5.10 Kemia

5.10 Kemia

Kemian opetus tukee opiskelijan luonnontieteellisen ajattelun kehittymistä osana monipuolista yleissivistystä. Kemia on kokeellinen luonnontiede, joka tutkii ja kehittää materiaaleja, menetelmiä, laitteita ja prosesseja kestävän kehityksen edistämiseksi. Kemian opetukseen kuuluu aineiden ominaisuuksien havainnointi ja tutkiminen ja ilmiöiden selittäminen mallien avulla. Opetus ohjaa ymmärtämään kemian ja sen sovellusten merkitystä jokapäiväisessä elämässä, ympäristössä, yhteiskunnassa ja teknologiassa. Opetus ohjaa luonnontieteille ominaiseen ajatteluun, tiedonhankintaan ja tietojen käyttämiseen ja tiedon luotettavuuden ja merkityksen arvioimiseen. Se luo oppilaille valmiuksia opiskella luonnontieteitä ja niitä soveltavia aloja.

Kemian opetuksen lähtökohtana on elinympäristöön liittyvien aineiden ja ilmiöiden havainnointi, tutkiminen ja selittäminen. Kokeellisuus eri muodoissaan tukee käsitteiden ymmärtämistä ja tutkittujen taitojen oppimista.

OPETUKSEN TAVOITTEET
  • saa ohjausta kemian osaamisensa tunnistamisessa, omien tavoitteiden asettamisessa, oppimishaasteiden kohtaamisessa ja kemian opiskelustrategioiden soveltamisessa
  • saa mahdollisuuksia perehtyä kemian soveltamiseen monipuolisissa tilanteissa, kuten luonnossa, elinkeinoelämässä, järjestöissä tai tiedeyhteisöissä
  • osaa muodostaa kysymyksiä tarkasteltavista ilmiöistä ja kehittää kysymyksiä edelleen tutkimusten, ongelmanratkaisun tai muun toiminnan lähtökohdiksi
  • osaa suunnitella ja toteuttaa yksinkertaisia tutkimuksia turvallisesti ja yhteistyössä muiden kanssa
  • osaa käsitellä, tulkita ja esittää tutkimusten tuloksia sekä arvioida niitä ja koko tutkimusprosessia
  • osaa käyttää erilaisia malleja ilmiöiden kuvaamisessa ja selittämisessä sekä ennusteiden tekemisessä
  • osaa käyttää monipuolisia tietolähteitä ja arvioida niitä kriittisesti kemian tietojensa avulla
  • osaa ilmaista johtopäätöksiä ja näkökulmia kemialle ominaisilla tavoilla
  • jäsentää käsitystään jokapäiväisen elämän, ympäristön, yhteiskunnan ja teknologian ilmiöistä kemian käsitteiden avulla
  • ymmärtää luonnontieteellisen tiedon luonnetta ja kehittymistä sekä tieteellisiä tapoja tuottaa tietoa
  • osaa arvioida kemian ja siihen liittyvän teknologian merkitystä yksilön ja yhteiskunnan kannalta.

ARVIOINTI

"Edellä 1 momentissa tarkoitettu arvostelu annetaan numeroin tai muulla opetussuunnitelmassa määrätyllä tavalla. Numeroarvostelussa käytetään asteikkoa 4–10. Arvosana 5 osoittaa välttäviä, 6 kohtalaisia, 7 tyydyttäviä, 8 hyviä, 9 kiitettäviä ja 10 erinomaisia tietoja ja taitoja. Hylätty suoritus merkitään arvosanalla 4…" (Lukioasetus 810/1998, 6 § 2 mom.)

Opiskelijan arvioinnilla pyritään ohjaamaan ja kannustamaan opiskelua sekä kehittämään opiskelijan edellytyksiä itsearviointiin. Opiskelijan oppimista ja työskentelyä tulee arvioida monipuolisesti.”

(Lukiolaki 629/1998, 17 § 1 mom., muutettu lailla 1116/2008)


Opiskelijaa pyritään arvioimaan kurssien aikana. Arvioinnin tarkoituksena on edistää kurssin tavoitteiden saavuttamista ja kannustaa opiskelijaa arvioimaan itse omien tietojen ja taitojen kehittymistä.

Arviointi kohdistuu kemian yleisten tavoitteiden saavuttamiseen kurssikohtaisia tavoitteita ja niiden keskeisiä sisältöjä painottaen. Kurssin aikana annetaan opiskelijalle palautetta hänen kehittymisestään ja kerrotaan mahdollisista puutteista käsitteelisissä ja menetelmällisissä taidoissa ja tiedoissa. Arvioinnissa otetaan huomioon mahdollisen kokeellisen työskentelyn taidot sekä tiedon hankinnan ja käsittelyn taidot.
Kurssin päätteeksi järjestetään koe, jolla on pääpaino kurssin arvioinnissa.
Koe arvostellaan numeroin 4 - 10.

Jos opiskelija opiskelee kurssin kokonaan tai osittain itsenäisesti, noudatetaan soveltuvin osin edellä mainittuja arviointiperiaatteita. Tavoitteiden saavuttamista ja niiden suuntaista edistymistä on myös tällöin arvioitava riittävän laaja-alaisesti kurssin kokonaisuuden kannalta. Näin menetellään verkkokurssien osalta.

AIHEKOKONAISUUDET

Kemiassa aihekokonaisuuksien yhteisinä tavoitteina voidaan pitää seuraavia:

  • Nykyajan ilmiöiden havainnointi ja analysointi edellyttää monissa yhteyksissä kemian tietämystä. Ihmisen toiminta on aiheuttanut ja aiheuttaa edelleen paikallisesti ja gobaalisti ympäristön tuhoutumista. Jokaiselle kansalaiselle on tärkeää omalta osaltaan pyrkiä estämään vahinkoja ja tämä edellyttää monipuolista tietoa kemikaaleista ja niiden turvallisesta käsittelystä.
  • Hyvinvointiin kuuluu tietämys turvallisista elintarvikkeista ja ravinnon sisältämistä lukuisista lisäaineista. Kemian tietämys antaa ihmiselle rohkeutta toimia hyvän tulevaisuuden puolesta.
  • Nykyinen tiedon tulva edellyttää kriittistä median lukutaitoa ja ymmärrysta asioiden välisistä yhteyksistä ja keskinäisistä riippuvuuksista. Eri kemian kursseillla pyritään ohjaamaan oikean tiedon lähteille ja antamaan valmiuksia kriittiseen tiedon tarkasteluun
  • Opiskelijalta vaaditaan hyviä TVT-taitoja verkkokurssien suorittamisessa, sähköisissä kurssikokeissa ja sähköisissä yo-kirjoituksissa. Näiden taitojen kehittämiseen pyritään kurssien yhteydessä monin tavoin.



OPETUKSEN JÄRJESTÄMINEN

Kemian opetuksessa kaikille pakollinen kurssi KE 1 järjestetään vuosittain.
Syventävät kurssit KE2 - KE5 järjestetään joka toisena vuonna. Tällä menettelyllä pyritään saamaan ryhmäkoot suuremmiksi. Vuorojärjestelyssä ensimmäisenä vuonna ovat kurssit KE2 ja KE 5 ja toisena vuonna kurssit KE3 ja KE4.
Kursseihin pyritään mahduttamaan ainakin yksi laboratoriokerta kokeellisen työskentelyn kehittämiseksi.

Kaikki kemian kursseja on mahdollista opiskella verkossa. Kurssit ovat avoinna koko vuoden ja opiskelija voi edetä niillä omaan tahtiinsa. Tarpeen mukaan annetaan henkilökohtaista ohjausta. Jokaiseen verkkokurssiin sisältyy palautettavia tehtäviä.

KURSSIEN SISÄLLÖT

Pakollinen kurssi

1. Kemiaa kaikkialla (KE1)

Tavoitteet

Kurssin tavoitteena on, että opiskelija

  • saa kokemuksia, jotka herättävät ja syventävät kiinnostusta kemiaa ja sen opiskelua kohtaan
  • kehittää valmiuksia osallistua kemiaan liittyvään yhteiskunnalliseen keskusteluun
  • osaa käyttää ja soveltaa tietoa aineiden ominaisuuksista jokapäiväisen elämän ja ympäristön ilmiöissä
  • osaa tutkia kokeellisesti ja erilaisia malleja käyttäen erilaisia kemian ilmiöitä sekä ottaa huomioon työturvallisuusnäkökohdat
  • osaa käyttää aineen ominaisuuksien päättelyssä aineen rakenteen malleja, jaksollista järjestelmää ja tietolähteitä.

Keskeiset sisällöt

  • kemian merkitys nykyaikana, jatko-opinnoissa ja työelämässä
  • atomin rakenne ja jaksollinen järjestelmä pääpiirteissään
  • alkuaineiden ja yhdisteiden ominaisuuksia
  • aineiden ominaisuuksien selittäminen aineen rakenteen, kemiallisten sidosten ja poolisuuden avulla
  • kysymykset tiedonhankinnan lähtökohtana
  • turvallinen työskentely, aineen erotusmenetelmät, aineiden ominaisuuksien tutkiminen, havainnointi ja johtopäätösten tekeminen

Syventävät kurssit

2. Ihmisen ja elinympäristön kemiaa (KE2)

Tavoitteet

Kurssin tavoitteena on, että opiskelija

  • osaa käyttää ja soveltaa orgaanisiin yhdisteisiin ja ainemäärään liittyviä käsitteitä jokapäiväisen elämän, ympäristön, yhteiskunnan ja teknologian ilmiöissä
  • osaa tutkia kokeellisesti tai erilaisia malleja käyttäen orgaanisiin yhdisteisiin, ainemäärään ja pitoisuuteen liittyviä ilmiöitä
  • ymmärtää, kuinka kemiallinen tieto rakentuu kokeellisen toiminnan ja siihen kytkeytyvän mallintamisen kautta
  • osaa käyttää tieto- ja viestintäteknologiaa mallintamisen välineenä.

Keskeiset sisällöt

  • kemian merkitys hyvinvoinnin ja terveyden kannalta
  • orgaanisten yhdisteiden, kuten hiilivetyjen, happi- ja typpiyhdisteiden, rakenteiden mallintaminen ja kuvaaminen erilaisilla malleilla
  • avaruusrakenne ja isomeria
  • orgaanisten yhdisteiden ominaisuuksien selittäminen rakenteen avulla
  • ainemäärä ja pitoisuus
  • työvälineiden ja reagenssien käyttö sekä liuosten valmistus
  • aineen rakenteen analyysimenetelmät, kuten spektroskopia

3. Reaktiot ja energia (KE3)

Tavoitteet

Kurssin tavoitteena on, että opiskelija

  • osaa käyttää ja soveltaa reaktioihin liittyviä käsitteitä jokapäiväisen elämän, ympäristön, yhteiskunnan ja teknologian ilmiöissä
  • osaa tutkia kokeellisesti tai erilaisia malleja käyttäen reaktioihin liittyviä ilmiöitä
  • ymmärtää aineen ja energian häviämättömyyden merkityksen kemiassa.

Keskeiset sisällöt

  • kemian merkitys energiaratkaisujen ja ympäristön kannalta
  • kemiallisen reaktion symbolinen ilmaisu ja tasapainottaminen
  • epäorgaanisten ja orgaanisten yhdisteiden reaktioita sekä niiden sovelluksia
  • aineen häviämättömyys kemiallisessa reaktiossa ja sen yksinkertainen laskennallinen käsittely
  • energian häviämättömyys kemiallisessa reaktiossa, sidosenergia ja Hessin laki
  • kaasujen ominaisuudet ja yleinen tilanyhtälö
  • reaktioiden tutkiminen kokeellisesti, titraus analyysimenetelmänä, tutkimustulosten käsitteleminen, tulkitseminen ja esittäminen

4. Materiaalit ja teknologia (KE4)

Tavoitteet

Kurssin tavoitteena on, että opiskelija

  • osaa käyttää ja soveltaa materiaaleihin ja teknologiaan liittyviä kemian käsitteitä jokapäiväisen elämän, ympäristön ja yhteiskunnan ilmiöissä
  • osaa tutkia kokeellisesti tai malleja käyttäen materiaaleihin ja sähkökemiaan liittyviä ilmiöitä
  • harjaantuu ilmaisemaan itseään kemialle ominaisilla tavoilla ja analysoimaan eri tietolähteiden argumentointia
  • osaa käyttää tieto- ja viestintäteknologiaa tuotosten muodostamisessa.

Keskeiset sisällöt

  • kemian merkitys teknologiassa ja yhteiskunnassa
  • metallien ja polymeerien ominaisuudet, käyttö ja elinkaari
  • atomin ulkoelektronirakenne ja jaksollinen järjestelmä alkuaineiden jaksollisten ominaisuuksien selittäjänä
  • hapetusluvut ja hapetus-pelkistysreaktiot
  • sähkökemian keskeiset periaatteet: jännitesarja, normaalipotentiaali, kemiallinen pari ja elektrolyysi
  • kemiallisten reaktioiden laskennallinen soveltaminen
  • tutkimuksen tai ongelmanratkaisun ideointi ja suunnittelu
  • yhteistyön rooli kemiallisen tiedon tuottamisessa

5. Reaktiot ja tasapaino (KE5)

Tavoitteet

Kurssin tavoitteena on, että opiskelija

  • osaa käyttää ja soveltaa reaktioiden ja kemiallisen tasapainon käsitteitä jokapäiväisen elämän, ympäristön, yhteiskunnan ja teknologian ilmiöissä
  • osaa tutkia kokeellisesti tai malleja käyttäen reaktioihin ja kemialliseen tasapainoon liittyviä ilmiöitä
  • osaa käyttää laskennallisia ja graafisia malleja reaktionopeuden ja kemiallisen tasapainon kuvaamisessa, selittämisessä ja ennusteiden tekemisessä.

Keskeiset sisällöt

  • kemian merkitys kestävän tulevaisuuden rakentamisessa
  • kemiallisen reaktion nopeus ja siihen vaikuttavia tekijöitä
  • homogeeninen ja heterogeeninen tasapaino sekä tasapainotilaan vaikuttaminen
  • happo-emästasapaino, vahvat ja heikot protolyytit ja puskuriliuokset
  • tasapainoon liittyvät graafiset esitykset
  • homogeenisen ja happo-emästasapainon laskennallinen käsittely
  • tutkimustulosten ja -prosessin arviointi