Lembi Tamm, Tartu Ülikool, 2010
Põhikooli keemia ainekava muutmise tingis vajadus nüüdisajastada õppesisu, vähendada õpilaste õpikoormust, suunata õpetajaid aktiivsete õppemeetodite kasutamisele ning tagada ainekavade tihedam lõimimine õppekava üldosaga ja loodusvaldkonna teiste õppeainetega. Lõimimine õppekava üldosaga eeldab lähtumist õppekava alusväärtustest, üld- ja valdkonnapädevustest, läbivatest teemadest ning teistest üldosa nõuetest ja põhimõtetest.
Loodusainete ainekavade uuendamisele seatud tähtsamad nõuded:
- õpilaste õpikoormuse vähendamine;
- tihedam seos üldiste õppe-kasvatustöö eesmärkidega (sh üld- ja valdkonnapädevused, läbivad teemad);
- aktiivõppemeetodite ja IKT laialdasem kasutamine;
- tihedam lõiming teiste õppeainete, eelkõige loodusainetega;
- suurem tähelepanu uurimuslike oskuste arendamisele;
- väärtuskasvatusele suunatud õpitulemused.
Põhikooli keemia ainekava uuendamisel lähtuti loodusteaduste ainekavadele esitatud üldistest nõuetest. Lähtudes üld- ning valdkondlikest õppe- ja kasvatuseesmärkidest, on uues põhikooli keemia ainekavas välja toodud põhikooli keemiaõpetusega taotletavad õppe- ja kasvatuseesmärgid, millest omakorda lähtuvad kooliastme lõpuks saavutatavad õpitulemused keemias.
Põhikooli keemia ainekava muutmisel aluseks olnud üldised põhimõtted:
- lähtumine üld- ning valdkondlikest õppe- ja kasvatuseesmärkidest;
- õpitulemuste seostamine üldpädevuste ja läbivate teemadega;
- tähelepanu pööramine õppeprotsessile, sh aktiivõppemeetodite kasutamisele;
- uurimuslike oskuste arendamine praktiliste tööde ja IKT rakenduste kaudu;
- tihedam lõiming teiste õppeainetega ning seostamine igapäevaelu ja ümbritseva keskkonnaga;
- tähelepanu pööramine tervikliku maailmapildi kujundamisele, mõtlemisvõime arendamisele;
- suurem tähelepanu õpilaste isiksuse arendamisele ja väärtushinnangute kujundamisele.
Oluline muudatus põhikooli keemiakursuste õppe- ja kasvatustegevuses on uurimuslike oskuste arendamine praktiliste tööde tegemise kaudu ning suurem orienteeritus igapäevaeluga seotud probleemide lahendamisele ja langetatud otsustuste tagajärgede prognoosimisele, millega arendatakse õpilaste toimetulekuoskust loodus- ja sotsiaalkeskkonnas. Inimühiskonna kultuurilooga seostuvate keemiaprobleemide käsitlemisega toetab keemiaõpetus oma ja teiste rahvaste traditsioonide ja kultuuriväärtuste vastu lugupidamise kujunemist.
Õppetegevuses lähtutakse õpilaste sisemise õpimotivatsiooni toetamise vajadusest, pöörates senisest enam tähelepanu õpilasekesksele lähenemisele ja mitmesuguste aktiivõppevormide rakendamisele. Palju rohkem pööratakse tähelepanu IKT kaasamisele õppetöös – ainekavasse on sisse toodud ka IKT rakendamisega seotud tööülesanded, eesmärgiga arendada õpilaste oskusi IKT võimaluste kasutamisel. Kõigi loodusainete, sh keemia ainekavas on eesmärgina rõhutatud õpilaste loodusteaduste- ja tehnoloogiaalase kirjaoskuse kujunemist, mis eeldab loodusainete tihedamat lõimumist uurimusliku õppe rakendamise kaudu. Seejuures on pööratud suurt tähelepanu looduskeskkonna säästmisele ja ühiskonna jätkusuutlikkuse tagamisele.
Põhikooli keemiaõpetuse õppe- ja kasvatuseesmärgid
Põhikooli keemiaõpetusega taotletakse, et õpilane:
- tunneb huvi keemia ja teiste loodusteaduste vastu ning mõistab keemia rolli inimühiskonna ajaloolises arengus, tänapäeva tehnoloogias ja igapäevaelus;
- suhtub vastutustundlikult elukeskkonda, väärtustades säästva arengu põhimõtteid, märkab, analüüsib ja hindab inimtegevuse tagajärgi ning hindab ja arvestab inimtegevuses kasutatavate materjalide ohtlikkust;
- kujundab erinevates loodusainetes õpitu põhjal seostatud maailmapildi, mõistab keemiliste nähtuste füüsikalist olemust ning looduslike protsesside keemilist tagapõhja;
- kasutab erinevaid keemiateabeallikaid, analüüsib kogutud teavet ja hindab seda kriitiliselt;
- omandab põhikooli tasemele vastava loodusteadusliku ja tehnoloogiaalase kirjaoskuse, sh funktsionaalse kirjaoskuse keemias;
- rakendab probleeme lahendades loodusteaduslikku meetodit ning langetab otsuseid, tuginedes teaduslikele, sotsiaalsetele, majanduslikele, juriidilistele ja eetilis-moraalsetele seisukohtadele;
- tunneb keemiaga seotud elukutseid ning hindab keemiateadmisi ja -oskusi karjääri planeerides;
- suhtub probleemide lahendamisse süsteemselt ja loovalt ning on motiveeritud elukestvaks õppeks.
Põhikooli keemiakursuste arv on uues ainekavas samasugune kui 1996. a ja 2002. a ainekavas – 4 kursust. Olulise erinevusena varasematest ainekavadest on uues põhikooli ainekavas välja toodud ka kohustuslikud praktilised tööd ning IKT rakendused, eeldusel, et on olemas vastavad tingimused (sh peab praktiliste tööde tegemise korral olema võimalus suuremad klassid jagada kaheks rühmaks). Uues ainekavas on õpitulemustes palju selgemalt välja toodud seosed igapäevaeluga, eluslooduse ning keskkonnaprobleemidega. Õpitulemustesse on sisse toodud oskused, mida omandatakse uurimusliku õppe ja praktiliste tööde rakendamise kaudu, kasutades seejuures mitmekesiseid aktiivõppevorme. Rakendatakse nüüdisaegseid info- ja kommunikatsioonitehnoloogiatel põhinevaid õpikeskkondi, õppematerjale ja -vahendeid.
Uues põhikooli ainekavas on õppesisu ja õpitulemused varasemaga võrreldes rohkem lahti kirjutatud. Välja on toodud kooliastme lõpuks saavutatavad üldised põhikooli keemia õpitulemused ja nendest lähtuvad konkreetsemad õpitulemused teemade kaupa. Konkreetsete teemade õpitulemuste juures tuleb alati ühtlasi arvestada ka üldiste õpitulemuste saavutamise eesmärki. Põhjalikum lahtikirjutus võimaldab selgemalt välja tuua teemade rõhuasetusi ning vähendada seni kehtinud ainekava ebamäärasust, mis andis õpikukirjutajale ning ka õpetajale suure vabaduse teemade käsitluse sügavuse ja konkreetse sisu üle otsustamisel. Koos õppesisuga on esitatud teema käsitlemisel vajalikud mõisted. Vajaliku mõisteteringi määratlemine aitab vältida liigsete mõistete sissetoomist õpikutesse ja koolitundi.
Kuna 2002. a ainekavas on nii õppesisu kui ka õpitulemused esitatud väga lühidalt, on põhikooli keemia uue ainekava sisulist mahtu 2002. a ainekava mahuga siiski suhteliselt raske täpselt võrrelda. Õppeaine tegelik maht ja sügavus on 2002. a ainekava järgi olenenud peamiselt õpikust ja õpetajast, mitte niivõrd ainekavast.
Põhiteemad on uues ainekavas jäänud senikehtinuga võrreldes samaks, kuid mõne teema osas on tehtud kokkuvõtmisi või ümberpaigutusi, saavutamaks suuremat kompaktsust ning vältimaks dubleerimist. Seejuures on uues ainekavas vähendatud ka mitmete teemade sisulist mahtu, viies teema sügavama käsitluse üle gümnaasiumikursustesse. Seejuures tuleb iga teema õpetamisel lähtuda ka üldistest õppe-kasvatustöö eesmärkidest, kooliastme üldistest õpitulemustest ning õppeaine kirjelduses esitatud põhimõtetest. Ainekava tuleb vaadelda tervikuna, kooskõlas kogu loodusainete valdkonnaga ning õppekava üldosas välja toodud üldiste põhimõtetega.
Vastavalt uue ainekava põhimõtetele on vaja rohkem pöörata tähelepanu arvutusülesannete rollile keemiaõpetuses. Õppeaine kirjelduses on rõhutatud, et keemia arvutusülesannete lahendamine süvendab õpilaste arusaama keemiaprobleemidest ning arendab loogilise mõtlemise ja matemaatika rakendamise oskust, õpetab mõistma keemiliste nähtuste vahelisi kvantitatiivseid seoseid ning tegema nende põhjal järeldusi ja otsustusi. Seega tuleb arvutusülesandeid käsitada kui õppeprotsessi lahutamatut osa, mitte muudest teemadest eraldiseisvat, etteantud algoritmide järgi arvutamise oskuse treenimist.
Uues ainekavas välja toodud õppetegevust, füüsilist õpikeskkonda ja hindamist käsitlevad osad on koostatud kogu loodusainete valdkonda ühtlustavalt. Välja on toodud põhimõtted, mida saab rakendada kõigi loodusainete korral. Õpitulemusi hinnates on tähtis pöörata tähelepanu nii teadmistele kui uurimuslike ja otsustamisoskuste arendamisele, arvestades erinevate mõtlemistasandite arendamist loodusainete kontekstis. Peamised muudatused füüsilises õpikeskkonnas on seotud praktiliste tööde lülitamisega ainekavasse. Paljude praktiliste ja uurimuslike tööde tegemiseks on vaja spetsiaalseid vahendeid. Kehtiva määrusega võrreldes on suuremaks muudatuseks see, et loodusainetes võimaldatakse põhikoolis vähemalt 25% õpet rühmades, mis ei ole suuremad kui 17 õpilast.
Olulisemad muudatused põhikooli keemia ainekavas teemade lõikes
- Millega tegeleb keemia
Rohkem lõimitud 7. klassi loodusõpetusega, vähendades dubleerimist – konkreetsete ainete füüsikaliste omaduste uurimisel toetutakse rohkem 7. klassi loodusõpetuses õpitule. Segude lahutamise teema on üle viidud 7. klassi loodusõpetuse kursusse, soovi korral võib selle kohta õpitu rakendamiseks teha 8. klassis mõne katse. Võimaldamaks sissejuhatava teema juures rohkem katseid teha, on 9. klassi keemiakursusest siia üle toodud pihuste teema (lihtsustatult). - Aatomiehitus, perioodilisustabel. Ainete ehitus
Senikehtinud ainekava teemad „Aatomiehitus. Keemiliste elementide perioodilisussüsteem” ning „Molekulid. Liht- ja liitained”, mis olid suhteliselt abstraktsed ja õpilastele raskemini omandatavad, on uues ainekavas kokku võetud üheks teemaks „Aatomiehitus, perioodilisustabel. Ainete ehitus”, mis eeldab sisulise mahu kärpimist ja käsitluse lihtsustamist. Tähtis on eelkõige põhimõistete omandamine, aatomiehituse seostamine elemendi asukohaga perioodilisustabelis; kovalentse ja ioonilise sideme esmatutvustus (lihtsal tasemel); ettekujutus molekulaarsete ja mittemolekulaarsete ainete erinevusest.
Põhikooli ainekavast on välja jäetud mõned suhteliselt raskemini saavutatavad õpitulemused, nt oskus iseloomustada elementide omaduste muutumist perioodilisustabelis. Oluline on, et õpilane tunneb asukoha järgi perioodilisustabelis ära tüüpilised metallilised ja mittemetallilised elemendid (elementide omaduste muutumise iseloomustamist ning põhjendamist piki perioodilisustabeli rühmi ja perioode pole põhikooli uue ainekava järgi nõutud). Sellest teemast on reaktsioonivõrrandite esmatutvustus üle viidud hapniku ja vesiniku teemasse, kuna konkreetsete reaktsioonidega tutvutakse uue ainekava järgi alles seoses hapniku ja vesiniku iseloomulike keemiliste omadustega. - Hapnik ja vesinik, nende tuntumaid ühendeid
Rohkem lõimitud bioloogia ja geograafiaga (hapniku ja vee roll looduses). Tähtis on põhimõistete omandamine, ainete valemite seostamine vastavate elementide oksüdatsiooniastmetega ja reaktsioonivõrrandi kujul antud info tõlgendamine. Teemaga seostub redoksprotsesside esmatutvustus; oluline on kinnistada arusaam hapnikust kui põhilisest oksüdeerijast Maa tingimustes. Arvutused reaktsioonivõrrandi põhjal aatomite ja molekulide arvu järgi on 8. klassi keemiakursusest üle viidud 9. klassi, kus vastavaid arvutusi seostatakse juba ka moolarvutustega (vähendades seega dubleerimist). - Happed ja alused – vastandlike omadustega ained
Ühe suurema muudatusena keemia ainekavas on anorgaaniliste ainete põhiklasside põhjalikum käsitlus 8. klassist üle viidud 9. klassi. Aineklasside käsitlemisel 8. klassis piirdutakse peamiselt hapete, aluste ja soolade esmatutvustusega ning nende ainete kasutamisvõimalustega igapäevaelus, pöörates eriti tähelepanu vajalikele ohutusnõuetele tugevate hapete ja leeliste kasutamisel. Neutralisatsioonireaktsiooni käsitlemisel tuuakse sisse ka pH-skaala mõiste. Tutvutakse hapete, aluste ja soolade nimetamise põhimõtetega lihtsamate näidete varal. Kuna põhikooli keemia ainekavas käsitletavate tuntumate hapete ja vastavate happeanioonide nimetuste tundmist on nõutud alles 9. klassi õpitulemustes, siis 8. klassis võib piirduda näidetega vaid mõnede kõige tuntumate hapete (mida selles teemas niikuinii käsitletakse) soolade nimetustest. Teemaga seostub ka reaktsioonivõrrandite tasakaalustamise põhimõtete kinnistamine. - Tuntumaid metalle
Üks suuremaid muudatusi uues põhikooli ainekavas on see, et suhteliselt lihtne ja igapäevaeluga hästi seostatav metallide teema on tervikuna üle toodud 8. klassi (2002. a ainekava järgi käsitleti metalle põhjalikumalt alles 9. klassis), seejuures teemat lihtsustades ja mahtu vähendades, pöörates ühtlasi rohkem tähelepanu metallide rakendusvõimalustele praktikas. Metallide iseloomulikest reaktsioonidest õpitakse vaid reaktsiooni hapnikuga ja happelahusega; metallide pingerida küll tutvustatakse, kuid selle põhjalikum käsitlus ja selle alusel metallide keemiliste omaduste kohta järelduste tegemise oskus on nõutav alles gümnaasiumiastmes. Vaja on kinnistada arusaam, et metallid käituvad keemilistes reaktsioonides alati redutseerijana (olles seega vastandiks hapnikule, mis peaaegu alati käitub oksüdeerijana). Metallide aktiivsuse võrdlemisel (nende happelahusega reageerimise näitel) omandatakse lihtsal tasemel ettekujutus reaktsiooni kiirusest (ilma kiiruse mõiste sügavama käsitluseta). - Anorgaaniliste ainete põhiklassid
Ainete põhiklasside põhjalikum käsitlemine toimub uue ainekava järgi 9. klassi keemiakursuses. Kuna aineklasside teema (eriti aineklasside vaheliste seoste mõistmine) nõuab süsteemset lähenemist ja head seostamisoskust, on see olnud paljudele 8. klassi õpilastele üsna raskesti omandatav. Uues ainekavas moodustab aineklasside teema (koos sellega tihedalt seostuva lahuste teemaga) ligi poole kogu 9. klassi keemiakursuse mahust, seega on võimalik selle teema õppimisel rohkem rakendada mitmesuguseid aktiivõppe meetodeid ning teha uurimuslikku lähenemist eeldavaid praktilisi töid, muutes selle teema õpilastele huvitavamaks ja paremini mõistetavaks. Aineklasside iseloomulikke reaktsioone saab käsitleda väga lihtsate ning igapäevaelu, eluslooduse või keskkonnaprobleemidega seotud näidete alusel. - Lahustumisprotsess, lahustuvus
See teema on ainekavas toodud veidi ettepoole (seni kehtinud ainekavas järgnes see teema süsinikuühendite teemale). Võrreldes senise ainekavaga on selle teema mahtu kärbitud, pihuste käsitlemine on viidud lihtsustatud kujul üle 8. klassi sissejuhatavasse teemasse. Lahustumisprotsessi teemaga seostub protsesside soojusefekti esmatutvustus – lahustumise soojusefekti näitel (kvalitatiivselt). Lahustuvust mõjutavate tegurite käsitlemisel omandavad õpilased esmase ettekujutuse protsesside pöörduvusest ja tasakaalust (ilma neid termineid otseselt sisse toomata), näidatakse, et aine lahustuvust saab tingimusi muutes nihutada ühes või teises suunas. Vaja on saavutada, et õpilased eristaksid tingimuste (eelkõige temperatuuri) mõju aine lahustuvusele ja mõju lahustumisprotsessi kiirusele (rajades seega alused oskusele gümnaasiumi keemiakursustes eristada erinevate tegurite mõju keemilise reaktsiooni kiirusele ja tasakaalule).
Lahuste koostisega seotud arvutusülesannete lahendamisel lõimitakse arvutuspõhimõtteid 7. klassi loodusõpetuses õpitud seostega aine massi, ruumala ja tiheduse vahel. - Aine hulk. Moolarvutused
Arvutused reaktsioonivõrrandi järgi on uue ainekava järgi tervikuna 9. klassis (vähendamaks dubleerimist). Tähelepanu pööratakse põhimõistetele, ühikute kasutamisele, arusaamisele arvutuste põhimõttest ning oskusele teha arvutustulemuste alusel järeldusi. Teemat on soovitatav käsitleda põimitult kahe eelmise teemaga, seostamaks arvutusülesandeid ainete omaduste ja ainetevaheliste reaktsioonide põhimõtetest arusaamisega ning muutmaks arvutusi ühtlasi huvitavamaks ja arusaadavamaks. - Süsinik ja süsinikuühendid
Seni kehtinud ainekavas käsitleti süsinikuühendeid põhiliselt teemas „Süsinik ja süsinikuühendid“ ning suurelt osalt ka teemas „Keemia argielus“. Uue ainekava järgi selgitatakse teemas „Süsinik ja süsinikuühendid“ süsinikuühendite struktuuri ja nendega seotud põhimõisteid ning tutvustatakse mõne kõige tähtsama orgaaniliste ainete klassi (süsivesinikud, alkoholid ja karboksüülhapped) tuntumaid esindajaid. Süsinikuühendite käsitlust tervikuna on lihtsustatud ja selle mahtu vähendatud. Tähelepanu on süsinikuühendite paljususe põhjendamisel ja struktuuride kujutamisel. Reaktsioonidest käsitletakse eelkõige orgaaniliste ainete põlemisreaktsiooni (karboksüülhapete tutvustamisega seostub ka hapete varem õpitud põhiliste reaktsioonitüüpide meenutamine). Tähtsal kohal on lõiming bioloogiaga ja seos igapäevaeluga. - Süsinikuühendite roll looduses, süsinikuühendid materjalidena
Süsinikuühenditega seoses on uues põhikooli keemia ainekavas eraldi teemana välja toodud süsinikuühendite roll looduses (peamiselt sahhariidide, valkude ja rasvade puhul), tutvustatakse nende rakendusi materjalide ja olmekemikaalidena, vastavate ainete valemeid nõudmata. Omandatakse ettekujutus ekso- ja endotermilistest reaktsioonidest ja selgitatakse eluks oluliste süsinikuühendite rolli looduses – seejuures on olulisel kohal lõiming bioloogiaga –, pöörates suurt tähelepanu tervise- ja keskkonnaprobleemidele. Uues ainekavas ei ole argielu keemia enam eraldi teema. Senise ainekava järgi jäi selle käsitlemine sageli liiga õppeaasta lõppu ja sellele ei jäänud enam kuigivõrd aega. Uue ainekava järgi käsitletakse igapäevaeluga seotud keemiaprobleeme vastavate konkreetsete teemade juures, mis võimaldab õpitavat argieluga paremini seostada.
Õppeaasta lõpus on soovitatav teha põhikooli keemias õpitu kohta mõne õppetunni vältel kokkuvõtlik kordamine (seejuures võib kasutatada ka mitmesuguseid aktiivõppe vorme), seostades erinevates keemiateemades omandatut ning lõimides seda teistes loodusainetes õpituga, kujundamaks õpilastel terviklikumat loodusteaduslikku maailmapilti.
Artikkel avaldatud esmakordselt õppekava veebis põhikooli loodusainete valdkonnaraamatus 2010, ISBN: 978-9949-9110-2-8