- Area di Scienze
- Corso di Laurea Magistrale
- Scienze e Tecnologie per l'Ambiente e il Territorio [F7501Q]
- Insegnamenti
- A.A. 2020-2021
- 1° anno
- Didattica della Chimica
- Introduzione
Syllabus del corso
Obiettivi
Obiettivi
generali dell’Insegnamento sono: 1) fornire le indicazioni in merito ai nuclei
fondanti e ai nodi concettuali della Chimica, anche in
funzione del livello di scolarità degli alunni; 2) fornire gli strumenti
didattici di conoscenze e linguaggio scientifico appropriati per
l’insegnamento; 3) collegare le discipline attraverso un progetto didattico
comune; 4) stimolare alle connessioni logiche e alle relazioni tra le
discipline e all’interno della stessa disciplina.
1)
Identificare gli argomenti chiave della Chimica;
2)
effettuare le connessioni logiche tra gli argomenti;
3)
identificare le nozioni essenziali e le modalità di ragionamento.
Contenuti sintetici
Contenuti sintetici
- La struttura della materia
- Principi alla base della reattività e delle trasformazioni
Programma esteso
Il
modulo è incentrato sulla illustrazione di un percorso didattico fondato sulla
descrizione particellare, che consenta di comprendere alle radici la natura
stessa di un processo chimico, in particolare basandosi su di un confronto con
i processi/fenomeni fisici. Si analizzeranno percorsi didattici per introdurre
il concetto di sostanza (a livello macroscopico e microscopico), per passare
poi al concetto di trasformazione della sostanza mediante un confronto tra i
fenomeni fisici e chimici. Gli argomenti saranno
discussi a livelli differenti, in un’ottica di curriculum verticale della
chimica, in funzione del livello di scolarità degli alunni: scuola secondaria
di primo grado; scuola secondaria di secondo grado (primo biennio e triennio). L’obiettivo
ultimo di questo approccio consta nel fornire uno strumento che consenta agli alunni la comprensione dei concetti riguardanti
la natura chimica dei composti e le loro trasformazioni chimiche attraverso percorsi che tengano conto del loro sviluppo
cognitivo, e nell’avere la capacità di riscontrarli nei fenomeni che ci
circondano. A livello di scuola secondaria di primo grado saranno presentati
percorsi didattici riguardanti: gli stati fisici della materia; i cambiamenti
di stato; le soluzioni; gli acidi, le basi e i sali; introduzione a un modello
particellare della materia. A livello di scuola secondaria di secondo grado
(primo biennio) saranno presentati percorsi didattici riguardanti: la legge di
conservazione della materia; la gerarchia composizionale; il modello atomico di
Dalton. A livello di scuola secondaria di secondo grado (triennio) saranno
presentati percorsi didattici che, a partire dai concetti fondamentali,
permetteranno di comprendere e interpretare i seguenti fenomeni/concetti
chimici: Stati
di aggregazione della materia. Leggi dei gas. Cenni allo stato solido. Sistemi
con più componenti. Le soluzioni.
Concentrazione. Solubilità. Proprietà colligative. Fattori
che influenzano la cinetica chimica. Velocità di reazione. Reazioni di I° e II°
ordine. Catalisi. I
e II Principio della termodinamica. Concetto di equilibrio chimico. Relazione
tra cinetica spontaneità di una reazione.
Dissociazione dell’acqua. Acidi e Basi. Misura del pH. Titolazioni. Soluzioni
Tampone.
Prerequisiti
Saranno considerate acquisite le conoscenze di base di Chimica e fornite le indicazioni bibliografiche per una eventuale integrazione o un ripasso dei contenuti.
Modalità didattica
Lezioni frontali e modalità di didattica attiva.
Le modaltà di erogazione della didattica potranno variare in funzione dell'evoluzione della situazione sanitaria e a seguito di disposizioni di Ateneo.
Materiale didattico
Diapositive delle lezioni frontali, materiale supplementare discusso in aula, video-registrazione delle lezioni
Durante lo svolgimento delle lezioni verranno indicati e forniti eventuali ulteriori materiali didattici (articoli e diapositive) che potranno integrare la preparazione dell'esame. Sarà inoltre indicata una sitografia a possibili video di chimica, anche in aggiunta a quanto visto e discusso a lezione.
Eventuali suggerimenti bibliografici aggiuntivi, o articoli di riferimento verranno indicati a lezione e caricati sulla piattaforma di e-learning prima della fine del corso.
Testi consigliati:
-
Insegnare e apprendere Chimica; V. Domenici, Mondadori
- Leggere il mondo oltre le apparenze: per una didattica dei
concetti fondamentali della chimica, di Carlo Fiorentini,
Eleonora Aquilini, Domenica Colombi, Antonio
Testoni, Armando Editore, 2007
- Rinnovare l’insegnamento delle scienze: aspetti storici,
epistemologici, psicologici, pedagogici e didattici, Carlo Fiorentini, Aracne
Editrice, 2018
Periodo di erogazione dell'insegnamento
II semestre
Modalità di verifica del profitto e valutazione
Orale con presentazione di un progetto didattico.
Orario di ricevimento
Su appuntamento via mail (luca.degioia@unimib.it)
Aims
General objectives
General objectives of the teaching are:
1) provide information on the founding nuclei and conceptual nodes of Chemistry, also according to the level of education of the students;
2) provide the teaching tools of scientific knowledge and language appropriate for teaching;
3) connect the disciplines through a common didactic project;
4) stimulate logical connections and relationships between disciplines and within the discipline itself.
Specific objectives
- To identify the key topics of Chemistry;
- To logically connect the different topics;
- To identify essential concepts, the keys to connect them, and how to argument them.
Contents
- The chemical structure of matter
- Principles and theories to describe chemical transformations
Detailed program
The module focuses on the illustration of an educational path based on particle description, which allows to understand at the roots the very nature of a chemical process, in particular based on a comparison with physical processes/phenomena. Didactic paths will be analyzed to introduce the concept of substance (at a macroscopic and microscopic level), to then move on to the concept of transformation of the substance through a comparison between physical and chemical phenomena. The topics will be discussed at different levels, with a view to the vertical chemistry curriculum, according to the level of education of the students: lower secondary school; upper secondary school (first two years and three years).
The ultimate goal of this approach is to provide a tool that allows students to understand the concepts of the chemical nature of compounds and their chemical transformations through pathways that take into account their cognitive development, and to have the ability to find them in the phenomena that surround us.
At lower secondary school level, didactic paths will be presented regarding: the physical states of matter; changes in status; the solutions; acids, bases and salts; introduction to a particle model of matter. At the level of secondary school (first two years) didactic paths will be presented regarding: the law of conservation of matter; the compositional hierarchy; the Dalton atomic model.
At the level of upper secondary school (three years), educational paths will be presented which, starting from the fundamental concepts, will allow understanding and interpreting the following chemical phenomena/concepts:
States of aggregation of matter. Gas laws. Notes on the solid state. Systems with multiple components. Solutions. Concentration. Solubility. Colligative properties.
Factors affecting the chemical kinetics. Speed of reaction. 1st and 2nd order reactions. Catalysis. I and II Principle of thermodynamics. Concept of chemical equilibrium. Relationship between kinetic spontaneity of a reaction. Dissociation of water. Acids and Bases. pH measurement. Titrations. Buffer Solutions.
Finally, experiments with household chemicals will be proposed, which will allow the chemical phenomenon to be observed directly.
Prerequisites
Basic knowledge of Chemistry will be considered acquired,
and the references to texts and/or resources will be provided for integration
or recap of the contents.
Teaching form
Lessons, including active teaching.
Teaching methods may vary according to the evolution of the health situation and following University provisions.
Textbook and teaching resource
Lesson slides and supplementary material discussed during the course. All additional material discussed during the lessons will be loaded on the platform before the exam.
Bibliography
- Insegnare e apprendere Chimica; V. Domenici, Mondadori
- Leggere il mondo oltre le apparenze: per una didattica dei concetti fondamentali della chimica, di Carlo Fiorentini, Eleonora Aquilini, Domenica Colombi, Antonio Testoni, Armando Editore, 2007
- Rinnovare l’insegnamento delle scienze: aspetti storici, epistemologici, psicologici, pedagogici e didattici, Carlo Fiorentini, Aracne Editrice, 2018
Semester
Second semester
Assessment method
Oral with a
didactic project presentation
Office hours
By mail appointment (luca.degioia@unimib.it)