KARTA KURSU (realizowanego w module specjalności) Biologia z chemią (nazwa specjalności)

Transkrypt

1 KARTA KURSU (realizowanego w module specjalności) Biologia z chemią (nazwa specjalności) Nazwa Projektowanie eksperymentów chemicznych Nazwa w j. ang. Kod Punktacja ECTS* 2 Koordynator Dr Małgorzata Nodzyńska Zespół dydaktyczny Opis kursu (cele kształcenia) Celem kursu jest zapoznanie studentów z właściwym przebiegiem planowania eksperymentów zarówno naukowych jak i edukacyjnych oraz zaprezentowanie TI ułatwiających ten cel. W ramach wykładu zostanie przedstawiona teoria planowania doświadczeń (DOE) w tym: scenariusz dobrego eksperymentu, modelowanie zależności, plany eksperymentalne, ocena planu, plany optymalne, optymalizacja. A także zastosowanie tej teorii do planowania doświadczeń naukowych i edukacyjnych. Omówione zostaną zagadnienia dotyczące eksperymentów w edukacji. W ramach zajęć laboratoryjnych studenci będą mogli samodzielnie przećwiczyć wiadomości zdobyte na wykładach, planując i wykonując eksperymenty chemiczne z zastosowaniem różnorodnych technik eksperymentu, zwracając szczególną uwagę na zagadnienia bezpieczeństwa i kosztów. Efekty kształcenia Wiedza Efekt kształcenia dla kursu Odniesienie do efektów dla specjalności (określonych w karcie programu studiów dla modułu specjalnościowego) 1

2 W 01. rozpoznaje problemy badawcze w dziedzinie chemii i biologii, wymagające zastosowania zaawansowanych narzędzi W 02. interpretuje złożoność procesów i zjawisk w przyrodzie, uwzględniając podejście interdyscyplinarne W 03. wyszukuje i wykorzystuje specjalistyczne narzędzia informatyczne, użyteczne w rozwiązywaniu problemów z zakresu nauk przyrodniczych W 04. wyjaśnia konsekwencje różnic podejścia redukcjonistycznego i holistycznego w metodologii badań przyrodniczych W 05. określa i rozpoznaje techniki doświadczalne stosowane w naukach przyrodniczych, szczególnie w chemii i biologii W 06. przedstawia zaawansowane metody i techniki prowadzenia badań terenowych w środowisku przyrodniczym oraz możliwości ich wykorzystania w ochronie środowiska przyrodniczego. N_W04, N_W06 N_W04, N_W06 N_W04, N_W05, N_W06 N_W04 N_W04 N_W06, N_W03 Efekt kształcenia dla kursu Odniesienie do efektów dla specjalności (określonych w karcie programu studiów dla modułu specjalność) Umiejętności U 01. wybiera i stosuje techniki i narzędzia badawcze stosowane do rozwiązywania problemów nauk przyrodniczych (w tym szczególnie chemii i biologii) U 02. wykorzystuje literaturę naukową w języku ojczystym, oraz posługuje się językiem obcym U 03. wykazuje umiejętność krytycznej analizy i selekcji informacji przyrodniczych ze źródeł elektronicznych U 04. U 05. planuje i wykonuje eksperymenty badawcze stosuje metody statystyczne oraz techniki i narzędzia informatyczne do opisu zjawisk przyrodniczych i analizy danych chemicznych o charakterze specjalistycznym N_U02 N_U02 N_ U03, U_U02 N_U04 N_U03 Kompetencje społeczne Efekt kształcenia dla kursu Odniesienie do efektów dla specjalności (określonych w karcie programu studiów dla modułu specjalnościowego) 2

3 K 01. K 02. K 03. K 04. K 05. rozumie konieczność uczenia się przez całe życie oraz inspiruje i organizuje proces uczenia się innych osób ma świadomość odpowiedzialności za wspólnie realizowane zadania, związanej z pracą zespołową jest odpowiedzialny za sprzęt i własną pracę oraz szanuje pracę innych ma nawyk korzystania z wiarygodnych źródeł informacji naukowej oraz dokonuje krytycznego wnioskowania przy rozwiązywaniu problemów praktycznych wykazuje odpowiedzialność za ocenę zagrożeń wynikających ze stosowanych technik badawczych oraz tworzenie bezpiecznych warunków pracy Organizacja Forma zajęć Wykład (W) Ćwiczenia w grupach A K L S P E Liczba godzin Opis metod prowadzenia zajęć Wykład z elementami dyskusji i pokazu. Zajęcia laboratoryjne i terenowe samodzielna praca studentów, dyskusja wyników, konsultacje i praca wspólna z wykorzystaniem TI. 3

4 E learning Gry dydaktyczne Ćwiczenia w szkole Zajęcia terenowe Praca laboratoryjna Projekt indywidualny Projekt grupowy Udział w dyskusji Referat Praca pisemna (esej) Egzamin ustny Egzamin pisemny Inne Formy sprawdzania efektów kształcenia W01 W02 W03 W04 W05 W06 U01 U02 U03 U04 U05 K01 K02 K03 K04 K05 Kryteria oceny Warunkiem uzyskania zaliczenia jest aktywny udział we wszystkich zajęciach, oddanie sprawozdań ze wszystkich zajęć laboratoryjnych, uzyskanie zaliczenia z kolokwium zaliczeniowego. Ocena jest średnią z ocen z przygotowania do poszczególnych zajęć laboratoryjnych i oceny z kolokwium. Uwagi Zajęcia prowadzone w języku polskim, jednak niektóre materiały dydaktyczne są w języku angielskim. Treści merytoryczne (wykaz tematów) Tematy i zakres poszczególnych zajęć: 1. Wykład 01. (2h): Wprowadzenie do tematyki zajęć, podanie zasad zaliczenia przedmiotu, omówienie wymagań dotyczących poszczegónych prac, podanie literatury, omówienie zasad bezpieczeństwa, podanie harmonogramu prac, podział na grupy I wybranie liderów grup oraz osób odpowiedzialnych za poszczególne zajęcia laboratoryjne. 2. Wykład 02. (3h): Planowanie doświadczeń (DOE): scenariusz dobrego eksperymentu, modelowanie zależności, plany eksperymentalne, ocena planu, plany optymalne, optymalizacja. 4

5 3. Wykład 03. (3h): Planowanie doświadczeń w nauczaniu przedmiotów przyrodniczych. 4. Zajęcia laboratoryjne 01. (3h): Planowanie doświadczeń domowych ; 5. Zajęcia laboratoryjne 02. (3h): Planowanie doświadczeń w mikroskali (reakcje bibułowe lub na folii); 6. Zajęcia laboratoryjne 03. (3h): Planowanie doświadczeń w klasycznej mikroskali; 7. Zajęcia laboratoryjne 04. (3h): Planowanie doświadczeń z wykorzystaniem diaskopu; 8. Zajęcia laboratoryjne 05. (3h): Planowanie doświadczeń z wykorzystaniem mikroskopu; 9. Zajęcia laboratoryjne 06. (3h): Planowanie doświadczeń z wykorzystaniem komputera (Vernier); 10. Zajęcia laboratoryjne 07. (3h): Planowanie doświadczeń z wykorzystaniem Internetu; 11. Zajęcia laboratoryjne 08. (3h): Planowanie pokazów doświadczalnych; 12. Zajęcia laboratoryjne 09. (3h): Planowanie doświadczeń z wykorzystaniem laboratoriów internetowych; 13. Zajęcia terenowe 01. (3h): Planowanie wycieczek edukacyjnych; Wykład 04. (2h): Kolokwium zaliczeniowe Wykaz literatury podstawowej Kacprzyński B., Planowanie eksperymentów. Podstawy matematyczne, Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, Warszawa Wykaz literatury uzupełniającej 1. Bradley J.D., (1999) Hands on practical chemistry for all 2. Gorczyca P., Maciejowska I. & Wilamowski J. Bezpieczeństwo w laboratorium chemicznym - Praktyczny poradnik dla nauczyciela 3. Marczenko Z., Minczewski J., (2001) Chemia analityczna. Podstawy teoretyczne i analiza jakościowa, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 4. Rosołowski S., 1993, Pracownia chemiczna. Analiza jakościowa, WSiP, Warszawa 5. Burewicz A., Gulińska H., (1993) Dydaktyka chemii, Wydawnictwo Naukowe UAM Poznań 6. Nędzyński (1991) Epiprojekcja doświadczeń chemicznych 7. Kluz Z., Poxniczek M., Patriak A., Knap M. (1996) Doświadczenia chemiczne prezentowane za pomocą grafoskopu 8. Kazubski A., Panek D., Sporny Ł., (2011) Doświadczenia w małej skali 9. Nodzyńska M., (2005) Rola doświadczeń chemicznych jako jednej z metod kształcenia 10. Cieśla, P.; Stawoska, I; NODZYŃSKA, M.; (2011) Zastosowanie doświadczeń i eksperymentów chemicznych w koncepcji wirtualnej szkoły rozwijającej uzdolnienia chemiczne uczniów szczególnie uzdolnionych; [w:] Dydaktyka chemii (i innych przedmiotów przyrodniczych) od czasów alchemii po komputery, (red. NODZYŃSKA, M.), ZChiDCh UP, Kraków, s Grzechynka, R. Kaliszan, NODZYŃSKA M., Nodzyński T.: W góry z przewodnikiem-doświadczenia przyrodnicze podczas wycieczki edukacyjnej [w:] Materiałach pokonferencyjnych II Ogólnopolskiego Zjazdu PSNPP, nt. Kwartet przyrodniczy w doświadczeniach, Opole, 2005r.; 12. NODZYŃSKA M., Paśko J.R.: Interaktywne komputerowe doświadczenia w nauczaniu chemii, [w:] Materiałach VII Ogólnopolskiego Sympozjum Naukowego-Komputer w Edukacji AP, Kraków, 2007r. s ; 13. NODZYŃSKA M., Paśko J.R.: Interaktywne komputerowe doświadczenia w nauczaniu chemii [W:] Komputer w edukacji: 17. ogólnopolskie sympozjum naukowe, Kraków września 2007 / (red. J. Morbitzer) Kraków: Pracownia Technologii Nauczania AP, 2007; 14. Koczwara, K.; NODZYŃSKA, M. (2011) Rola doświadczeń wspomaganych technikami multimedialnymi w podnoszeniu wyników nauczania chemii wśród dzieci z niepełnosprawnością intelektualną w stopniu lekkim [W:] Metodologické otázky výskumu v didaktike chémie: zborník príspevkov zo seminára doktorandského štùdia (red. Beníčková, Z.; Mlkva, M.; Slivová, Z.) Trnava: Trnavská univerzita v Trnave. Pedagogická fakulta, S

6 Bilans godzinowy zgodny z CNPS (Całkowity Nakład Pracy Studenta) Ilość godzin w kontakcie z prowadzącymi Wykład 10 Konwersatorium (ćwiczenia, laboratorium itd.) 30 Pozostałe godziny kontaktu studenta z prowadzącym 5 Lektura w ramach przygotowania do zajęć 10 Ilość godzin pracy studenta bez kontaktu z prowadzącymi Przygotowanie krótkiej pracy pisemnej lub referatu po zapoznaniu się z niezbędną literaturą przedmiotu Przygotowanie projektu lub prezentacji na podany temat (praca w grupie) Przygotowanie do kolokwium 5 Ogółem bilans czasu pracy 80 Ilość punktów ECTS w zależności od przyjętego przelicznika 2 Stosowany sprzęt 1. Tablica interaktywna 2. Komputery (tzw. wirtualne laboratoria) 3. Kuchenka mikrofalowa, 4. Mikroskop sprzężony w komputerem 5. ph-metr sprzężony w komputerem 6. termometr sprzężony w komputerem 7. spektrofotometr sprzężony w komputerem 8. rzutnik pisma 9. terenowe zestawy badawcze 10. zestawy do mikroskali 11. łaźnie wodne z regulacją temperatury 12. lodówka 13. aparaty Hoffmana 14. elektrody (grafitowe, platynowe, jonoselektywne) 15. odczynniki chemiczne i typowy sprzęt laboratoryjny 6