KE4 Kemiallinen reaktio (2 op)
Moduulissa tarkastellaan erilaisia kemiallisia reaktioita ja niiden merkitystä elinympäristössä. Reaktioiden tarkastelussa edetään havainnoista reaktiotuotteiden päättelyyn ja reaktioyhtälön kirjoittamiseen. Reaktioyhtälöä käytetään myös reaktion kvantitatiivisessa tarkastelussa. Moduulin sisällöt mahdollistavat ryhmissä työskentelyn ja kokeellisen työtavan, joissa painottuvat monitieteisen ja luovan osaamisen sekä vuorovaikutusosaamisen laaja-alaiset tavoitteet.
Yleiset tavoitteet
Moduulin tavoitteena on, että opiskelija
- saa kokonaiskuvan kemiallisten reaktioiden moninaisuudesta ja merkityksestä elinympäristössämme
- osaa käyttää ja soveltaa reaktioihin liittyviä käsitteitä jokapäiväisen elämän, ympäristön ja yhteiskunnan ilmiöissä sekä nykyteknologian sovelluksissa
- osaa tutkia kemiallisia reaktioita kokeellisesti ja erilaisia malleja käyttäen
- ymmärtää aineen häviämättömyyden merkityksen kemiassa.
Keskeiset sisällöt
Keskeiset sisällöt
- reaktioiden tutkiminen kokeellisesti sekä tutkimustulosten käsitteleminen, tulkitseminen ja esittäminen
- kemiallisen reaktion symbolinen ilmaisu ja tasapainottaminen, reaktiotuotteiden kaavat ja nimet
- saanto ja rajoittava tekijä kemiallisessa reaktiossa
- ideaalikaasun tilanyhtälö ja ainemäärä
- saostumis- ja hajoamisreaktio, palamisreaktio
- protolyysi, neutraloituminen ja titraus analyysimenetelmänä
- additio, eliminaatio, substituutio, kondensaatio ja hydrolyysi hiiliyhdisteissä sekä yleisimpien biomolekyylien muodostuminen
- polymeroitumisreaktiot, polymeerien ominaisuudet, käyttö ja elinkaari
Moduulin keskeisiä sisältöjä voidaan tarkastella esimerkiksi seuraavissa yhteyksissä: saannon merkitys vihreän kemian kannalta, palamistuotteet ja ilmanlaatu, biomolekyylit ravinnossa, polymeerimateriaalit vaatteissa ja arjen käyttöesineissä sekä biotuotetekniikka ja modernit materiaalit.
Keskeisiä sisältöjä voidaan tarkastella esimerkiksi seuraavilla kokeellisilla tutkimuksilla: reaktion saannon määrittäminen, kaasua muodostavan reaktion havainnointi ja osoitusreaktiot, esterisynteesi ja -hydrolyysi, biomateriaalin valmistaminen sekä muovien ominaisuuksien tutkiminen.
Monitieteisessä ja luovassa osaamisessa opiskelija osaa käyttää ja soveltaa reaktioihin liittyviä käsitteitä jokapäiväisen elämän, ympäristön ja yhteiskunnan ilmiöissä sekä nykyteknologian sovelluksissa. Monitieteistä osaamista voidaan vahvistaa esimerkiksi tekemällä yritysvierailuita tai hyödyntämällä asiantuntijavierailuita (myös virtuaalisesti). Vaihtoehtoisesti voidaan tutustua virtuaalisesti jonkin kemiaa hyödyntävän, monitieteellisen yrityksen tai yhteisön toimintaan. Luova osaaminen näkyy myös kemiallisen reaktioyhtälön kirjoittamisessa ja lukutaidossa.
Vuorovaikutusosaamista voidaan arvioida osana formatiivista tai summatiivista arviointia. Raportit yritysvierailuista tai asiantuntijavierailuista tai tutustumisesta jonkin kemiaa hyödyntävän, monitieteellisen yrityksen tai yhteisön toimintaan liittyen antavat mahdollisuuden arvioida monitieteistä ja luovaa osaamista. Monitieteistä ja luovaa osaamista voidaan arvioida myös osana formatiivista tai summatiivista arviointia.
Tarkemmat moduulin aikana arvioitavat opinnäytteet ja arvioinnin toteuttamistavat kerrotaan opiskelijoille opintojakson alussa ja mahdollisuuksien mukaan pyritään antamaan opiskelijoille mahdollisuus vaikuttaa opinnäytteiden toteuttamis- tai arviointitapoihin ja aikatauluihin.
Paikalliset kirjaukset
Tavoitteena on, että viikottaiset laboratoriotyöt täydentävät ja jäsentävät teoriaa.Laaja-alaisen osaamisen osa-alueet
Moduulissa KE4 painotetaan laaja-alaisista osa-alueista vuorovaikutusosaamista sekä monitieteistä ja luovaa osaamista. Vuorovaikutusosaamisessa opiskelija osaa tutkia pareittain ja pienryhmissä kemiallisia reaktioita kokeellisesti ja erilaisia malleja käyttäen vahvistaen näin samalla vuorovaikutustaitojaan. Lisäksi tuotosten esittäminen koko ryhmälle tukee ajattelutaitojen sekä esiintymis- ja vuorovaikutustaitojen kehittymistä.Monitieteisessä ja luovassa osaamisessa opiskelija osaa käyttää ja soveltaa reaktioihin liittyviä käsitteitä jokapäiväisen elämän, ympäristön ja yhteiskunnan ilmiöissä sekä nykyteknologian sovelluksissa. Monitieteistä osaamista voidaan vahvistaa esimerkiksi tekemällä yritysvierailuita tai hyödyntämällä asiantuntijavierailuita (myös virtuaalisesti). Vaihtoehtoisesti voidaan tutustua virtuaalisesti jonkin kemiaa hyödyntävän, monitieteellisen yrityksen tai yhteisön toimintaan. Luova osaaminen näkyy myös kemiallisen reaktioyhtälön kirjoittamisessa ja lukutaidossa.
Arviointi
Moduulin KE4 arviointi on monipuoliseen näyttöön perustuvaa summatiivista arviointia (esim. kotikoe, loppukoe, testit) sekä opintojakson aikaista formatiivista arviointia, esimerkiksi suullista ja kirjallista opintoja edistävää palautetta, itse- ja vertaisarviointia. Arvioinnin kohteina ovat moduulin tavoitteiden mukaiset tiedot, taidot ja työskentely opintojakson aikana. Arvioinnissa kiinnitetään erityisesti huomiota kemian peruskäsitteiden osaamiseen, kokeellisten työskentelytaitojen hallintaan ja työmenetelmien valintaan, kemiallisen ajattelun ja ongelmanratkaisun taitoihin, päätelmien perustelemiseen ja analysoimiseen, tuntiaktiivisuuteen sekä ohjelmistojen valintaan ja käyttöön.Vuorovaikutusosaamista voidaan arvioida osana formatiivista tai summatiivista arviointia. Raportit yritysvierailuista tai asiantuntijavierailuista tai tutustumisesta jonkin kemiaa hyödyntävän, monitieteellisen yrityksen tai yhteisön toimintaan liittyen antavat mahdollisuuden arvioida monitieteistä ja luovaa osaamista. Monitieteistä ja luovaa osaamista voidaan arvioida myös osana formatiivista tai summatiivista arviointia.
Tarkemmat moduulin aikana arvioitavat opinnäytteet ja arvioinnin toteuttamistavat kerrotaan opiskelijoille opintojakson alussa ja mahdollisuuksien mukaan pyritään antamaan opiskelijoille mahdollisuus vaikuttaa opinnäytteiden toteuttamis- tai arviointitapoihin ja aikatauluihin.