History of Chemistry and essentials of Chemistry education
Academic year2023/24
CourseCHEMISTRY
Code318CC
Credits3
PeriodSemester 2
LanguageItalian
| Modules | Area | Type | Hours | Teacher(s) |
| STORIA DELLA CHIMICA ED ELEMENTI DI DIDATTICA | CHIM/02 | LEZIONI | 24 | |
Obiettivi di apprendimento
Conoscenze
Al termine del corso:
- Lo studente avrà acquisito conoscenze in merito alle tappe fondamentali della Storia della chimica dall’alchimia alla chimica dei nostri giorni.
- Lo studente avrà acquisito conoscenze sugli aspetti fondanti della scienza chimica (come il concetto di elemento, sostanza, molecola, atomo…) e della loro contestualizzazione storica, sugli aspetti caratterizzanti la Chimica rispetto alla altre scienze.
- Lo studente avrà acquisito conoscenze relative rapporto della chimica con la società attuale e con le altre scienze.
- Lo studente avrà acquisito conoscenze relative all’approccio storico-epistemologico e del suo utilizzo a scopo didattico nelle scuole e nell’università.
Knowledge
At the end of the course:
- Students will know the main steps of the evolution from alchemy to chemistry as a modern science and to chemistry nowaday.
- Students will know the main basic concepts of chemistry, which differentiate chemistry from other sciences, they will be able to contextualize the main concepts (such as substance, element, molecule, atom, …) in their historical frameworks.
- Students will know the specificity of historical-epistemological approach to chemical education.
Modalità di verifica delle conoscenze
Durante il corso, il docente accerta le conoscenze dei ragazzi attraverso domande aperte all’inizio delle lezioni. Inoltre, il docente ha predisposto dei test di autovalutazione sulla piattaforma di e-learning sui macro-argomenti del corso. Durante il corso, il docente accerta le conoscenze dei ragazzi dando alcuni argomenti da approfondire o articoli di didattica da leggere e poi relazionare al resto della classe nella lezione successiva. Durante il corso, il docente organizza attività interattive, anche di gruppo (con modalità “cooperative learning”) per accertare le conoscenze degli alunni su aspetti metodologici della disciplina.
Assessment criteria of knowledge
During the course, the teacher assesses students’ knowledge by making open questions at the beginning of each lesson. During the course, the teacher assesses students’ knowledge by giving specific tasks to students (they will have to read documents and present them to other students in a critical way, or they will have to prepare slides and presentations). During the course, the teacher assesses students’ knowledge about the didactic methods by interactive lessons (by using the cooperative learning method).
Capacità
- Lo studente sarà in grado di inquadrare storicamente alcune scoperte fondamentali della chimica e spiegare l’evoluzione di alcune conoscenze in ambito chimico in relazione al contesto storico-culturale.
- Lo studente saprà commentare e discutere un percorso didattico seguendo un approccio storico-epistemologico (per diversi gradi di scuola e diversi livelli di apprendimento), secondo uno schema di lavoro strutturato, discutendo chiaramente gli obiettivi, il target, il procedimento, i tempi, le modalità di verifica dell’apprendimento.
- Lo studente sarà in grado di presentare e argomentare in modo adeguato aspetti etici legati alla chimica e al suo utilizzo nella società.
Skills
- Students will be able to discuss the relationships between the main discoveries in chemistry and the historical and cultural context. They will be able to describe the evolution of the main ideas and concepts fundamental in chemistry.
- Students will be able to discuss a didactic activity according with the historical-epistemological method (for different levels of learning skills and for different types of schools), in a structured way focusing on the objectives, the timing, the target, the assessment of students’ learning, …
- Students will be able to present and discuss the main ethical issues related to chemistry and its relationship with society.
Modalità di verifica delle capacità
Il docente propone agli studenti alcuni argomenti di storia della chimica, tipicamente a partire da un testo di riferimento, su cui approfondire gli aspetti didattici seguendo un approccio storico-epistemologico. Durante il corso, il docente crea momenti di discussione su alcune scoperte fondamentali in chimica, stimolando i ragazzi ad una riflessione sull’approccio storico-epistemologico. Durante il corso, alcune lezioni saranno impostate in modo che siano gli studenti stessi ad introdurre alcuni argomenti rilevanti per il corso (con modalità flipped classroom), per verificare le loro capacità.
Assessment criteria of skills
- During the lessons, the teacher proposes several topics fundamental in the history of chemistry and students will discuss the main didactic and educational issues, based on the historical-epistemological approach.
- During the lessons, the teacher creates occasions of discussion among students about the utility of the historical-epistomological method.
- During the lessons, the teacher organizes occasions to experience some interactive methodologies, such as the “flipped classroom”. Students will have to prepare lessons or engage discussions about key aspects of history of chemistry and about the ethical issues relating chemistry to society.
Comportamenti
Gli studenti dovranno confrontarsi tra loro, discutere, argomentare e presentare agli altri il loro lavoro.
In alcuni momenti, i ragazzi lavoreranno in classe secondo il metodo “cooperative learning” e quindi saranno importanti i rapporti tra ragazzi e in generale le dinamiche di gruppo.
Gli studenti dovranno essere in grado di confrontarsi su tematiche piuttosto problematiche, come alcune implicazioni etiche del mestiere del chimico e del ricercatore.
Se il corso si svolge in modalità a distanza, è richiesto agli studenti di interagire e di rispondere alle domande che il docente pone durante la lezione, nonché di partecipare attivamente alle discussioni sugli argomenti proposti.
Behaviors
- Students will have to discuss together, arguing and defending their positions, present their works. During some lessons, students will work in a cooperative way. The teacher will evaluate students’ abilities to work in group. Students will have to discuss about ethical issues and they will face problematic situations related to their future job.
- If lessons are in distance mode, the students are requested to answer to the questions and to partecipate to the discussion.
Modalità di verifica dei comportamenti
La verifica dei comportamenti descritti sopra avviene durante il corso e alla fine del corso, ed è il risultato della valutazione delle diverse attività sopra descritte.
Assessment criteria of behaviors
The assessment of students’ attitudes is done during the course (depending on the specific activities performer) and at the end of the course.
Prerequisiti (conoscenze iniziali)
Lo studente deve aver seguito il corso di chimica generale del primo anno di laurea triennale e quindi avere conoscenze di base della chimica generale.
Prerequisites
Students are asked to have basic knowledge of Chemistry (usually related to the first year courses).
Indicazioni metodologiche
- Lezioni frontali (circa il 60%), con ausilio di slide e proiezioni.
- Lezioni interattive (circa il 30%) che prevedono la partecipazione attiva degli studenti.
- Lezioni cooperative (circa il 10%) che prevedono la presentazione di un lavoro svolto dagli studenti utilizzando il metodo cooperativo su un argomento proposto dal docente.
- Le metodologie principali adottate nelle varie lezioni tematiche sono: brainstorming, cooperative learning, peer education e flipped classroom.
- Tutti i materiali forniti a lezione sono disponibili sul sito di e-learning del corso.
- Le comunicazioni docente-studenti avvengono sia tramite e-learning che via e-mail.
- Materiale didattico aggiuntivo è fornito sul sito di e-learning (articoli, review, approfondimenti didattici).
- Sul sito di e-learning gli studenti troveranno dei quiz e test di autovalutazione suddivisi per argomento in modo da poter valutare le proprie conoscenze prima dell'esame.
- Il docente è a disposizione degli studenti preferibilmente attraverso ricevimenti sia collettivi che personali.
Teaching methods
- Lectures (about 60%), with slides and projections.
- Interactive lessons (about 30%), where students participate.
- Cooperative lesson (about 10%) where students work in groups on a topic proposed by the teacher.
- Main methodologies adopted in this course are: brainstorming, cooperative learning, peer education and flipped classroom.
- All documents, lessons slides, papers, graphics and teaching materials is available on the e-learning UNIPI web-site.
- On the e-learning platform the students will found several quiz for a self-evaluation of their knownledge.
- The teacher communicates with students though e-learning chat and by email.
- The teacher is at disposal of the students at office time, for group meeting or specific tutorials.
Programma (contenuti dell'insegnamento)
Questi gli argomenti trattati durante il corso:
- Elementi di storia della chimica.
- Passaggio dall’alchimica alla chimica come scienza moderna
- Elementi della chimica del diciannovesimo secolo
- Elementi della chimica del ventesimo secolo
- Elementi della chimica dei nostri giorni.
- Argomenti trattati in dettaglio, anche attraverso l'uso delle fonti storiche: le scoperte e le innovazioni di Lavoisier, la teoria atomico-molecolare (da Dalton a Cannizzaro), il concetto di elemento chimico nella storia, il contesto conoscitivo della scoperta della tavola periodica e la scoperta degli elementi chimici negli ultimi due secoli.
- Valore didattico della storia della chimica.
- Elementi di epistemologia della chimica.
- La natura della scienza e della Chimica: punti di vista diversi.
- Concetti fondanti e caratterizzanti la Chimica e loro contestualizzazione storica
- Valore didattico dell’epistemologia della chimica
- Rapporto della Chimica con le altre discipline scientifiche (in particolare la fisica e la biologia)
- Rapporto della Chimica con la società.
- L'immagine della chimica nella storia.
- Cenni di aspetti etici della chimica rilevanti dal punto di vista dell'insegnamento.
- Esempi di percorsi didattici utilizzando vari approcci storici-epistemologici
- Attività didattiche nei musei scientifici a carattere storico/conservativo
Syllabus
Topics of the course:
- Elements of history of chemistry
- From alchemy to modern chemistry
- chemistry of the nineteenth century
- chemistry of the twenteenth century
- chemistry today
- Focus on: the role of Lavoisier, the atomic-molecular theory (from Dalton to Cannizzaro), the historical context of the discovery of the Periodic Law and the discovery of chemical elements, the concept of ELEMENT in the history.
- Relevance of the history of chemistry to learn chemistry
- Philosophy of chemistry and its relevance for chemical education
- The nature of science and chemistry: different point of view
- Main concepts characterizing chemistry and their historical context
- Relationships between chemistry and other sciences and disciplines
- Relationships between chemistry and society
- The image of Chemistry in the history
- Ethics in Chemistry (aspects relevant for teaching)
- How to build a didactic activity by using the historical-epistemological approach.
- How to build a didactic activity in a historical/conservative scientific museum.
Bibliografia e materiale didattico
Il testo di riferimento del corso è:
VALENTINA DOMENICI, "INSEGNARE E APPRENDERE CHIMICA, MONDADORI UNIVERSITA', FIRENZE 2018.
Inoltre, il docente attinge ai seguenti testi che sono fortemente suggeriti per una buona preparazione dell'esame:
Bibliography
MAIN TEXT: VALENTINA DOMENICI, "INSEGNARE E APPRENDERE CHIMICA, MONDADORI UNIVERSITA', FIRENZE 2018.
Relevant and suggested books:
- Luigi Cerruti, Bella e potente: la chimica del Novecento fra scienza e società. (nuova edizione) Editori Riuniti: 2016.
- Eric Scerri, Un racconto di sette elementi, Aracne Editore, 2017.
- Eric Scerri, The Periodic Table: Its Story and Its Significance, Oxford University Press, 2006.
- Vincenzo Villani, Storie di Chimica e oltre. Aracne editore, 2005.
- William H. Brock, “The Chemical Tree”, First American Edition: 2000.
-
Antonio De Meo, Il Chimico e l’Alchimista (Editori Riuniti 1981).
-
La Chimica nella Scuola – La Storia della Chimica – Anno XXVII, n. 3, 2007
Indicazioni per non frequentanti
Coloro che non frequentano il corso dovranno fare obbligatoriamente i test di autovalutazione che sono nella pagina principale del corso (e-learning) e fare le attività, anche nella modalità a distanza, che sono indicate nella stessa pagina del corso.
Inoltre, prima dell’esame, lo studente è tenuto a contattare il docente per avere l’assegnazione dell’approfondimento storico su un testo o su un argomento di cui dovrà inviare un report o una relazione, come specificato sopra.
Queste attività sono obbligatorie per poter fare l'esame.
Non-attending students info
Students are required to do the activities and tests on the web page of the course (e-learning activities) and to contact the teacher who will assign a theme or a chapter of a book or a paper for the preparation of a report. These activities are mandatory for the exam.
Modalità d'esame
- L’esame prevede una prova orale, che consiste in un colloquio tra il candidato e il docente.
- La prima parte del colloquio si basa sulla presentazione e discussione di un lavoro preparato dagli studenti (sia in piccoli gruppi mediante il metodo cooperative learning sia singolarmente). A partire dall'anno accademico 2022-2023 gli studenti dovranno concordare con il docente uno tra le seguenti attività:
- 1) La presentazione di un approfondimento di un testo o di una fonte storica indicata dal docente relativa ad uno degli argomenti trattati durante le lezioni;
- 2) La stesura di un testo divulgativo eventualmente da pubblicare sulla rivista de 'Il Piccolo Cimento' che riguardi l'evoluzione storica di un concetto di chimica, oppure la storia di un chimico, oppure la storia di uno degli oggetti / strumenti storici della collezione del Dipartimento.
- 3) La presentazione della storia della scoperta di un elemento chimico, ad esempio, a partire dal libro di Eric Scerri (Una storia di sette elementi).
- MOLTO IMPORTANTE: è richiesto che gli studenti inviino questo lavoro almeno una settimana prima dell’esame. Questa attività è obbligatoria per tutti.
- Il resto dell’esame consiste in domande aperte sui vari argomenti del programma.
- Il docente terrà anche conto delle valutazioni eventualmente fatte durante il corso finalizzate a valutare la partecipazione, il comportamento, l’interazione con gli altri studenti durante le attività di cooperative learning e sulle presentazioni fatte dagli studenti durante le attività flipped classroom.
- Il colloquio dura da 60 a 90 minuti.
- La prova orale non è superata se lo studente non ha presentato il report dell'attività nei tempi richiesti; se, durante la prova orale, dimostra di non aver compreso aspetti fondamentali della chimica e la loro contestualizzazione storica; se dimostra di non sapere utilizzare un linguaggio appropriato e adeguato per la disciplina; se dimostra di avere delle lacune gravi sugli argomenti trattati in dettaglio durante il corso (vedi programma).
Assessment methods
- The exam consists of an oral exam.
- The exam starts from the presentation and discussion of a report (or a product: power point or video or file word) prepared by the student on a theme proposed by the professor.
- Starting from the academic year 2022-2023 students should choose one of these activities:
-
- 1) The presentation of a report concerning an original paper or a historical documents given by the teacher;
- 2) The writing of an article for the 'Il Piccolo Cimento' journal concerning a Chemist or the history of a discovery, or the history of a scientific instrument present in the DCCI collection.
- 3) The presentation of a report (or a powerpoint) concerning the discovery of a chemical element (i.e. from the Eric Scerri's book).
The students are required to send the report at least one week before the exam. This activity is mandatory.
- The rest of the oral exam consists of open questions about the topics of the program. The teacher will also take into account the eventual evaluations and notes collected during the course, in occasion of the interactive works, cooperative learning and flipped classroom activities.
- The exam time lasts on average 60 - 90 minutes.
- The oral exam is not passed if the student doesn’t send the report in time, if he/she doesn’t know the main conceptual issues of chemistry and their historical contestualization, if the student shows difficulties in the appropriate use of language and correct terminology.
Updated: 10/08/2023 11:28
