{"id":284,"date":"2017-12-16T16:54:03","date_gmt":"2017-12-16T16:54:03","guid":{"rendered":"http:\/\/myllyviita.fi\/kemia\/?p=284"},"modified":"2018-02-10T06:45:33","modified_gmt":"2018-02-10T06:45:33","slug":"marvinsketch-lukion-kemian-opetuksen-onni-vai-onnettomuus-osa-2-marvinsketchin-pedagoginen-merkitys-ja-ke2-kurssi","status":"publish","type":"post","link":"http:\/\/myllyviita.fi\/kemia\/?p=284","title":{"rendered":"MarvinSketch \u2013 lukion kemian opetuksen onni vai onnettomuus \u2013 OSA 2: MarvinSketchin pedagoginen merkitys ja KE2-kurssi"},"content":{"rendered":"

Yleisesti molekyylimallinnuksesta ja mallien k\u00e4yt\u00f6st\u00e4<\/h3>\n

T\u00e4h\u00e4n asti molekyylimallinnusohjelmien k\u00e4ytt\u00f6 on ollut riippuvaista siit\u00e4, miten laajasti ja miten monella oppilaalla on oppitunnilla k\u00e4ytett\u00e4viss\u00e4 tietokone. Nyky\u00e4\u00e4n, kun lukioissa on k\u00e4yt\u00e4nn\u00f6ss\u00e4 l\u00e4pp\u00e4ripakko (tai koulu tarjoaa), molekyylimallinnusohjelmien asentaminen on selvi\u00e4 – rutiinia? Pitk\u00e4\u00e4n k\u00e4ytettiin ChemSketch-ohjelmaa, tai Avogadroa (kuten itse k\u00e4ytin). My\u00f6s Molview.org -palvelua (selainpohjainen molekyylimallinnusohjelma) on k\u00e4ytetty laajasti. N\u00e4ist\u00e4 on esittely\u00e4 aiemmissa blogipostauksissani.<\/p>\n

Uuden ohjelman, MarvinSketch, my\u00f6t\u00e4 ohjelmien hy\u00f6dynt\u00e4miseen tulee selke\u00e4sti uusia ulottuvuuksia ja mahdollisuuksia, jotka vaikuttavat merkitt\u00e4v\u00e4sti kemian opetuksen sis\u00e4lt\u00f6ihin ja painotuksiin. Itse kuitenkin lasken n\u00e4iden merkityksen ja vaikutuksen tulevan eteen vasta KE2-kurssin my\u00f6t\u00e4, jolloin niist\u00e4 otetaan irti oikeat tehot.<\/p>\n

Kemia 1 -kurssi<\/h3>\n

Opetussuunnitelman mukaan Kemiaa kaikkialla (KE1) kurssin tavoitteena on mm., ett\u00e4 opiskelija osaa tutkia … erilaisia malleja k\u00e4ytt\u00e4en erilaisia kemian ilmi\u00f6it\u00e4 … osaa k\u00e4ytt\u00e4\u00e4 aineen ominaisuuksien p\u00e4\u00e4ttelyss\u00e4 aineen rakenteen malleja, jaksollista j\u00e4rjestelm\u00e4\u00e4 ja tietol\u00e4hteit\u00e4<\/em>. Kurssin keskeisen\u00e4 sis\u00e4lt\u00f6\u00e4 on mm. aineiden ominaisuuksien selitt\u00e4minen aineen rakenteen, kemiallisten sidosten ja poolisuuden avulla<\/em>.<\/p>\n

Lukion kemian 1.kurssin on kaikille pakollinen, joten kursseilla on mukana my\u00f6s lukiolaisia, joille t\u00e4m\u00e4 kurssi on ainut kemian kurssi lukioaikana. Kurssin tavoitteena voi olla toisaalta motivointi kemian jatko-opintoihin lukiossa ja\/tai varmistaa kemian perusasioiden hallinta ja mikrotason ilmi\u00f6iden mallintamisen taidot (muun muassa).<\/p>\n

Molekyylimallinnusohjelmista itse olen k\u00e4ytt\u00e4nyt ”vain” Molview.org -ohjelmaa<\/strong> 1.kurssilla, koska se tukee mainiosti – ja helpommin opittavana – poolisuuden opettamista<\/strong>. Kurssilla ei varsinaisesti k\u00e4sitell\u00e4 orgaanisen kemian reaktioita eik\u00e4 yleens\u00e4k\u00e4\u00e4n orgaanisia molekyylej\u00e4, kuten sitten tapahtuu KE2-kurssilla. T\u00e4ll\u00e4 kurssilla on tukeuduttava yl\u00e4koulussa opittuun, mik\u00e4 osaltaan oli varmasti monelle sek\u00e4 yll\u00e4tys ett\u00e4 harmitus. Tosin onhan KE1-kurssi muutenkin yl\u00e4koulun kemian kertausta. PS. Jos t\u00e4m\u00e4 oli tarkoitus, monelle kemiaa pitemm\u00e4lle opiskelevalle t\u00e4ss\u00e4 syntyy joutavaa tyhj\u00e4k\u00e4ynti\u00e4.<\/p>\n

Kemia 2 -kurssi<\/h3>\n

KE2-kurssi on uuden opetussuunnitelmassa selke\u00e4mmin painottunut orgaanisen kemian asioihin. Kunhan ainem\u00e4\u00e4r\u00e4- ja konsentraatioasiat on opetettu KE1-kurssilla (mit\u00e4 siis suosittelen), KE2-kurssilla on oikeasti mahdollisuus paneutua opetussuunnitelman mukaisiin teemoihin ja my\u00f6s uutena tulleeseen spektroskopiaan, mik\u00e4 on sit\u00e4 nykyaikaisempaa (analyyttist\u00e4) kemiaa, kuin perinteiset sakkareaktiot ja hopeapeilit (vaikka niit\u00e4k\u00e4\u00e4n ei kannata unohtaa – tosin miss\u00e4 laboratoriossa viel\u00e4 aldehydi todennetaan hopeapeilikokeella?).<\/p>\n

Viivakaava vai t\u00e4ydellinen rakennekaava vai mik\u00e4?<\/h4>\n

Orgaanisessa kemiassa on vakiintunut k\u00e4yt\u00e4nt\u00f6 piirt\u00e4\u00e4 molekyylej\u00e4 viivakaavoilla ja my\u00f6s YTL on tulkinnut ne (oikein?) rakennekaavoiksi. Juurikaan ei vaadita ”t\u00e4ydellisi\u00e4 rakennekaavoja”, joihin on piirretty kemiallisten merkkien lis\u00e4ksi atomien v\u00e4liset sidokset. T\u00e4m\u00e4 k\u00e4yt\u00e4nt\u00f6 on johtanut hieman haparoivaan nimitysk\u00e4yt\u00e4nt\u00f6\u00f6n<\/strong>, joka on eritysesti (muiden mainitsemana) huomattu Mooli-kirjasarjassa, jossa on k\u00e4ytetty t\u00e4ydellisen rakennekaava -termin sijaan jotain muuta termi\u00e4 (en mainitse, ettei levi\u00e4). Niin ylioppilaskokeita kuin lukiolaisten maailmaa ei pit\u00e4isi sekoittaa uusilla (ja lukuisilla eri versioilla) kaavamuodoilla ja -k\u00e4siteill\u00e4. Lukio-opetuksen kannalta on mielek\u00e4st\u00e4, ett\u00e4 t\u00e4ss\u00e4 olisi yhten\u00e4inen ja selke\u00e4 linjaus niin kirjantekij\u00f6ill\u00e4 kuin opettajillakin<\/strong>.<\/p>\n

\"\"<\/a>MarvinSketch -ohjelma tuo asiaan viel\u00e4 lis\u00e4\u00e4 mutkia matkaan. Sen mahdollistaa monenlaisia viiva-, hybridi-, rakennekaavoja. N\u00e4iden osalta t\u00e4ytyy selke\u00e4sti sopia jotain, ettei tulkinnat mene ihan mahdottomiksi. T\u00e4ss\u00e4 vieress\u00e4 yksi linjaus – kova sellainen, mutta selke\u00e4. MarvinSketch-sivustolta l\u00f6ytyy tarkempi kuvaus, mit\u00e4 asetuksia t\u00e4m\u00e4 edellytt\u00e4\u00e4 itse ohjelmassa (katso linkki: viivakaava vai t\u00e4ydellinen rakennekaava<\/a>).<\/p>\n

N\u00e4iss\u00e4 rakennekaavojen kuvauksissa on ollut jo nyt horjuvuutta yo-teht\u00e4viss\u00e4kin. Jotta opetamme samaa asiaa ja my\u00f6s yo-koeteht\u00e4v\u00e4t sis\u00e4lt\u00e4v\u00e4t selke\u00e4sti vain yhdess\u00e4 sovittua (ja my\u00f6s kaikissa kirjoissa k\u00e4yt\u00f6ss\u00e4 olevaa) formaattia, n\u00e4ist\u00e4 on sovittava pikaisesti.<\/p>\n

Mit\u00e4 mielt\u00e4 itse olet?<\/p>\n

Orgaanisten yhdisteiden nime\u00e4minen<\/h4>\n

\"\"<\/a>MarvinSketchin ”ilman lisenssi” -versiokin antaa ohjelman k\u00e4ytt\u00e4j\u00e4n m\u00e4\u00e4ritell\u00e4 molekyylin nimen. T\u00e4h\u00e4nkin saakka on ollut opettajakohtaista se, miten syv\u00e4llisesti orgaanisten yhdisteiden nime\u00e4mist\u00e4 opetetaan. Yo-kokeissa on v\u00e4lill\u00e4 ollut niin nimest\u00e4 rakennekaavaksi kuin viivakaavasta nimeksi teht\u00e4vi\u00e4. Onko t\u00e4m\u00e4 ”ulko-opettelu” ollut mielek\u00e4st\u00e4 tai edes v\u00e4ltt\u00e4m\u00e4t\u00f6nt\u00e4, olkoon oma keskustelunsa – sit\u00e4 pohdintaa ei en\u00e4\u00e4 tarvitse tehd\u00e4, koska MarvinSketch antaa rakenteelle nimet ja my\u00f6s (jos tiet\u00e4\u00e4 englannin kielisen nimen) nimelle rakenteen (eri versioissa hieman eri paikoissa valikoissa).<\/p>\n

Kun ohjelma suoltaa nimet pienell\u00e4 vaivalla, on paikallaan mietti\u00e4 nime\u00e4miseen liittyen uudenlaista pedagogista asetelmaa – ei vain sit\u00e4, ett\u00e4 opetellaan, miten ohjelma tuottaa nimen tai toisinp\u00e4in. Olisiko mahdotonta mietti\u00e4 sit\u00e4, ett\u00e4 voisimme todellakin syvent\u00e4\u00e4 ymm\u00e4rt\u00e4myst\u00e4 nime\u00e4misen osalta esimerkiksi hiilirunkojen erilaisilla variaatioilla (runkoisomeriaa!!). Eli emme opiskele ”nime\u00e4mist\u00e4”, vaan tuotamme erilaisia runkoisomeerej\u00e4 (kun puhumme isomeriasta, johon numerointi osaa mainiosti) jne. T\u00e4t\u00e4 t\u00e4ytyy itsekin pohtia oman oppikirjan seuraaviin versioihin (joissa MarvinSketch n\u00e4yttelee omaa t\u00e4rke\u00e4\u00e4 rooliansa).<\/p>\n

Isomeriaa – onko tulevaisuudessa cis-trans-isomeria opetettava E\/Z-isomeriana?<\/h4>\n

MarvinSketch tunnistaa (ei-lisenssiversiossa!) isomeriaa. Nyt kysymykseksi tulee, onko kirjoissa ja oppitunneilla puhuttava cis-tran-isomeriasta vai E\/Z-isomeriasta (k\u00e4yt\u00e4nn\u00f6ss\u00e4 sama asia, kemistille ei ehk\u00e4 aivan niin, mutta lukion kemiassa kyll\u00e4). MarvinSketch tuntee vain E\/Z-isomerian ja R\/S-isomerian, kun puhumme stereoisomeriasta. T\u00e4m\u00e4 ehk\u00e4 tuntuu vain tulkinta-asialta, mutta \"\"<\/a>MarvinSketch antaa ja n\u00e4ytt\u00e4\u00e4 n\u00e4m\u00e4. Esim. kysymys siit\u00e4, mik\u00e4 hiili-atomia on asymmetrinen (kiraalinen) on triviaali, koska ohjelma n\u00e4ytt\u00e4\u00e4 kaikki (ei toki anna\u00a0 *-merkki\u00e4 ko. kohtaan, vaan kysymysmerkin – jos ei ole pyydetty ohjelmalta tarkennusta – kts. kuva).<\/p>\n

Eli, miten tulevaisuudessa opetamme stereoisomerian ja huomioimme MarvinSketch-ohjelman valmiiksi antamat tiedot? Otamme ja opetamme cis-trans-isomerian ja E\/Z-isomerian yhdess\u00e4 – rakkaalla lapsella on monta nime\u00e4 -kuviolla.<\/p>\n

Peilikuvaisomerian suhteen t\u00e4ytyy mietti\u00e4 joko syvent\u00e4v\u00e4\u00e4 ulottuvuutta tai jotain muuta.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Yleisesti molekyylimallinnuksesta ja mallien k\u00e4yt\u00f6st\u00e4 T\u00e4h\u00e4n asti molekyylimallinnusohjelmien k\u00e4ytt\u00f6 on ollut riippuvaista siit\u00e4, miten laajasti ja miten monella oppilaalla on oppitunnilla k\u00e4ytett\u00e4viss\u00e4 tietokone. Nyky\u00e4\u00e4n, kun lukioissa on k\u00e4yt\u00e4nn\u00f6ss\u00e4 l\u00e4pp\u00e4ripakko (tai koulu tarjoaa), molekyylimallinnusohjelmien asentaminen on selvi\u00e4 – rutiinia? Pitk\u00e4\u00e4n k\u00e4ytettiin ChemSketch-ohjelmaa, tai Avogadroa (kuten itse k\u00e4ytin). My\u00f6s Molview.org -palvelua (selainpohjainen molekyylimallinnusohjelma) on k\u00e4ytetty laajasti. N\u00e4ist\u00e4 […]<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[3,17,15,9,16,11],"tags":[],"class_list":["post-284","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-opetus","category-marvinsketch","category-molekyylimallinnus","category-ops","category-tvt-kemian-opetuksessa","category-yo-kokeet"],"_links":{"self":[{"href":"http:\/\/myllyviita.fi\/kemia\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/284","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"http:\/\/myllyviita.fi\/kemia\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"http:\/\/myllyviita.fi\/kemia\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"http:\/\/myllyviita.fi\/kemia\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"http:\/\/myllyviita.fi\/kemia\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcomments&post=284"}],"version-history":[{"count":4,"href":"http:\/\/myllyviita.fi\/kemia\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/284\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":292,"href":"http:\/\/myllyviita.fi\/kemia\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/284\/revisions\/292"}],"wp:attachment":[{"href":"http:\/\/myllyviita.fi\/kemia\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fmedia&parent=284"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"http:\/\/myllyviita.fi\/kemia\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcategories&post=284"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"http:\/\/myllyviita.fi\/kemia\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Ftags&post=284"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}