Čestični crtež u sveučilišnim udžbenicima iz kemije

Tema ovog Završnog rada je odabir i analiza obrade nekih temeljnih pojmova u sveučilišnim udžbenicima iz kemije koji poučavaju pojam na sve tri razine, makroskopskoj, atomskomolekulskoj i simboličkoj i pri tome uključuju čestični crtež. Glavni cilj u poučavanju kemije trebao bi biti konceptualno razumijevanje kemijskih pojmova što se postiže samo ako se sve tri razine međusobno nadopunjuju. Konceptualno razumijevanje u kemiji obuhvaća tri vrste znanja: deklarativno znanje (poznavanje činjenica), procesno znanje (obuhvaća pravila, algoritme i koncepte) i uvjetna znanja (odabir i uporaba određene informacije u danoj problemskoj situaciji). Poučavanje kemije kroz analizirani udžbenički materijal najviše se odvija na simboličkoj razini, iako ona ne omogućava kvalitetno i cjelovito objašnjavanje kemijskih procesa te konceptualno razumijevanje kemijskih pojmova. Simbolička razina je prikaz stvarnosti. Uporaba simbola omogućava kemičarima jednostavnu i praktičnu komunikaciju ponajprije putem simbola kemijskih elemenata, kemijskih formula i jednadžbi kemijskih reakcija, a potom i grafičkih prikaza, različitih modela i sl. Udio makroskopske razine koja je dostupna izravnom osjetilnom opažanju u obrazloženju pojmova opada s porastom njihove kognitivne zahtjevnosti. Atomsko-molekulska razina opisa kemijskih pojmova u kojoj čestični crtež igra značajnu ulogu zastupljenija je u novijim udžbeničkim izdanjima. Čestični crteži su dvodimenzionalni, statični modeli koji pomoću različitih simbola vizualiziraju submikroskopsku razinu promjene. To su ujedno metodički oblikovani specifični kemijski prikazi koji se koriste za unaprjeđenje poučavanja i evaluaciju znanja. Uporaba čestičnog crteža je jedan od načina kojim se studentima može vizualizirati kemijska promjena i povezati makroskopska i simbolička razina koncepta. Mnoga istraživanja koriste čestični crtež kao alat u otkrivanju studentskih pogrešnih shvaćanja ali i njihova uklanjanja. Autori udžbenika koji koriste čestični crtež moraju voditi računa o cijelom konceptu u koji je uključen obrađivani pojam i odlučiti koliko će razina koncepta pokazati. Čestični crtež ima svoja ograničenja i u peru nevješta autora može biti izvor pogršnih shvaćanja. U radu su izdvojeni primjeri dobre udžbeničke prakse vezani uz teme: vrste tvari, fizikalne i kemijske promjene, jednadžba kemijske reakcije, brzina kemijske reakcije, kemijska ravnoteža; otopine soli, kiselina i baza; redoks reakcije i elektrokemijski članci, termokemija i koligativna svojstva

Ohm's law and the concept of electricity in high school physics

Fundamentalni koncepti električnog otpora, napona i jakosti električne struje te električne energije imaju ne samo stručno tehničko značenje, već i opći, civilizacijski značaj. Iako se u srednjoškolskoj nastavi, ovisno o usmjerenju, temama vezanim uz električnu struju i električnu energiju daju različite težine značenja, morale bi biti podjednako usvojene u svim programima koji podučavaju ovo područje. Usprkos tome postoji dojam da ovi koncepti nisu jednako usvojeni u gimnazijskim sredinama u odnosu na tehničke i stručne škole. Postoje li razlike u shvaćanjima temeljnih električnih fizikalnih veličina i zakona između učenika gimnazija i učenika tehničkih škola, glavno je pitanje ovog diplomskog rada. Stoga je konstruiran set relevantnih pitanja objektivnog tipa u obliku upitnika koji je zatim proveden u sve četiri generacije učenika gimnazije i elektrotehničke škole. Detaljna analiza rezultata testnog uzorka, kao i najčešćih miskoncepcija u razumijevanju spomenutih pojmova, također utvrđenih provedenim upitnikom, dana je u ovom radu.Fundamental concepts of electrical resistance, voltage, current and electricity are meaningful not only in technical professions, but they also have a broader cultural significance. Although, depending on the program, issues related to electric current and electricity are not equally important in high school teaching, they should be equally adopted in all programs that cover this area. Nevertheless, there is the impression that these concepts are not equally addressed in all high-school programs compared to technical and vocational schools. The main question of this thesis is whether there are in fact differences in the understanding of basic electrical physical quantities and laws between high school students and students of technical schools. Therefore, a set of relevant objective type questions in the form of a survey was designed and then carried out in all four generations of pupils of the Gymnasium and School of Electrical Engineering. Detailed analysis of the results of the test sample, as well as the most common misconception about the understanding of these terms also established in the survey, are given in this paper

Application of the chemical concepts of biology state graduation exam solving

Ovim radom željela se ispitati uspješnost upotrebe kemijskih koncepata u zadacima iz biologije kao interdisciplinarne potpore za objašnjenje bioloških koncepata uz utvrđivanje korelacije ukupne uspješnosti na ispitui pojedinog odgovora učenika. Kao dodatni cilj željela se utvrditi i sposobnost mladog nastavnika za uspješno uočavanje konceptualnih razlika pri interpretaciji odgovora učenika. Analizirana su odabrana pitanja otvorenog tipa sa ispita državne mature iz biologije provedenih u ljetnom roku 2014., 2015. i 2016. godine na uzorcima od po 250 učenika. Izdvojeno je 11 pitanja interdisciplinarnog karaktera, s naglaskom da ta pitanja nisu ciljano sastavljana kao integracijska. Analiza je provedena u skladu s Nastavnim programom za određeni razred i ispitnim katalozima za državnu maturu iz biologije i kemije kao referentnim točkama konceptualnog okvira i predviđenih ishoda učenja. Kognitivna kvaliteta odgovora učenika utvrđena je specifičnim kodiranjem u kategorije biološkog značenja razumijevanja svakog odgovora, pri čemu je uspoređeno kodiranje iskusnih nastavnika biologije i mladog nastavnika. Zbog potvrđenih problema u integraciji znanja pri obrazloženju bioloških procesa i pojava, odabrana su pitanja iz provedenih ispita državne mature uz koncepte difuzije i osmoze te je na uzorku 105 učenika iz 3 gimnazije provjerena usvojenost i s obzirom na namjeru pristupa ispitu državne mature. U odnosu na ostale učenike, učenici koji planiraju pisati ispit iz biologije su u većem broju ponudili odgovore za koje je utvrđeno konceptualno razumijevanje.This work would like to examine the success of using chemistry concepts as interdisciplinary support in explaining biological concepts and determining the correlation of the overall success on the test and inidividual student answer.Additional goalwas to determine the young teacher's ability in perceiving conceptual differences in student's answers interpretation. Open - ended questions from biology state graduation exam conducted in summer exam period of 2014., 2015. and 2016. on samples of 250 students. 11 interdisciplinary questions were singled out, with emphasis to these questions are not specifically assembled as integration. The analysis was conducted in accordance with the Curriculum for a certain class and examination catalog for the final examination in biology and chemistry as reference points for the conceptual framework and anticipated outcomes. Student's answers cognitive quality was determined using specific coding of every student's answer into categories of biological understanding, where experienced and young teacher's specific coding were compared. Due to confirmed problems with knowledge integration in biological processes and phenomena explanation, diffusion and osmosis conceptual questions from biology state graduation exam were selected and a test was conducted on a 105 students sample from 3 gymnasium to assess knowledge depending on taking state graduation exam. Compared to other students, students who plan on taking biology offered answers that were determined to show conceptual understanding in larger percentage

Čestični crtež u sveučilišnim udžbenicima iz kemije

Tema ovog Završnog rada je odabir i analiza obrade nekih temeljnih pojmova u sveučilišnim udžbenicima iz kemije koji poučavaju pojam na sve tri razine, makroskopskoj, atomskomolekulskoj i simboličkoj i pri tome uključuju čestični crtež. Glavni cilj u poučavanju kemije trebao bi biti konceptualno razumijevanje kemijskih pojmova što se postiže samo ako se sve tri razine međusobno nadopunjuju. Konceptualno razumijevanje u kemiji obuhvaća tri vrste znanja: deklarativno znanje (poznavanje činjenica), procesno znanje (obuhvaća pravila, algoritme i koncepte) i uvjetna znanja (odabir i uporaba određene informacije u danoj problemskoj situaciji). Poučavanje kemije kroz analizirani udžbenički materijal najviše se odvija na simboličkoj razini, iako ona ne omogućava kvalitetno i cjelovito objašnjavanje kemijskih procesa te konceptualno razumijevanje kemijskih pojmova. Simbolička razina je prikaz stvarnosti. Uporaba simbola omogućava kemičarima jednostavnu i praktičnu komunikaciju ponajprije putem simbola kemijskih elemenata, kemijskih formula i jednadžbi kemijskih reakcija, a potom i grafičkih prikaza, različitih modela i sl. Udio makroskopske razine koja je dostupna izravnom osjetilnom opažanju u obrazloženju pojmova opada s porastom njihove kognitivne zahtjevnosti. Atomsko-molekulska razina opisa kemijskih pojmova u kojoj čestični crtež igra značajnu ulogu zastupljenija je u novijim udžbeničkim izdanjima. Čestični crteži su dvodimenzionalni, statični modeli koji pomoću različitih simbola vizualiziraju submikroskopsku razinu promjene. To su ujedno metodički oblikovani specifični kemijski prikazi koji se koriste za unaprjeđenje poučavanja i evaluaciju znanja. Uporaba čestičnog crteža je jedan od načina kojim se studentima može vizualizirati kemijska promjena i povezati makroskopska i simbolička razina koncepta. Mnoga istraživanja koriste čestični crtež kao alat u otkrivanju studentskih pogrešnih shvaćanja ali i njihova uklanjanja. Autori udžbenika koji koriste čestični crtež moraju voditi računa o cijelom konceptu u koji je uključen obrađivani pojam i odlučiti koliko će razina koncepta pokazati. Čestični crtež ima svoja ograničenja i u peru nevješta autora može biti izvor pogršnih shvaćanja. U radu su izdvojeni primjeri dobre udžbeničke prakse vezani uz teme: vrste tvari, fizikalne i kemijske promjene, jednadžba kemijske reakcije, brzina kemijske reakcije, kemijska ravnoteža; otopine soli, kiselina i baza; redoks reakcije i elektrokemijski članci, termokemija i koligativna svojstva

Čestični crtež u sveučilišnim udžbenicima iz kemije

Tema ovog Završnog rada je odabir i analiza obrade nekih temeljnih pojmova u sveučilišnim udžbenicima iz kemije koji poučavaju pojam na sve tri razine, makroskopskoj, atomskomolekulskoj i simboličkoj i pri tome uključuju čestični crtež. Glavni cilj u poučavanju kemije trebao bi biti konceptualno razumijevanje kemijskih pojmova što se postiže samo ako se sve tri razine međusobno nadopunjuju. Konceptualno razumijevanje u kemiji obuhvaća tri vrste znanja: deklarativno znanje (poznavanje činjenica), procesno znanje (obuhvaća pravila, algoritme i koncepte) i uvjetna znanja (odabir i uporaba određene informacije u danoj problemskoj situaciji). Poučavanje kemije kroz analizirani udžbenički materijal najviše se odvija na simboličkoj razini, iako ona ne omogućava kvalitetno i cjelovito objašnjavanje kemijskih procesa te konceptualno razumijevanje kemijskih pojmova. Simbolička razina je prikaz stvarnosti. Uporaba simbola omogućava kemičarima jednostavnu i praktičnu komunikaciju ponajprije putem simbola kemijskih elemenata, kemijskih formula i jednadžbi kemijskih reakcija, a potom i grafičkih prikaza, različitih modela i sl. Udio makroskopske razine koja je dostupna izravnom osjetilnom opažanju u obrazloženju pojmova opada s porastom njihove kognitivne zahtjevnosti. Atomsko-molekulska razina opisa kemijskih pojmova u kojoj čestični crtež igra značajnu ulogu zastupljenija je u novijim udžbeničkim izdanjima. Čestični crteži su dvodimenzionalni, statični modeli koji pomoću različitih simbola vizualiziraju submikroskopsku razinu promjene. To su ujedno metodički oblikovani specifični kemijski prikazi koji se koriste za unaprjeđenje poučavanja i evaluaciju znanja. Uporaba čestičnog crteža je jedan od načina kojim se studentima može vizualizirati kemijska promjena i povezati makroskopska i simbolička razina koncepta. Mnoga istraživanja koriste čestični crtež kao alat u otkrivanju studentskih pogrešnih shvaćanja ali i njihova uklanjanja. Autori udžbenika koji koriste čestični crtež moraju voditi računa o cijelom konceptu u koji je uključen obrađivani pojam i odlučiti koliko će razina koncepta pokazati. Čestični crtež ima svoja ograničenja i u peru nevješta autora može biti izvor pogršnih shvaćanja. U radu su izdvojeni primjeri dobre udžbeničke prakse vezani uz teme: vrste tvari, fizikalne i kemijske promjene, jednadžba kemijske reakcije, brzina kemijske reakcije, kemijska ravnoteža; otopine soli, kiselina i baza; redoks reakcije i elektrokemijski članci, termokemija i koligativna svojstva

Uređaj za prikupljanje i hermetičko pakiranje bolničkog i kućnog otpada

U radu je opisan proces osmišljavanja i konstruiranja uređaja za prikupljanje i hermetičko pakiranje bolničkog i kućnog otpada. Glavna funkcija proizvoda je pakiranje otpada u nepropusnu foliju radi sprečavanja štetnog isparavanja i istjecanja otpadnih tekućina neovisno o poziciji prilikom pohrane i transporta do mjesta zbrinjavanja. U radu je opisan tjek razrade proizvoda do konačnog oblika. Konačni rezultat ovog rada je 3D model sa opisom svih pripadajućih komponenata i tehničkom dokumentacijom

Usage of particulate drawing in analysis, learning, testing and improvement of conceptual knowledge in the initial chemisty teaching

Cilj ovog istraživanja bio je utvrditi može li čestični crtež primijenjen tijekom poučavanja sadržaja o vodenim otopinama kiselina, baza i soli, utjecati na kvalitetu temeljnih znanja učenika osmih razreda osnovne škole. Glavni izvor podataka bio je kvazieksperiment proveden tijekom školske godine 2014./2015. Učenici tretmanske skupine (N=283) i komparabilne skupine (N=298) poučavani su prema istom metodičkom pristupu, s razlikom da učenici komparabilne skupine nisu koristili u nastavi čestični crtež. Rezultati završnog ispita znanja provedenog nakon poučavanja nastavnih sadržaja upućuju na različiti stupanj unapređenja konceptualnog razumijevanja u tretmanskoj i komparabilnoj skupini. Iako su obje skupine ispitanika napredovale od preliminarnog do završnog ispita znanja, rezultati statističkih testova u zadatcima završnog ispita znanja pokazali su da je konceptualno razumijevanje učenika tretmanske skupine vezano za koncept jednadžbe kemijske reakcije statistički značajno bolje u odnosu na komparabilnu skupinu. Završni ispit znanja nije utvrdio statistički značajnu razliku u konceptualnom razumijevanju disocijacije kiselina, baza i soli te neutralizacije između komparabilne i tretmanske skupine. Pogrešna shvaćanja prepoznata u preliminarnom ispitu znanja dijelom su zadržana i nakon poučavanja, ali znatno manje kod učenika tretmanske skupine.The aim of this study was to determine whether the particulate drawing applied following the instruction of aqueous solutions of acids, bases and salts affects the quality of basic knowledge of eighth grade elementary schools students. The research was conducted using a quasi-experimental design during the school year 2014–2015. Students in the treatment group (N = 283) and comparison group (N = 298) were instructed according to the same methodical approach, with the difference that the instruction of the comparison group did not include usage of particulate drawings. The results of the posttest conducted following the instruction of aqueous solutions of acids, bases and salts, showed a different rate of progress toward conceptual understanding of the treatment and comparison group. Although both groups of participants exhibited progress from pretest to posttest, the results of the statistical tests in the posttest items related to chemical equations showed that the conceptual understanding of the treatment group is statistically better compared to the comparison group. The posttest did not reveal a statistically significant difference in conceptual understanding of the dissociation of acids, bases and salts and neutralisation between the comparison and the treatment group. Misconceptions recognized in the pretest are partly retained after the instruction, but considerably less in the treatment group

The first law of thermodynamics

1. zakon termodinamike jedan je od ključnih elemenata jedne od temeljnih teorija fizike-klasične termodinamike. Termodinamika je fenomenološka teorija, a njeni koncepti i zakoni odnose se na makroskopska svojstva termodinamičkih sustava. Tri su koncepta važna za formulaciju 1. zakona termodinamike: unutrašnja energija (U), toplina (Q) i rad (W). Izražen pomoću infinitezimalnih veličina 1. zakon termodinamike glasi: dU= đQ – đW (đW je bilo koji rad koji uzrokuje promjenu unutrašnje energije). Prema kinetičkoj teoriji i statističkoj fizici, makroskopska svojstva i zakonitosti termodinamičkih sustava su posljedica gibanja čestica i njihovog međudjelovanja. 1. zakon termodinamike je također neposredna posljedica zakona očuvanja energije. Značaj 1. zakona termodinamike za kemiju očituje se u tome što on, uz ostale zakone termodinamike, ima ključni značaj za analizu kemijskih procesa i reakcija pomoću koncepata kao što su termodinamički potencijali (npr. entalpija i Gibbs-ova slobodna energija). Na kraju smo značaj 1. zakona termodinamike za razmatranje i utvrđivanje različitih svojstava termodinamičkih sustava, kao što su uvjeti; ravnoteže, toplina kemijske reakcije, spontanost kemijske reakcije, promjena unutrašnje energije sustava, ilustrirali s nekoliko primjera.The first law of thermodynamics is one of the key concepts in fundamental physical science. Thermodynamics is the branch of physics that deals with macroscopic properties of thermodynamic systems. Three concepts are important for formulation of the first law: internal energy (U), heat (Q) and system work (W). When expressed in infinitesimmal quantities the first law of thermodynimcs states: dU=đQ – đW (đW is any work that causes change of internal energy). According to kinetic theory and statistical physics, macroscopic properties and rules of thermodynamic systems are consequence of motion and interaction of individual particles. The first law of thermodynamics is immediate consequence of the law of conservation of energy. The first law, along with other laws of thermodynamics, is of great significance in chemistry, since it has key role in analysis of chemical processes and reactions using concepts such as thermodynamic potentials (e.g. enthalpy and Gibbs free energy). Finally, the importance of the first law in analysing and determining various properties of thermodynamic systems, such as conditions of thermodynamic equilibrium, heat and spontaneity of a chemical reaction and change in internal energy of a system, was illustrated with several examples