Aarne Tõldsepp
Ühiskonna arengu hetkeseisu iseloomustav paradigma eeldab teaduspõhist tootmist ja majandamist. Teaduse ja tootmise seos ei ole kaugeltki tänapäeva nähtus, vaid eksisteerib ühiskonnas juba sadu aastaid. Nii saab teaduse tekkimisest ja arengust rääkida alles alates 17. sajandist seoses kapitalistliku tootmisviisi väljakujunemisega (Teaduse metodoloogia, 1979). Kui jutt läheb tootmise tehnoloogiate täiustamisele, kaldub kaalukauss ühemõtteliselt loodusteaduste poolele. Et loodusteaduste saavutused leiaksid tee iga ühiskonnaliikme tarbimissfääri, peab see leidma õige tehnoloogilise lahenduse. Tehnoloogia ongi see võtmesõna, mis muudab teaduse saavutused meile kättesaadavaks. Öeldut kinnitab juba mitmendat kümnendit maailma haridusmaastikul käibelolev mõiste „loodusteaduste- ja tehnoloogiaalane kirjaoskus“. See kahe valdkonna integratsioon on nii ajaloos kui ka tänapäeval sedavõrd lahutamatult seotud, et üksikult võttes kaotavad nad seose kolmanda valdkonna – ühiskonnaga. Et selles komplitseeritud ja mitmetahulises olukorras võimalikult adekvaatselt kindlaks määrata keemia kui õppeaine roll tulevase maailmakodaniku kujundamisel (nende hulka tuleb lugeda ka tulevased teadurid ja muud spetsialistid), peab kõigepealt määratlema keemia koha teiste loodusteaduste hulgas. Puht olemuslikult ehk filosoofia mõistet kasutades „ontoloogiliselt“ võib kogu meid ümbritsevat maailma kirjeldada kahe kategooria – ainete ja lainete abil. Teatavasti uurib keemia aineid ning nende muundumisi, mis tähendab, et keemia osa meid ümbritsevas maailmas toimuva mõistmisel on suur. Õigupoolest tegelevad ainete uurimisega ka teised loodusteadused. Aine ehitust alates aine kõige väiksematest osakestest uurivad nii elementaarosakeste kui ka aatomifüüsika. Molekulide ja tahkiste uurimisega tegelevad molekulaar- ja tahkisefüüsika. Elutegevuse seisukohalt olulisi aineid ja nende käitumist uurivad biokeemia ja bioloogia, keemiliste elementide levikut maakoores ning selle seaduspärasusi geokeemia ja geoloogia. Keemiale iseloomuliku uurimisvaldkonna moodustavad ainete keemilise ehituse (loe: keemilise sideme tekkimise ja katkemise) ning selle mõju uurimine ainete omadustele, samuti keemiliste reaktsioonide kulgemise seaduspärasused. Paljud keemia filosoofiliste probleemidega tegelevad teadlased (A. Makarenja, V. Obuhov jt) peavad keemiat omamoodi sillaks eluta ja eluslooduse vahel. Geokeemia kaudu jõuab keemia seosteni geoloogiaga, biokeemia kaudu bioloogiani. Pole siis midagi imestada, kui paljude riikide keemia ainekavad sisaldavad ka geokeemia ja geoloogia elemente, loomaks terviklikku ettekujutust keemiliste elementide levikust ja selle seaduspärasustest maakoores. Meil on tavaliselt käsitletud maavarasid ja nende leidumist loodusgeograafia kursustes, kuhu viimase õppekava kohaselt kuuluvad ka aineringed looduses. Seni on neid küll rohkem käsitletud keemiakursustes. Kui nüüd veel arvestada seda, et loodusteadusliku meetodi aluseks on füüsika meetodid oma täpsetel mõõtmistel põhineva eksperimendi ja matemaatiliste mudelitega, siis keemiat (ka koolikeemiat) näeme tihedalt integreerituna üldisesse loodusteaduslikku maailmapilti.
Teisalt tuleb arvestada keemia kui teaduse ja keemia kui õppeaine sotsiaalseid funktsioone. Maailma keemiatööstuse aastatoodang paljudes valdkondades (metallide sulamid, mineraalväetised, naftasaadused, plastid) ulatub sadadesse miljonitesse tonnidesse, mis lõpptulemusena jõuab ka meie argiellu, muutes selle paremaks, mugavamaks, tõhusamaks. Iga õpilane on keemiat õppides nagu omamoodi „Rodini mõtleja“, keda ümbritseb kolm keskkonda – loodus-, tehis- ja inimkeskkond ehk ühiskond (vt joonis 1) – ja kõikidest nendest keskkondadest vaatab talle vastu keemia. Selle mudeli kohaselt on keemia kui õppeaine seotud enamiku teiste õppeainetega, mis tegelikult eeldab kogu hariduse sisu integratsiooni. Viimase all tuleks mõista õppeainete (eeskätt loodusteaduslike) vastastikuse rikastamise protsessi, mis loob seosed erinevate ainevaldkondade vahel, likvideerib vastuolud erinevate õppeainete sisus ja struktuuris ning viib nii teaduslike kui rakenduslike küsimuste komplekssele lahendamisele. Iseenesestki mõistetavalt vähendab hariduse sisu integratsioon õpilaste ülekoormust.
Joonis 1. Õpilane Rodini mõtlejana asub keemia õppimisel kolme teadmiste valdkonna ühisosas: need on loodusteadused, sotsiaalteadused ja tehnoloogia.
Ükskõik kuidas me õppeainete vahelisi seoseid ka ei liigitaks, olgu nad kas eelnevad, kaasnevad ja perspektiivsed või siis aineülesed, ainetevahelised (siduvad), erinevaid distsipliine läbivad teemad, jõuame ikkagi ühe ja sama probleemi juurde: kas antud küsimuse käsitlemiseks on õpilasel kõik vajalikud alusteadmised naaberdistsipliinidest või tuleb need antud õppeaines tahes-tahtmata selgeks teha. Nii näiteks ei paku füüsika aatomiehituse ja sellest tuleneva aineehituse (keemilise sideme) käsitlemiseks vajalikke teadmisi mikromaailmast ka uutes ainekavades. Mikro-, makro- ja megamaailma käsitletakse füüsika viimase kursusena. Väikese erandi moodustab loodusõpetus oma fragmentaarsete teadmistega aatomist ja selle koostisosadest. Kui vaadelda bioloogia esimese kohustusliku kursuse teist teemat, mis räägib organismide koostisest, siis selle teadlikuks ja mõtestatud omandamiseks peaks olema läbitud kogu gümnaasiumikeemia kohustuslik osa. Ent need on vaid paar näidet loodusteaduslike õppeainete vahelistes seostes valitsevatest ebakõladest, mis uute ainekavade rakendamisel tuleb mõistlikult lahendada.
Tervikliku loodusteadusliku ja tehnoloogiaalase kirjaoskuse kujundamine on nii mitteloodusteaduslikule suunale kui ka selle raames koolidele tervikuna tõsine proovikivi. Keemia seisukohalt sisaldavad nii bioloogia- kui loodusgeograafiakursused väga palju keemiakursustega ühiseid elemente: bioloogias on see vee omaduste seos elutegevusega, loodusgeograafias hüdrosfäär ja veeringe looduses, loodusõpetuses ja füüsikas vee soojusjuhtivus, millele lisanduvad kõiki loodusteaduslikke õppeaineid siduv fotosüntees, kasvuhooneefekt, osooniaugud jt keskkonnaprobleemid. Need on küsimused, mis loodusteaduslike distsipliinide ja tehnoloogia tsüklis osutuvad sõna otseses mõttes läbivateks teemadeks, mille terviklikuks käsitlemiseks tasuks koolidel mõelda isegi vastavate valikkursuste lülitamisele oma kooli õppekavasse, tehes seda võimaluse korral piirkondlikke tingimusi arvestavalt. Järgides HTM-i õppekava talituse juhataja Ain Tõnissoni soovitusi, tuleks koolidel silmas pidada oma õppekavade koostamisel teatavaid asjaolusid (Tõnisson, A., 2011). Muuhulgas juhib A. Tõnisson tähelepanu kahele alljärgnevale aspektile.
- Koolidel on õigus (vabadus) luua oma õppesuunad, mis võimaldavad riiklikus õppekavas loetletud kohustuslikke ja valikkursusi kombineerida, lisades sinna ka omi, üldjuhul kohalikke tingimusi ja võimalusi arvestavaid valikkursusi, ning rakendada seejuures ka koolile endale kõige sobivamat kontrolli- ja hindamissüsteemi. Gümnaasiumi oma õppekava on õppe- ja kasvatustegevuse alusdokument antud koolis – nii väidab PGS.
- Kooli oma õppekava kohaselt valitud õppesuundadele vastavate ainekavade süsteemi loomisel tuleks juhinduda terviklikkuse põhimõttest, mis lubab liita kohustuslikke ja valikkursusi orgaaniliselt terviklikuks õppeaineks.
Viimase soovituse kohaselt ongi koostatud alljärgnevad märkused gümnaasiumikeemia õpetamiseks.
Tänapäeva keemia kui mitmete teadusharude süsteemi eripära ning uusimaid tehnoloogiaid ja rakendusi arvestades tuleb vahet teha koolide kahe erineva õppekorralduse vahel.
1. Kool ei kavanda loodusteaduslikku suunda ja piirdub vaid kolme kohustusliku keemiakursusega.
2. Kool kavandab loodusteadusliku suuna, mis sisaldab ka keemia valikkursusi.
Esimesel juhul moodustaks keemia kui õppeaine kolm kohustuslikku kursust alltoodud järjestuses.
1. kohustuslik kursus „Üldise keemia alused“
Üldine keemia kui teadusharu, selle uurimismeetodid (füüsikalised ja keemilised), keemia seaduspärasused ja teooriad. Aine ehitus: aatomi ehitus ja selle väljendusviisid – visuaalsed mudelid, elektronvalemid ja ruutskeemid. Keemiliste elementide perioodilisustabel, selle füüsikaline ja keemiline sisu. Keemilise sideme olemus ja liigid: kovalentne, iooniline, metalliline. Keemilise sideme seos aine omadustega.
Keemiliste protsesside seaduspärasusi: aktiivsete põrgete teooria, aktiveerimisenergia, ekso- ja endotermilised reaktsioonid, katalüüs ja katalüsaatorid. Keemilised reaktsioonid lahustes: elektrolüüdid ja mitteelektrolüüdid, elektrolüütiline dissotsiatsioon. Elektrolüüs ja selle rakendusi.
Metallide ja mittemetallide ning nende ühendite üldiseloomustus ja rakendused.
2. kohustuslik kursus „Süsivesinike ja nende halogeen- ning hapnikuühendite keemia“
Süsiniku aatomi ehituse eripära ja sellest tulenevad struktuurid: süsiniku ahelad, tsüklid, isomeeria. Süsinikuühendite oksüdeerumine. Süsivesinike liigitus (alkaanid, alkeenid, alküünid, areenid), nimetused ja tüüpilised omadused. Süsivesinikud looduses. Kütused: looduslik gaas, biogaas, nafta ja naftakeemiatööstus, naftasaadused ja nende kasutamine.
Asendatud süsivesinikud: halogeenühendid → alkoholid → karbonüülühendid (aldehüüdid, ketoonid) → karboksüülhapped nende tekkelise seose alusel. Nende tähtsamad omadused majanduslikus ja sotsiaalses kontekstis.
3. kohustuslik kursus „Elutähtsad orgaanilised ained“
Rasvhapped kui karboksüülhapete vajalikud esindajad ja rasvad kui estrid. Pindaktiivsed ained: seep, sünteetilised pesuvahendid. Süsivesikud: mono-, di- ja polüsahhariidid – tärklised ja tselluloos, nende hüdrolüüs ja roll elutegevuses, tehnoloogias ning tööstuses. Orgaanilised lämmastikuühendid: amiinid, aminohapped, valgud. Nende omadused ja koht elutegevuses.
Kokkuvõte süsinikuühenditest ja nende reaktsioonidest, eeskätt orgaaniliste ainete liigitamine: küllastunud ja küllastumata ühendid, halogeen-, hapniku- ja lämmastikuühendid.
Kohustuslikes kursustes võib (tuleb) võimaluste piires korraldada ka iga teema raames praktilisi töid, mille näidisloetelu leiab loodusteadusliku suuna tarbeks toodud terviklikust keemiakursuste süsteemist (vt allpool). Keemiaarvutustest tuleb kohustuslikus korras eeskätt selgeks õpetada, mida tähendavad aine hulkade vahelised kvantitatiivsed seosed ainete valemites ja reaktsioonivõrrandites (nn moolsuhted) ning kuidas neilt üle minna aine massile ja gaasiliste ainete puhul ruumalale. Kõik need tehted jäägu kohustuslike kursuste raames ideaalse mudeli tasandile, reaalseid tingimusi (lisandeid, saagise protsenti jne) arvestamata. Loetletud kohustuslike kursuste korral võib juhtuda, et üldise keemia aluste õpetamisel jääb õpetaja ajahätta ega suuda toime tulla ettenähtud 35 tunniga. Et tegemist on kursuste süsteemiga, siis võib probleemile läheneda paindlikult ja osa sellest käsitleda orgaanilise keemiakursuste arvelt, sest üldises keemias õpitut läheb igal sammul tarvis orgaaniliste ainete ehituse ja omaduste õpetamisel.
Keemiast enim huvitatud õpilastele võiks ka kohustuslike kursuste kõrval soovitada valikkursust „Metallide ja mittemetallide keemia“, mis riiklikus õppekavas on veidi ebaõnnestunult nimetatud „Elementide keemiaks“. Nii epistemoloogia kui ka loogika seisukohalt on pealkiri „Elementide keemia“ isegi veidi eksitav. Ilmselt on siin tegemist meil esineva kroonilise tõlkeveaga inglise keelest, kus sõna „element“ tähendab nii keemilist elementi (kindla prootonite arvuga – tuumalaenguga – aatomite liiki) kui ka lihtainet. Termini all „keemiline element“ mõistetakse tänapäeva inglise keeles puhast lihtainet (Russell, J. B., 1992, lk 12). Lihtaine tähenduses võtsid selle termini kasutusele juba 17. sajandil tänapäevase keemia loojaks peetav Boyle ja Jungius. Eestikeelses keemiaalases kirjanduses mõeldakse siiski keemilise elemendi all ühte kindlat – ühesuguse prootonite arvuga aatomituumas – aatomite liiki. Sõltuvalt aatomite iseloomust võivad nad lihtainetena moodustada kas metalle või mittemetalle. Et valikkursus „Elementide keemia“ käsitleb ka nii metallide kui mittemetallide ühendeid, siis oleks seda kursust kõige õigem nimetada anorgaanilise keemia valikkursuseks või siis metallide ja mittemetallide keemiaks. Praegusel juhul tekib aga loogiline vastuolu keemilise elemendi ning liht- ja liitaine mõistete vahel.
Gümnaasiumi loodusteadusliku suuna keemiakursuste soovitatav näidisainekava, mis seob kohustuslikud ja valikkursused ühtseks tervikuks.
1. kursus „Üldise keemia alused“
Sissejuhatus üldisesse ja anorgaanilisse keemiasse: millega tegelevad üldine ja anorgaaniline keemia. Loodusteadusliku meetodi komponendid keemia kontekstis: vaatlus, eksperiment, hüpotees seadus, teooria. Füüsikalised ja keemilised uurimismeetodid. Praktilised tööd: erineva protsendilise koostisega lahuste tiheduse määramine ja tiheduse järgi protsendilise koostise määramine; argiste ainete tuvastamine nende tüüpiliste keemiliste reaktsioonide järgi.
Aine ehitus: aatomi ehitus (aatomi koostisosad ja nende omadused, aatomi tuum, tuumalaeng, massiarv, aatomi elektronkate) ja selle väljendusviisid – visuaalsed mudelid, elektronvalemid ja ruutskeemid. Keemiliste elementide perioodilisustabel, selle füüsikaline ja keemiline sisu. Keemilise sideme olemus ja tekkemehhanismid: keemilise sideme energia ja pikkus, molekulorbitaalid, kristallivõre. Keemilise sideme liigid: kovalentne, iooniline, metalliline. Keemilise sideme seos aine omadustega ja ainete kasutamine lähtuvalt nende ehitusest ja omadustest. Praktilised tööd: mittepolaarsete ja polaarsete vedelike käitumise uurimine elektriväljas.
2. kursus „Keemiliste protsesside kulgemise seaduspärasused (kuidas kulgevad keemilised reaktsioonid)“
Kuidas toimuvad keemilised reaktsioonid: aktiivsete põrgete teooria, aktiveerimisenergia, ekso- ja endotermilised reaktsioonid. Keemilise reaktsiooni kiirus ja selle mõjurid: reageerivate ainete iseloomu, peenestusastme, temperatuuri ja rõhu mõju reaktsiooni kiirusele. Reaktsiooni saagis ja selle arvutamine. Katalüüs ja katalüsaatorid: homogeenne ja heterogeenne katalüüs, katalüsaatori mürgid, promootorid. Keemiline tasakaal ja selle nihutamine kui keemiatööstuse põhiprintsiipe. Keemilised protsessid lahustes: elektrolüüdid ja mitteelektrolüüdid. Sulatatud soolade elektrolüüs ja selle rakendusi. Hapete, aluste ja soolade elektrolüütiline dissotsiatsioon, astmelise dissotsiatsiooni mõiste, happed ja alused protolüütilise teooria alusel. Vee elektrolüütiline dissotsiatsioon ja pH mõiste kvantitatiivne taust. Ioonidevahelised reaktsioonid elektrolüütide vesilahustes. Vee karedus ja selle kõrvaldamine. Soolade hüdrolüüs ja selle rakendusi. Praktilised tööd: erinevate mõjurite uurimine reaktsiooni kiirusele, optimaalseima katalüsaatori valimine vesinikperoksiidi lagunemisreaktsioonile, erinevate soolade vesilahuste keskkonna hindamine (mõõtmine) kas universaalindikaatori või pH-meetriga jne.
Keemiaarvutustest seonduvad selle kursusega arvutused lahuste kontsentratsiooni kohta: molaarne kontsentratsioon ja selle seosed lahuste protsendilise koostisega koos lahuste tiheduse arvestamisega.
3. kursus „Metallide ja mittemetallide keemia (anorgaanilise keemia alused)“
Metallilised elemendid, lihtainetena lihtsalt metallid keemiliste elementide perioodilisustabelis, nende liigitus aatomi ehituse alusel. Metallid looduses, metallide tootmine vastavalt maakide iseloomule. Metallide füüsikalised ja keemilised omadused, keemilised vooluallikad. Metallide sulamid metallide ja mittemetallidega, nende kasutamine. Metallide korrosioon: keemiline ja elektrokeemiline. Metallide kaitsmine korrosiooni eest.
I A-rühma metallid – leelismetallid, nende omadused ja ühendid. II A-rühma metallid – üldiseloomustus, leelismuldmetallid (kaltsiumi alarühm), nende omadused ja ühendid. III A-rühma metallid – üldiseloomustus, nende omadused (amfoteersus) ja ühendid. B-rühmade metalle – seaduspärasusi nende metallide aatomi ehituses ja ühendite omadustes. Ülevaade 4. perioodi B-rühma metallidest.
Mittemetallide üldiseloomustus: allotroopia ja allotroobid, mittemetallid looduses. Vesinik, selle ehitus, omadused ja rakendusi. Väärisgaasid, nende tootmine ja kasutamine. Halogeenid: lihtainete omaduste seaduspärased muutused rühmas, halogeenide ühendid ja nende kasutamine. VI A-rühma mittemetallide üldiseloomustus, di- ja trihapnik: nende omaduste võrdlus. Väävel: looduses, tootmine, omadused (allotroopia), ühendid. Väävliühendite tootmise ja kasutamisega seotud ökoloogilised probleemid. V A-rühma mittemetallide üldiseloomustus. Lämmastik looduses, tootmine, omadused, ühendid. Ammoniaak, lämmastikhape ja selle soolad kui tähtsamad lämmastikuühendid. Mineraalväetiste tööstus ja selle probleemid. Fosfor: allotroobid, ühendid. Praktilised tööd: vesiniku ja hapniku saamine laboris erinevatel meetoditel, halogeniidioonide tõestamine looduslikes objektides ja olmekeemiatoodetes, väävli sulamisprotsessi uurimine: monokliinse ja plastilise väävli saamine, ammoniaagi saamine ja omaduste uurimine.
Keemiaarvutustest on sobiv lubja, väävelhappe ja ammoniaagi tootmisel tekkiva reaktsiooni saaduste saagise arvutamine, kui lähteained sisaldavad lisandeid. Redoksreaktsioonivõrrandite tasakaalustamine elektronbilansi meetodil. Viimaste kohta leiab materjali ka gümnaasiumi üldise ja anorgaanilise keemia õpikust (Karelson, M., Tõldsepp, A., 2011).
4. kursus „Süsivesinike ja nende halogeen- ning hapnikuühendite keemia“
Süsiniku aatomi ehituse eripära ja sellest tulenevad struktuurid: süsiniku ahelad, tsüklid, isomeeria. Süsinikuühendite oksüdeerumine. Süsivesinike liigitus (alkaanid, alkeenid, alküünid, areenid), nimetused ja tüüpilised omadused. Monomeerid, polümeerid ja polümeerumine, plastid. Süsivesinikud looduses. Kütused: looduslik gaas, biogaas, nafta ja naftakeemiatööstus, naftasaadused ja nende kasutamine.
Süsivesinike halogeenühendid: mõiste, nimetused, omadused, rakenduslikult tähtsad ühendid ning nendega seotud globaalsed ja sotsiaalsed probleemid. Alkoholid: mõiste, nimetused, ehitus (molekulide vahelised vesiniksidemed ja nende mõju alkoholide omadustele). Rakenduslikult tähtsaid alkohole ning nende kasutamisega seotud sotsiaalseid ja majanduslikke probleeme. Fenoolid: mõiste, ehitus, omadused, esindajaid. Karbonüülühendid (aldehüüdid, ketoonid): mõiste, liigitamine, nimetamine, rakenduslikult tähtsamaid karbonüülühendite esindajaid. Kondensatsiooni- ja polükondensatsioonireaktsioonid.
Karboksüülhapped: mõiste, liigitamine, nimetused ja omadused. Rakenduslikult ja bioloogiliselt tähtsamaid karboksüülhappeid. Praktilised tööd: süsivesinike omaduste uurimine (propaan, butaan, heksaan – molekulide polaarsus, olek, põlemine), alkoholide füüsikaliste (olek, tihedus, keemistemperatuur), lahustuvuse ja keemiliste omaduste (põlemine, reageerimine naatriumiga) uurimine, aldehüüdide redoksomaduste uurimine („hõbepeeglireaktsioon“, vask(II)ühendite redutseerimine), karboksüülhapete omaduste uurimine (lahustuvus vees, toime indikaatoritesse, reaktsioonid metallide, metallioksiidide ja hüdroksiididega), karboksüülhapete tugevuse võrdlemine reaktsioonidel karbonaatidega.
5. kursus „Elutähtsad orgaanilised ained“
Rasvhapped kui karboksüülhapete vajalikud esindajad ja rasvad kui estrid. Estrid looduses, estrite happeline ja leeliseline hüdrolüüs, mineraalhapete estrid. Pindaktiivsed ained: seep, sünteetilised pesuvahendid. Süsivesikud: mono-, di- ja polüsahhariidid – tärklised ja tselluloos, nende hüdrolüüs ja roll elutegevuses, tehnoloogias ning tööstuses. Glükoosi optilised isomeerid ja nende levik looduses. Glükoosi käärimine ensüümide ja bakterite toimel. Glükoosi toime organismidele.
Orgaanilised lämmastikuühendid: amiinid kui ammoniaagi derivaadid, mõiste, ehitus, omadused – amiinid kui orgaanilised alused. Aminohapped, mõiste, nimetused, kodeeritavad aminohapped: asendatavad ja asendamatud aminohapped. Aminohapete omadusi – olek, sulamistemperatuur, lahustuvus vees, polükondensatsioon, peptiidside. Valgud: liigitus, ehitus, omadusi. Valkude denatureerumine ja selle mõjurid. Valkude koht elutegevuses.
Kokkuvõte süsinikuühenditest ja nende reaktsioonidest, eeskätt orgaaniliste ainete liigtamine: küllastunud ja küllastumata ühendid, halogeen-, hapniku- ja lämmastikuühendid. Süsinikuühendite reaktsioonid: asendus- , liitumis-, eraldumis- (elimineerimis-) ja redoksreaktsioonid. Asendus- ja liitumisreaktsioonide mehhanismid. Praktilised tööd: glükoosi, sahharoosi, tärkliste ja tselluloosi omaduste uurimine – lahustuvus vees, tuvastamine, hüdrolüüs. Valkude omaduste uurimine – munavalkude denatureerumine temperatuuri, raskmetallioonide, hapete ja alkoholide toimel.
Keemiaarvutusi võiks kasutada juba õpitud lahendusalgoritmide kinnistamiseks. Uusi arvutusülesannete tüüpe lisada ei ole vaja.
Eespool kirjeldatud gümnaasiumikeemia terviklik tsükkel peaks lõppema selliste valikkursustega nagu „Elu keemia“ ja „Rakendusbioloogia“. „Elu keemia“ sisu kattub ju suures osas elutähtsate orgaaniliste ühendite klassidega (süsivesikud, rasvad, valgud), millega lõpeb iga normaalne orgaanilise keemia kursus. Ent tuleb arvestada veel ka tõsiasjaga, et bioloogia esimestes kohustuslikes kursustes on teemad, milles leidub rohkesti materjali elutähtsate orgaaniliste ühendite osast organismide koostise, energiavajaduste ja funktsioneerimise kohta. Liigse dubleerimise vältimiseks tuleks koolil loodusteadusliku suuna valikul leida mõistlik lahendus kõigi nende kursuste ja teemade integreerimiseks. Sellist kursust või kursusi võiks nimetada „Biokeemia alused“, „Elu keemia“ vms, mis omakorda leiaks väljundi biotehnoloogia küsimuste käsitlemisega, kas seotult eespool nimetatud kursustega või siis päris omaette kursusena.
Nõuandeid keemia õpetamiseks uutele ainekavadele ülemineku perioodiks õppeaastatel 2011/12 ja 2012/13
Nagu meie haridusjuhid on korduvalt rõhutanud, kujutab uutele õppe- ja ainekavadele üleminek ning nende täielik realiseerimine endast protsessi, millega täiustatakse ja vajaduse korral ka korrigeeritakse õppeainete (kursuste) sisu, õppemeetodeid ja -viise ning õppetöö korraldust. Mida varem sellega alustatakse, seda tõhusam on valmisolek täielikuks üleminekuks uuele keemiaõpetuse sisule ja õppetöö korraldusele 2013./14. õppeaastal. Ent keemia õpetamisel tuleb arvestada tõsiasjaga, et seni toimuvad keemia riigieksamid ikkagi praegu kehtiva õppekava nõuete kohaselt, mille edukaks sooritamiseks jääb vaid tulevaste kohustuslike kursuste läbimisest väheks. Seetõttu soovitame kahel järgmisel õppeaastal õpetada 10. klassis ikkagi kaht üldise ja anorgaanilise keemia kursust ning 11. klassis kaht orgaanilise keemia kursust. Koolidele, kus juba nagunii gümnaasiumi tasemel kehtivad erinevad õppesuunad, tahaks kindlasti soovitada ka uute valikkursuste õpetamist.
Kirjandus
Karelson, M., Tõldsepp, A. (2011). Keemia: üldine ja anorgaaniline keemia gümnaasiumile. Tallinn: Koolibri.
Russell, J. B. (1992). General chemistry. Second edition. McGraw-Hill, INC.
Teaduse metodoloogia (1979). Koost R. Vihalemm. Tallinn: Eesti Raamat.
Tõnisson, A. (2011). Valikkursused ja õppesuunad. – Õpetajate Leht, 18. veebr.
Макареня А. А., Обухов В. Л. (1985). Методология химии. М., Просвещение.