Zarys historyczny

W nauczaniu chemii istnieją dwa główne nurty podejścia na poziomie szkolnym do wykonywania eksperymentu chemicznego – tradycyjny oraz opartych na technice SSC (Small Scale Chemistry). Technika SSC pozwala na prostsze wykonanie wielu klasycznych doświadczeń  z różnych działów chemii (np. podstawowe związki nieorganiczne, elektrochemia, reakcje utlenienia i redukcji, itp.) używając np. słomek, małych plastikowych pojemniczków, strzykawek, rurek od kroplówek itp. Jest to tańsza i łatwiejsza metoda wykonania eksperymentu na poziomie szkolnym i dokonania jego pełnej analizy. Umożliwia ona także utworzenie laboratorium uczniowskiego w dużych klasach i słabo wyposażonych szkołach małym nakładem sił i środków. Sposób ten pomija drogie szkło i sprzęt laboratoryjny wykorzystywane w metodzie tradycyjnej. Istotą eksperymentu w technice SSC nie jest sposób wykonania doświadczenia, a wizualizacja procesu i dokładniejsze niż do tej pory omówienie obserwacji i możliwych wniosków.  Pionierami rozwoju tej dziedziny byli między innymi:

  • Egerton C. Grey (1928) [1],
  • Mahmoud El-Marsafy K. (1989) w Egipcie [2],
  • Stephen Thompson w USA [3],

Dalszym stosowaniem tych pomysłów było opracowanie przez Bradleya z Radmaste [4], specjalnych zestawów do efektywniejszego nauczania chemii w Afryce Południowej poprzez doświadczenie. Zaproponowane zestawy świetnie sprawdzały się w rejonach  rozwijających się pozbawionych elektryczności i bieżącej wody.

Inna możliwość zastosowania techniki SSC w klasycznej chemii organicznej nawet przy syntezach wielu związków została opisana przez Mayo, Pike i Butchera [5] oraz Williamsona [6],  którzy wykazali, że nawet niedoświadczeni uczniowie mogą przeprowadzać syntezy organiczne na kilkudziesięciu miligramach. Nie wymagało to specjalistycznych umiejętności, których opanowanie zajmuje sporo czasu. Takiemu podejściu do nauczania chemii organicznej towarzyszyło wprowadzenie kilku specjalistycznych rozwiązań przez Breuera [7].

W 2007 na jubileuszowym 50 Zjeździe Polskiego Towarzystwa Chemicznego na obradach sekcji dydaktycznej został wygłoszony wykład pt „Eksperymenty chemiczne w małej skali w praktyce szkolnej” autorstwa Aleksandra Kazubskiego kierownika Pracowni Dydaktyki Chemii, Wydziału Chemii, Uniwersytetu Mikołaja Kopernika w Toruniu [8]. Wystąpienie było wynikiem prac ośrodka toruńskiego nad techniką SSC i badaniami nad możliwościami jej wykorzystania do efektywnego empirycznego nauczania chemii w Polsce [9].

Upatrując w tej technice możliwości rozszerzenia doświadczalnego nauczania chemii w Polsce Pracownia Dydaktyki Chemii adoptowała, tworzyła i udoskonalała eksperymenty chemiczne wykonywane techniką SSC proponując wypracowane rozwiązania nauczycielom i uczniom [10]. Na Wydziale Chemii UMK w Toruniu powstały pierwsze w Polsce prace dyplomowe na tematy związane z rozwojem i udoskonalaniem techniki SSC oraz wdrażaniem tego systemu do polskich szkół.  Dnia 29 stycznia 2009 roku zostało powołane Centrum Chemii w Małej Skali zlokalizowane przy Pracowni Dydaktyki Chemii Wydziału Chemii UMK, które w całości przejęło misję popularyzacyjną. Od 2011 roku dyrektorem Centrum została mgr Dominika Panek. W tym też roku jednostka stała się samofinansująca. Co roku rośnie zainteresowanie eksperymentowaniem na każdym etapie, dlatego od 2011 roku liczba pracowników dydaktycznych (wykładowców) zwiększyła się o dwie osoby, a w roku 2014 o kolejne dwie. Od roku 2014 dyrektorem jest mgr Łukasz Sporny. Zainteresowanie „małą skalą” nadal nie zmniejsza się – dowodzi tego stałych dziewięciu pracowników instytutu (od roku szkolnego 2016/2017).

[1]. Grey, Egerton C, Practical Chemistry by Micro-Methods, Cambridge: W Heffer & Sons Ltd. Cambridge: W Heffer & Sons Ltd., (1928).

[2]. El-Marsafy, MK, Microscale Chemistry Experimentation, MicrEcol. MKEl-Marsafy. Wyszukany dnia 2008-11-24, (1989).

[3]. Thompson, S., Small-Scale Chemistry, National Small-Scale Chemistry Centrum Colorado State University. Wyszukany dnia 2008-11-24.

[4]. Bradley, JD Hands-on practical chemistry for all, Pure Appl. Chem. 71 (5): 817-823. Wyszukany dnia 2008-12-05, (1999).

[5]. Mayo, DW; RM Pike, SS Butcher, Microscale Organic Laboratory, New York, NY: John Wiley & Sons, (1986).

[6]. Williamson, KL, Macroscale and Microscale Organic Experiments, Lexington, Mass: DC Heath. (1989).

[7]. Breuer, SW , Microscale Practical Organic Chemistry, Lancaster University, (1996).

[8]. Kazubski A., Eksperymenty chemiczne w małej skali w praktyce szkolnej, 50th Polish Chemical Society and Polish Association of Chemical Engineers Congress, Abstract book, 301 (2007).

[9]. Kazubski A., Panek D., Sporny Ł.; Warsztaty z chemii w małej skali (SSC); Nauczanie przedmiotów przyrodniczych; nr 23; Toruń 2007

[10].

Kazubski A., Panek D., Sporny Ł.; Domowa chemia, część I; 45-minut; numer styczeń-luty 2008

Kazubski A., Panek D., Sporny Ł.; Zastosowanie kamery internetowej w nauczaniu chemii; Wiadomości, głosy, rozmowy o szkole; Bydg. 2008

Kazubski A., Panek D., Sporny Ł.; Domowa chemia, część II; 45-minut; numer marzec-kwiecień 2008

Kazubski A.; Chemia w małej skali w praktyce szkolnej; Chemia w szkole; nr 1; Warszawa 2008

Kazubski A., Panek D., Sporny Ł.; Chemia ciekawa i przyjemna; 5 czerwca 2008r; Gdańsk;

Panek D., Sporny Ł.; Różne koncepcje wykonywania eksperymentów chemicznych z wybranych działów w technice SSC; 51 Zjazd PTCh, Księga Streszczeń; Opole 2008

Panek D., Sporny Ł.; Internetowe projekty multimedialne w dydaktyce studiów wyższych; 51 Zjazd PTCh; Księga Streszczeń; Opole 2008

Kazubski A., Panek D., Sporny Ł.; Możliwości zastosowania techniki chemii w małej skali (SSC) w nauczaniu szkolnym; Current Trends in Chemical Curricula; Praga 2008

Kazubski A., Panek D., Sporny Ł.; Multimedialne wspomaganie doświadczeń chemicznych wykonywanych techniką chemii w małej skali; Nauczanie Przedmiotów Przyrodniczych; nr 27; Toruń 2008

Kazubski A., Panek D., Sporny Ł.; I Ty możesz to zrobić – doświadczenia chemiczne w technice SSC; Nowe Wyzwania Dydaktyki Chemii; Poznań 2008

Kazubski A., Panek D., Sporny Ł., Wróblewski; www.efektownachemia.prv.pl; vortalem studentów pierwszego roku chemii; Nowe Wyzwania Dydaktyki Chemii; Poznań 2008

Kazubski A., Panek D., Sporny Ł.; Różne koncepcje wykonywania eksperymentów chemicznych z wybranych działów w technice Small-Scale Chemistry: elektrochemia i reakcje barwne; Nowe Wyzwania Dydaktyki Chemii; Poznań 2008

Komentarze są zamknięte