Tehtävä 4.

Aika pureutua seuraavaan tehtävään. Materiaalin artikkelit ovat oikein lähellä sydäntäni, koska kvanttikemia on jostain syystä lähellä sydäntäni. Pidän itse erittäin hyödyllisenä tuota energiatasoista opettamista eli sitä, että erillaisille yhdisteille voidaan esittää oma Gibsin-energiataso. Näistä tasoista kun käy ilmi, eetä mitä alemmalla energiatasolla yhdiste on, sitä yleisempi se on luonnossa. Energiatasoista näkyy muutenkin se minusta luontoa kaikkein eniten leimaava ominaisuus, että luonto menee yleensä aina siitä, mistä aita on matalin.

Lukion kemian opetuksessa energiaa käsitellään enimmäkseen kursseilla 2 ja 3, missä kurssilla kaksi käsitellään kvanttikemiaa ja sidosenergioita ja kurssilla 3 reaktioenergioita (nämä tulivat luultavasti muuttumaan kun lukion OPS päivittyy). Materiaalin 2. artikkelin muurahaishappoesimerkki sopisi mielestäni ehkä paremmin kurssille 2., koska esimerkki sisältää energiatarkastelun lisäksi molekyylin rakennetarkastelua, joka kuuluu myös kurssi 2. sisältöö.

Ainakin omasta mielestäni esimerkki olisi opetukseen hyvä, koska se osoitta, miten molekyylin muoto vaikuttaa sen energiaan (voidaan kuvallisesti selittää, miksi molekyylin trans-muoto on energeettisesti parempi kuin cis-muoto (koska trans-muodossa molekyylin vetyatomit ovat mahdollisimman kaukana toisistaan)). Lisäsi esimerkissä esiintyy konkreettisesti transitiotilan ja aktivaatioenergian välinen yhteys.

Haasteita esimerkin toteutukseen tulee mielestäni lähinnä sen toteuttavan mallinnusohjelman käyttöliittymään liittyvistä ongelmista. Opettajan pitäisi ensin itse opetella ohjelman käyttö, missä voi mennä paljonkin kallista tuntien suunnitteluaikaa. Lisäksi mallinnusohjelmien lisenssiin ei välttämättä saada resursseja, jos sen käyttö rajoittuu vain muutaman oppilastyön tekemiseen. Muut haasteet ovat sitten sellaisia, jotka liittyvät yleisesti erilaisten oppilastöiden tekemiseen. Olen kuitenkin sitä mieltä, että tästä muurahaishappoesimerkistä on lukio-opetuksessa enemmän hyötyä kuin haittaa.

Mitä tulee tehtävän toiseen osioon eli pohdintaan materiaalin 3. mallinnustyökalujen hyödyllisyyteen kemian opetuksessa, niin minusta olisi rikos olla käyttämättä niitä siinä tapauksessa jos ne on opetukseen saatavissa. 3D-mallit ovat minusta nimittäin paras tapa käsitellä molekyylien rakenteitä osittain siitä syystä, että tietokone ohjelmalla voidaan vaihataa molekyylin mallinnustapaa lennosta viivamaisen rakennekaavan, pallotikkumallin sekä elektronitiheyden huomioivan mallin välillä. Tämä yhdistää tavattoman hyvin kemian mikro- ja symbolitason. Lisäsi 3D-malleista (niin tietokone- kuin fyysisista malleista) esim. molekyylien kiraalisuus on helposti havaittavissa.

Yhteenvetona pidän molemmissa materiaalessa esitettyjä opetustyökaluja/opetustapoja erittäin hyvinä kemian opetukseen.