Tymur Levitin | LEVITIN SCHOOL
Tymur Levitin
Założyciel i dyrektor Levitin Language School
Kurator metodyczny nauczania języków, przedmiotów akademickich oraz modelu Language + Subject
W chemii dzieje się coś niezwykłego.
Uczeń obserwuje jedną rzeczywistość, ale musi myśleć o innej.
Widzi zmianę barwy.
Pojawienie się osadu.
Wydzielanie gazu.
Zmianę temperatury.
Substancję rozpuszczającą się w wodzie.
Ale żeby wyjaśnić te zjawiska, musi zacząć mówić o atomach, jonach, cząsteczkach, elektronach, wiązaniach i oddziaływaniach, których zwykle bezpośrednio nie widzi.
Następnie przechodzi jeszcze dalej.
To, czego nie widzi, zapisuje symbolami:
wzorami chemicznymi;
równaniami reakcji;
modelami strukturalnymi;
wykresami;
wartościami liczbowymi.
I właśnie dlatego skuteczne korepetycje z chemii online nie powinny sprowadzać się do wyjaśniania kolejnych wzorów.
Jednym z najważniejszych zadań nauczyciela jest nauczenie ucznia przechodzenia pomiędzy trzema pytaniami:
Co obserwujemy?
Jak to wyjaśniamy?
Jak możemy to przedstawić i obliczyć?
Chemia nie istnieje tylko w zeszycie
Dla ucznia chemia może łatwo zamienić się w świat zapisów.
H₂O.
NaCl.
CO₂.
HCl.
Równania.
Strzałki.
Indeksy.
Współczynniki.
Jednostki.
Tabele.
Jeżeli nauka zaczyna się i kończy na tej warstwie, symbole mogą funkcjonować poprawnie bez głębszego znaczenia.
Uczeń wie, że H₂O oznacza wodę.
Ale to dopiero początek.
Co właściwie reprezentuje ten zapis?
Określony skład?
Cząsteczkę?
Substancję makroskopową?
Relację liczby atomów?
Model chemiczny użyteczny w konkretnym kontekście?
Ta sama krótka formuła może uczestniczyć w kilku poziomach rozumowania.
Dlatego rozpoznanie symbolu nie jest jeszcze pełnym rozumieniem chemii.
Obserwacja i wyjaśnienie to dwie różne rzeczy
Załóżmy, że podczas reakcji powstaje osad.
To jest obserwacja.
Możemy powiedzieć:
w roztworze pojawiła się substancja stała.
Ale chemia pyta dalej.
Dlaczego?
Jakie cząstki znajdowały się wcześniej w roztworze?
Które z nich uczestniczyły w przemianie?
Dlaczego powstały produkt nie pozostaje w roztworze?
Jak możemy przedstawić ten proces równaniem?
Co zmieniłoby się przy innych warunkach?
W tym momencie uczeń przechodzi od opisu tego, co widzi, do modelu tego, co według naszej wiedzy zachodzi na poziomie chemicznym.
To przejście jest fundamentalne.
Bez niego można zapamiętać wynik doświadczenia, ale nie rozumieć mechanizmu.
Model chemiczny nie jest fotografią rzeczywistości
Modele są niezbędne.
Jednocześnie trzeba rozumieć ich ograniczenia.
Model kulkowo-pręcikowy nie jest cząsteczką.
Wzór strukturalny nie jest bezpośrednim obrazem tego, jak cząsteczka „wygląda”.
Równanie reakcji nie pokazuje wszystkich szczegółów przebiegu procesu.
Wykres przedstawia wybrane zależności, a nie całą rzeczywistość chemiczną.
Model pomaga nam myśleć.
Podkreśla określone cechy i pomija inne.
Dlatego ważnym elementem nauczania chemii jest pytanie:
Co ten model pokazuje — a czego nie pokazuje?
Uczeń, który rozumie tę różnicę, zaczyna używać modeli jako narzędzi rozumowania, a nie jako obrazków do zapamiętania.
Jedno zjawisko może wymagać kilku reprezentacji
Wyobraźmy sobie reakcję chemiczną.
Możemy ją opisać słowami.
Możemy zapisać wzorami.
Możemy przedstawić za pomocą równania.
Możemy narysować model cząstek.
Możemy analizować strukturę elektronową.
Możemy przedstawić zmianę na wykresie.
Możemy obliczyć ilość produktu.
Każda reprezentacja odpowiada na trochę inne pytanie.
Problem zaczyna się wtedy, gdy uczeń zna każdą z nich osobno, ale nie widzi połączeń.
Potrafi zbilansować równanie, lecz nie umie powiedzieć, co współczynniki oznaczają ilościowo.
Potrafi wykonać obliczenie, ale nie wie, jakiej rzeczywistości chemicznej odpowiada wynik.
Rozpoznaje model cząsteczki, ale nie potrafi połączyć go z właściwościami substancji.
Dlatego dobry nauczyciel powinien stale budować mosty między reprezentacjami.
Równanie reakcji jest mapą relacji
Spójrzmy na prosty zapis:
2H₂ + O₂ → 2H₂O
Można potraktować go jako ćwiczenie z bilansowania.
Ale wtedy wykorzystujemy tylko niewielką część informacji.
Równanie mówi o tym, jakie substancje uczestniczą w reakcji.
Pokazuje stosunki stechiometryczne.
Łączy poziom symboliczny z modelem cząstek.
Pozwala przejść do ilości substancji.
A przy odpowiednich założeniach — również do mas, objętości czy innych wielkości.
Dlatego współczynnik nie powinien być jedynie liczbą, którą „trzeba dopisać”.
Powinien mieć znaczenie.
Uczeń powinien umieć odpowiedzieć:
Co zmieniło się w moim rozumieniu procesu po zapisaniu tego współczynnika?
Obliczenie bez interpretacji może być poprawne i jednocześnie słabe
Załóżmy, że uczeń otrzymał wynik:
0,25 mol.
Matematycznie wszystko się zgadza.
Czy zadanie jest zakończone?
Niekoniecznie.
Co oznacza 0,25 mol w tej konkretnej sytuacji?
Jakiej substancji?
Na jakim etapie procesu?
Czy wynik jest zgodny z danymi?
Czy jego rząd wielkości jest rozsądny?
Czy jednostka odpowiada temu, o co pytano?
Czy wynik można powiązać z równaniem reakcji?
W chemii liczba bez interpretacji może być jedynie końcem procedury matematycznej.
Pełne rozwiązanie powinno wracać do rzeczywistości chemicznej.
Można więc myśleć o ruchu:
zjawisko → model → zapis → obliczenie → interpretacja.
I potem ponownie:
interpretacja → rzeczywistość.
Dlaczego uczeń zna wzór, ale nie wie, kiedy go zastosować?
To jeden z najbardziej charakterystycznych problemów.
Uczeń pamięta wzór.
Potrafi nawet wyjaśnić znaczenie jego symboli.
A jednak przy nowym zadaniu nie rozpoznaje, że właśnie ten wzór jest potrzebny.
Dlaczego?
Ponieważ znajomość narzędzia nie jest tym samym co rozpoznanie sytuacji, w której narzędzie ma zastosowanie.
Dlatego pytanie:
„Jaki wzór mam tutaj zastosować?”
powinno stopniowo prowadzić do pytań:
Co opisuje zadanie?
Jakie wielkości są znane?
Jaka wielkość jest poszukiwana?
Jaka relacja łączy te wielkości?
Czy potrzebuję etapu pośredniego?
Dopiero wtedy wzór staje się logicznym wyborem.
Nie zgadywaniem.
Błąd ucznia trzeba najpierw sklasyfikować
Jeżeli wynik jest niepoprawny, nie wiemy jeszcze, co należy poprawić.
Uczeń mógł nie rozumieć pojęcia chemicznego.
Mógł dobrze rozumieć chemię, ale źle przekształcić równanie matematyczne.
Mógł pomylić jednostki.
Mógł błędnie zinterpretować dane.
Mógł nie zauważyć zależności między równaniem reakcji a obliczeniem.
Mógł również nie zrozumieć języka polecenia.
Każda z tych sytuacji prowadzi do błędnej odpowiedzi.
Ale każda wymaga innej interwencji dydaktycznej.
Dlatego dobry korepetytor nie powinien reagować automatycznie:
„Zróbmy jeszcze pięć takich samych przykładów”.
Najpierw trzeba ustalić, co dokładnie nie zadziałało.
Chemia często ujawnia problem matematyczny
Granica między chemią i matematyką jest w zadaniach znacznie mniej wyraźna niż w szkolnym planie lekcji.
Uczeń może rozumieć chemię, ale mieć trudność z:
proporcjami;
procentami;
potęgami;
notacją naukową;
logarytmami;
przekształcaniem równań;
wykresami;
przeliczaniem jednostek.
Wtedy dodatkowe wyjaśnianie samego pojęcia chemicznego może niewiele zmienić.
Trzeba znaleźć narzędzie matematyczne, które blokuje dostęp do poprawnego rozwiązania.
To pokazuje szerszą zasadę:
przedmioty szkolne są rozdzielone administracyjnie, ale problemy poznawcze ucznia nie muszą respektować tych granic.
Zrozumienie wyjaśnienia nie jest jeszcze samodzielnością
Dobry korepetytor może wyjaśnić problem tak jasno, że po kilku minutach wszystko wydaje się oczywiste.
Uczeń rozumie.
Potwierdza każdy krok.
Być może nawet potrafi przewidzieć kolejny.
Ale później otrzymuje nową wersję zadania i zatrzymuje się.
Nie musi to oznaczać, że wcześniejsze rozumienie było pozorne.
Oznacza natomiast, że rozumienie podczas prowadzonego wyjaśnienia i samodzielna rekonstrukcja rozwiązania są różnymi osiągnięciami.
Dlatego po wyjaśnieniu trzeba stopniowo usuwać pomoc.
Najpierw uczeń odtwarza tok rozumowania.
Później zmienia się jeden element zadania.
Następnie zmienia się sposób przedstawienia problemu.
W końcu uczeń musi sam rozpoznać, czego właściwie dotyczy nowa sytuacja.
Dopiero wtedy można zobaczyć, czy wiedza stała się dostępna bez ciągłego wsparcia.
Dobre korepetycje nie powinny tworzyć zależności od korepetytora
Paradoksalnie jednym z celów dobrego nauczyciela jest sprawić, aby uczeń stopniowo potrzebował go mniej.
Nie oznacza to, że przestaje istnieć materiał do nauki.
Oznacza coś innego.
Uczeń coraz częściej potrafi sam:
zacząć analizę;
postawić pytanie;
wybrać reprezentację;
sprawdzić jednostki;
zauważyć sprzeczność;
wrócić do błędnego kroku;
poszukać alternatywnego rozwiązania.
To ważniejszy rezultat niż sytuacja, w której podczas każdej lekcji powstaje długa lista poprawnie rozwiązanych przykładów, ale bez nauczyciela proces natychmiast się zatrzymuje.
Chemia online może być szczególnie dobra do pracy z reprezentacjami
Laboratorium pozostaje fizycznym doświadczeniem.
Nie należy udawać, że ekran zastąpi wszystko, co można zrobić z rzeczywistymi substancjami i aparaturą.
Ale znaczna część edukacji chemicznej polega na czymś innym:
na interpretowaniu;
modelowaniu;
obliczaniu;
porównywaniu;
wyjaśnianiu;
analizowaniu danych.
Tutaj środowisko cyfrowe daje interesujące możliwości.
Można jednocześnie wyświetlić model molekularny i wzór strukturalny.
Porównać wykres z równaniem.
Wspólnie zaznaczać znaczenie poszczególnych elementów.
Modyfikować parametry.
Przechodzić między reprezentacjami bez konieczności pozostawania przy jednym podręcznikowym obrazie.
Dlatego pytanie nie brzmi:
Czy chemii można uczyć online?
Lepsze pytanie brzmi:
Które elementy chemicznego myślenia chcemy rozwijać i jak wykorzystamy do tego środowisko online?
Gdy chemia jest uczona w innym języku
Dla uczniów i studentów międzynarodowych pojawia się jeszcze jeden poziom.
Można dobrze znać dane zagadnienie po polsku, ukraińsku, niemiecku czy hiszpańsku i jednocześnie mieć problem z jego wykorzystaniem na zajęciach prowadzonych po angielsku.
Pojawiają się terminy takie jak:
limiting reagent;
aqueous solution;
precipitate;
reaction rate;
yield;
oxidation state;
equilibrium.
Nie musi to oznaczać braku wiedzy chemicznej.
Problem może polegać na tym, że dostęp do istniejącej wiedzy przez język angielski nie jest jeszcze wystarczająco szybki i stabilny.
Wtedy mamy do czynienia z problemem na styku dwóch obszarów:
języka i przedmiotu.
Chemia po angielsku to nie tylko terminologia
Uczenie się listy słów nie wystarczy.
Student musi nauczyć się wykonywać po angielsku prawdziwe działania intelektualne:
wyjaśniać reakcję;
opisywać obserwację;
interpretować wykres;
uzasadniać wynik;
porównywać substancje;
formułować hipotezę;
dyskutować ograniczenia modelu;
zadawać pytania naukowe.
Wtedy język przestaje być dodatkową warstwą przyklejoną do chemii.
Staje się narzędziem pracy z chemią.
W Levitin Language School odpowiada temu trójwarstwowa architektura edukacyjna:
Languages → Academic Subjects → Language + Subject
Kierunek poświęcony chemii i biochemii poprzez język angielski:
https://timurlevitin.blogspot.com/p/learn-chemistry-and-biochemistry-in.html
Jak wybrać korepetytora z chemii online?
Nie warto oceniać nauczyciela wyłącznie po tym, jak szybko sam rozwiązuje trudne zadania.
To ważne, ale nie wystarcza.
Warto obserwować, czy podczas lekcji uczeń staje się bardziej samodzielny.
Czy nauczyciel pyta, dlaczego wybrano daną metodę?
Czy odróżnia błąd chemiczny od matematycznego?
Czy łączy równanie z modelem procesu?
Czy wymaga interpretacji wyniku?
Czy po wyjaśnieniu zmienia warunki zadania?
Czy uczeń musi przewidywać, zanim otrzyma odpowiedź?
Czy nauczyciel potrafi odróżnić brak wiedzy przedmiotowej od trudności językowej?
I przede wszystkim:
czy po pewnym czasie uczeń potrafi zrobić więcej bez pomocy niż wcześniej?
Jak wygląda rozwój chemicznego myślenia?
Na początku pytanie może brzmieć:
„Jaki wzór mam zastosować?”
Później:
„Jakie wielkości są tutaj powiązane?”
Na początku:
„Czy wynik jest poprawny?”
Później:
„Czy ten wynik ma sens chemiczny?”
Na początku:
„Czy muszę to zapamiętać?”
Później:
„Z czego wynika ta prawidłowość?”
Na początku:
„Proszę pokazać mi rozwiązanie.”
Później:
„Najpierw spróbuję zbudować rozwiązanie sam.”
To nie jest tylko zmiana języka ucznia.
To sygnał, że zmienia się sposób organizowania wiedzy.
Jakiego rodzaju pomocy z chemii naprawdę potrzebujesz?
Hasło korepetycje z chemii online może oznaczać bardzo różne potrzeby.
Może chodzić o:
chemię szkolną;
chemię ogólną;
chemię organiczną;
chemię nieorganiczną;
chemię fizyczną;
chemię analityczną;
stechiometrię;
elektrochemię;
równowagę chemiczną;
biochemię;
matematykę potrzebną w chemii;
chemię prowadzoną po angielsku;
przygotowanie do międzynarodowego środowiska akademickiego.
Dlatego nazwa przedmiotu to dopiero początek diagnozy.
Ważniejsze pytanie brzmi:
w którym miejscu obecna wiedza przestaje działać?
Indywidualna nauka w Levitin Language School
Levitin Language School pracuje w trzech połączonych obszarach edukacyjnych:
Languages
Academic Subjects
Language + Subject
Dzięki temu punktem wyjścia nie musi być sztywna kategoria zajęć.
Jeden uczeń potrzebuje chemii.
Drugi — chemii po angielsku.
Trzeci — języka akademickiego potrzebnego do studiowania chemii.
Czwarty potrzebuje wsparcia matematycznego wewnątrz zadań chemicznych.
Rzeczywista potrzeba ucznia powinna określać strukturę nauki.
Indywidualne korepetycje z chemii online dla szkoły, studiów i edukacji międzynarodowej:
https://languagethinkinglab.blogspot.com/p/online-chemistry-tutoring-for-school.html
Chemia i biochemia poprzez język angielski:
https://timurlevitin.blogspot.com/p/learn-chemistry-and-biochemistry-in.html
Model Language + Subject:
https://languagethinkinglab.blogspot.com/p/learn-subject-through-another-language.html
Levitin Language School:
Language Learnings — kierunek edukacyjny dla rynku amerykańskiego:
https://languagelearnings.com/
Autorskie projekty edukacyjne i interdyscyplinarne Tymura Levitina:
https://timurlevitin.blogspot.com/
Podsumowanie
Chemia zaczyna się od świata materialnego.
Ale żeby go zrozumieć, tworzymy modele.
Modele zapisujemy symbolami.
Symbole pozwalają nam budować relacje.
Relacje możemy analizować ilościowo.
A wynik obliczenia powinien ostatecznie wrócić do pytania:
co ta liczba mówi nam o rzeczywistym układzie chemicznym?
Dlatego dobra nauka chemii nie przebiega tylko w jednym kierunku.
Uczeń powinien umieć poruszać się pomiędzy:
obserwacją → modelem → zapisem → obliczeniem → interpretacją.
I również w przeciwną stronę.
Właśnie wtedy wzór przestaje być czymś do zapamiętania.
Równanie przestaje być ciągiem symboli.
A liczba przestaje być jedynie wynikiem kalkulatora.
Wszystkie te elementy zaczynają opisywać ten sam świat z różnych perspektyw.
I właśnie to jest jednym z najważniejszych celów dobrych korepetycji z chemii.
Kontakt
Levitin Language School
WhatsApp / Viber: +380932913429
Telegram: @START_SCHOOL_TYMUR_LEVITIN
Email: notification@levitintymur.com
Tymur Levitin
Założyciel i dyrektor Levitin Language School
Languages • Academic Subjects • Language + Subject
© Tymur Levitin. Wszelkie prawa zastrzeżone.
