Kursbeskrivning LFB55U ht21

Antal högskolepoäng

90 hp

Målgrupp

Du som är anställd som lärare och har en behörighetsgivande lärarexamen utan att vara ämnesbehörig.

Studietakt

Halvfart

Start- och slutdatum

2021-08-30 – 2024-06-02

Kursens innehåll och upplägg

Kursens övergripande syfte är att kursdeltagaren ska bli behörig att undervisa i kemi i gymnasieskolan. Kursens innehåll har ämnesplanen i kemi som utgångspunkt och omfattar 90 hp. Kursen har ett kritiskt förhållningssätt till kunskap och lärande och innehållet baseras på aktuell forskning och beprövad erfarenhet. Kursen ger en bred översikt av kemi och kemididaktik och ett återkommande inslag är att fånga hur kemiska begrepp är sammanlänkade i ett större perspektiv och att hitta konkreta kopplingar till vardagen. Med styrdokument som utgångspunkt ges studenterna möjlighet att planera och genomföra undervisning som utvecklar, stimulerar och stödjer alla elevers lärande i kemi. Med studenternas erfarenheter från den egna verksamheten diskuteras elevers lärande i kemi och hur lärandeprocessen kan stimuleras, utvecklas och utvärderas. Variation i undervisningen för att kunna skapa en inspirerande och inkluderande lärandemiljö för den enskilde eleven är i detta sammanhang centralt. Kursen ger även kunskap om hur skillnader i genustillhörighet och/eller kulturell bakgrund tillsammans skapar en mångfald som kan berika lärandemiljön. Användning av digitala verktyg och andra interaktiva inslag i undervisningen och deras inverkan på lärandeprocessen diskuteras. Kursen behandlar också bedömning och betygsättning av elevers kunnande i kemi.

Ämnesteoretisk sammanfattning:

I de olika delmomenten behandlas grundläggande kemiska begrepp, modeller och teorier som är betydelsefulla för att kunna förklara och förstå olika skeenden i vår vardag och omgivning. Kemin belyses och diskuteras utifrån både ett vardagsperspektiv och ett samhällsperspektiv. Stor vikt läggs vid att konkretisera teorin med hjälp av till exempel laborationer, modeller och animeringar. I de olika momenten behandlas materians uppbyggnad, egenskaper och omvandlingar med ett holistiskt perspektiv. Kursen behandlar grundläggande kemiska begrepp, reaktioner och energiomvandlingar. De organiska föreningarnas egenskaper och deras betydelse och användningsområden belyses och kopplas till den kemi som är central för levande organismer. I detta samband lägger vi fokus på enzymers och andra proteiners strukturer och funktioner. Med livsmedel som utgångspunkt behandlas hälsoaspekter och vardagsnära fenomen där kemin kan bli konkret och lättillgänglig. Vi diskuterar även bioteknik och läkemedelstillverkning ur både ett historiskt och modernt perspektiv. Kursen ger fördjupade kunskaper i biokemi där vi bland annat diskuterar hur metabolismen och andra kemiska processer i cellen sker och regleras. Vi diskuterar hur vetenskapen kemi vuxit fram och ger exempel på hur och varför kemiska teorier och modeller har utvecklats och förändrats under historiens gång. Vi och vår omgivning påverkas ständigt av kemikalier på gott och ont. Kursen behandlar hur kemikalier omsätts och sprids i luft, mark och vatten. Vi försöker besvara varför olika miljöproblem har uppstått, vad vi har lärt oss av våra misstag och vilka åtgärder som kan vidtas för att minska kemikaliers spridning och påverkan på människa, samhälle och miljö. I all kemisk verksamhet behövs analysmetoder. Användningen av olika analysmetoder, hur de fungerar och hur resultaten ska tolkas diskuteras. Vi kopplar detta till aktuell forskning och olika aktuella inslag som rör kemi i massmedia och belyser vikten av att kunna tolka påståendena på ett reflekterande och kritiskt sätt.

Ämnesdidaktisk sammanfattning:

De olika delmomenten innehåller olika aspekter av kemididaktik som tar sin utgångspunkt i aktuell forskning. Läroplan och kursplan som grund för undervisningen behandlas där även utformning och analys av egna och andras undervisningsinslag ingår. Vi diskuterar mål, bedömning och betygsättning i enlighet med styrdokument och aktuell forskning. Utifrån forskning och beprövad erfarenhet behandlas elevers föreställningar, svårigheter och möjligheter till lärande av centrala begrepp och fenomen inom berörda områden. Vidare behandlas även elevers attityder och intresse för kemiämnet. Vi diskuterar kemiundervisning i relation till genus samt elevers kulturella och språkliga bakgrund för att lyfta möjligheter och olika perspektiv. Kursen belyser även vikten av en inkluderande undervisning med fokus på elever i behov av särskilt stöd. Digitala verktyg och mediers möjligheter för att främja elevers lärande med relevans för kemiundervisning behandlas. Laborationers olika syften, möjligheter och begränsningar diskuteras och analyseras.

Kursen består av 11 delmoment. I varje delmoment integreras ämnesteori med ämnesdidaktik.

Moment 1: Kemins grunder I, 7,5 hp

- atomteori och periodiska systemet
- molbegreppet och kemisk beräkning

- kemisk bindning och molekylgeometri
- kemiska reaktionstyper och formelskrivning

- gaslagar

- kemikalier i hemmet
- riskbedömningar

Moment 2: Kemins grunder II, 7,5 hp

- syror, baser och pH

- jämviktslära
- komplexkemi

- termokemi
- termodynamik

- kinetik
- elektrokemi

Moment 3: Organisk kemi, 7,5 hp
- funktionella grupper och ämnesklasser
- nomenklatur
- konformationsanalys

- stereokemi
- samband mellan struktur och reaktivitet

- reaktionslära
- analysmetoder för organiska föreningar

Moment 4: Grundläggande biokemi, 7,5 hp
- kolhydrater
- proteiner
- lipider

- nukleinsyror
- myoglobin och hemoglobin
- enzymer, enzymkinetik och enzymfunktion

Moment 5: Kemididaktik, 7,5 hp

- ämnesplan samt läromedel för kemiämnet

- inkluderande kemiundervisning i relation till elevers bakgrund (genus, kultur, språk), attityder, intressen och behov av särskilt stöd

- elevers lärande och föreställningar om begrepp och modeller i kemi; relationer mellan observationer av fenomen respektive kemiska modeller i skolans kemiundervisning

- kommunikation av relationer mellan makronivå, submikronivå och olika sorters representationer som används inom kemi och kemiundervisning; kemins språk och dess relation till vardagsspråk

- didaktiska aspekter på vardagskemi: kontextualiserad kemiundervisning inkluderande argumentation kring vardagsfenomen, problematisering av vardagsemfaser i undervisningen och konsekvenser för elevers meningsskapande

- perspektiv på naturvetenskapens/kemins karaktär och elevers bilder av kemi

- planering av forskningsbaserade undervisningsinslag i kemi för gymnasieskolan

- hur digitala verktyg och IKT kan användas i undervisningen och hur det kan främja lärandeprocessen

- mål, bedömning och betygsättning i enlighet med styrdokument och aktuell forskning

Moment 6: Kemin i vår vardag med fokus på hälsa, 7,5 hp

- livsmedelskemi

- livsmedelstillsatser

- läkemedelskemi

- matspjälkning: funktion och reglering

- sinnenas kemi

- aktuella debatter om kemiska ämnen i vardagliga produkter/material, i relation till funktion, hälsa och miljö

Moment 7: Biokemi, fördjupning, 7,5 hp

- biomolekylers struktur och funktion – en fördjupning

- cellmembranets struktur och funktion

- metabolismen och dess reglering

- replikation, transkription och translation

- genreglering

- fotosyntesen

- biokemisk metodik

Moment 8: Miljökemi, 7,5 hp

- exponering och omsättning av kemikalier

- energifrågan med fokus på hållbar utveckling

- luftföroreningar

- vattenkemi, föroreningar och reningsmetoder

- läkemedel i miljön

- persistenta organiska föreningar och metaller

- avfallshantering och kemikaliehantering

- klimatförändringar

- toxicitet och riskbedömningar

Moment 9: Analytisk kemi, 7,5 hp

- allmänna analytiska grundbegrepp och metoder

- spektrofotometri

- elektrokemiska analysmetoder

- kromatografiska metoder

- masspektrometri

- provhantering inkluderande provtagning, provberedning och provupparbetning

- planering och genomförande av analys samt hantering av analysresultat

- kvalitetssäkring och metodvalidering

- praktiska statistiska tillämpningar

Moment 10: Kemins historia med didaktiska perspektiv, 7,5 hp

- kemins historiska utveckling från förhistorisk tid fram till modern tid

- kemiforskningens villkor i ett historiskt perspektiv

- hur och varför centrala begrepp och modeller uppkommit och förändrats

- kemins historia i ett samhälls- och genusperspektiv

- att undervisa om kemins historia i skolan

Moment 11: Aktuell kemi, kemins arbetssätt och laborationer i skolan med didaktiska perspektiv, 15 hp

- aktuella forskningsområden i kemi

- kemiforskningens villkor i ett nutida perspektiv

- kemins/naturvetenskapens karaktär och arbetssätt med didaktiska aspekter

- datorstöd i forskning och skola

- demonstrationer, laborationer och inquiry-undervisning som lärandesituationer i skolans kemiundervisning

- analys av skollaborationer

- utarbetande av forskningsbaserad, individanpassad undervisningsplanering som fokuserar på att utveckla och bedöma olika elevers förmåga att genomföra autentiska undersökningar på kemiområdet

- självständig utveckling och utvärdering av lämpliga laborationer i gymnasieskolan

- säkerhet vid laborativt arbete i skolan

Former för examination

Moment 1: Kemins grunder I, 7,5 hp
Delprov 1 (5,5 hp) Kemins grunder I: salstentamen.
Delprov 2 (2 hp) Kemins grunder I: laborationer och projekt.

Moment 2: Kemins grunder II, 7,5 hp
Delprov 3 (5,5 hp) Kemins grunder II: salstentamen.
Delprov 4 (2 hp) Kemins grunder II: laborationer och projekt.

Moment 3: Organisk kemi, 7,5 hp
Delprov 5 (5,5 hp) Organisk kemi: salstentamen.
Delprov 6 (2 hp) Organisk kemi: laborationer och projekt.

Moment 4: Grundläggande biokemi, 7,5 hp
Delprov 7 (5,5 hp) Grundläggande biokemi: salstentamen.
Delprov 8 (2 hp) Grundläggande biokemi: laborationer och projekt.

Moment 5: Kemididaktik, 7,5 hp
Delprov 9 (3 hp) Elevers föreställningar och lärande samt bedömning av elevernas kunskaper. Didaktiska projektuppgifter.
Delprov 10 (3 hp) Samhälls-, miljö- och hållbarhetsfrågor i kemiundervisningen.
Didaktiska projektuppgifter.
Delprov 11 (1,5 hp) Didaktiska perspektiv på vardagskemi. Didaktiska projektuppgifter.

Moment 6: Kemi i vår vardag med fokus på hälsa, 7,5 hp

Delprov 12 (5,5 hp) Kemi i vår vardag med fokus på hälsa: hemtentamen.
Delprov 13 (2 hp) Kemi i vår vardag med fokus på hälsa: laborationer och projekt.

Moment 7: Biokemi fördjupning, 7,5 hp
Delprov 14 (5,5 hp) Biokemi fördjupning: salstentamen.

Delprov 15 (2 hp) Biokemi fördjupning: laborationer och projekt.

Moment 8: Miljökemi, 7,5 hp
Delprov 16 (5,5 hp) Miljökemi: hemtentamen.
Delprov 17 (2 hp) Miljökemi: laborationer och projekt.

Moment 9: Analytisk kemi, 7,5 hp
Delprov 18 (5,5 hp) Analytisk kemi: salstentamen.
Delprov 19 (2 hp) Analytisk kemi: laborationer och projekt.

Moment 10: Kemins historia med ett didaktiskt perspektiv, 7,5 hp
Delprov 20 (5,5 hp) Kemins historia: hemtentamen.

Delprov 21 (2 hp) Kemins historia: laborationer och didaktiska projektuppgifter.

Moment 11: Aktuell kemi, kemins arbetssätt och laborationer i skolan med didaktiska perspektiv, 15 hp

Delprov 22 (10 hp) Laborationer i gymnasieskolan: självständigt arbete.

Delprov 23 (5 hp) Aktuell kemi och kemins arbetssätt: didaktiska projektuppgifter.

Lärandemål

Kunskap och förståelse

Efter genomgången kurs ska studenten

• kunna definiera och förklara grundläggande begrepp inom respektive delmoment
• kunna redogöra för det centrala innehållet i respektive delmoment
• kunna utföra kemiska beräkningar
• kunna redogöra för vilka parametrar som har betydelse för en reaktions spontanitet och hastighet
• kunna redogöra för samband mellan kemiska föreningars struktur och egenskaper
• kunna redogöra för indelningen av organiska föreningar och deras reaktivitet
• kunna redogöra för biomolekylernas struktur och funktion
• kunna ge exempel på ämnen och reaktioner som är av betydelse för vår hälsa
• kunna redogöra för centrala biokemiska processer i cellen och hur de regleras
• kunna ge exempel på hur olika miljöproblem uppstått och följderna av dessa
• kunna beskriva hur processen från provtagning till resultatrapportering vid kemiska analyser går till
• kunna redogöra för utvecklingen av kemiska begrepp, modeller och teorier samt deras användbarhet och begränsningar i vardag och samhällsfrågor
• kunna redogöra för elevers sätt att förklara och förstå kemiska begrepp
• kunna redogöra för ämnesplanen för kemiämnet.

Färdighet och förmåga

Efter genomgången kurs ska studenten

• kunna visa laborativa färdigheter och förmåga att dra slutsatser från laborativa resultat samt att redovisa dem skriftligt och muntligt
• kunna identifiera, bedöma och minimera riskerna vid hantering av kemikalier och undervisning i kemi
• kunna visa fördjupad förmåga att självständigt söka, sammanställa och presentera information inom ämnet kemi
• kunna visa förmåga att koppla kemiska begrepp och skeenden till fenomen i vardagen
• kunna skapa och utvärdera laborationer och andra lärandesituationer som utvecklar elevers lärande och intresse för kemi
• kunna analysera och motivera undervisningsinnehållet med styrdokumentens intentioner som utgångspunkt
• kunna använda sig av kemididaktisk forskning för att diskutera och ge förslag på hur man kan uppnå en mer inkluderande kemiundervisning
• kunna planera och utveckla forskningsbaserade undervisningsinslag med fokus på de mål som uttrycks i ämnesplanen.

Värderingsförmåga och förhållningssätt

Efter genomgången kurs ska studenten

• kunna visa förmåga att analysera och bedöma elevers lärande i kemi i förhållande till aktuella styrdokument
• kunna värdera och reflektera över undervisnings- och bedömningsformer med fokus på att utveckla elevers lärande i kemi
• kunna argumentera kring och ta ställning i samhällsfrågor som rör kemi
• kunna visa ett vetenskapligt, analytiskt och reflekterande förhållningssätt.

Undervisningsform (distans, campus)

Kursen är upplagd som en distanskurs (C/D). Undervisningen sker via en Internetbaserad lärplattform. Varje delmoment har en campusförlagd träff som omfattar tre dagar med teorigenomgång och obligatoriska laborationer och seminarier.

Kursens lärare

Cabaleiro Lago, Celia, fil.dr. och universitetslektor i kemi.

Djärf, Henric, fil.dr. och universitetslektor i miljövetenskap.

Hansson, Lena, fil.dr. och professor i de naturvetenskapliga ämnenas didaktik. Lena är ämneslärare mot gymnasiet i matematik och fysik. Hennes forskning idag omfattar alla de naturvetenskapliga ämnena och förskola till gymnasium.

Jönsson, Anders, fil.dr. och professor i didaktik med inriktning naturvetenskapernas didaktik. Anders är 4-9 ma-no lärare och ämneslärare mot gymnasiet i naturkunskap och biologi. Anders forskning har fokus på bedömning.

Karlsson, Jimmy, universitetsadjunkt. Jimmy är ämneslärare mot gymnasiet i kemi och matematik.

Leden, Lotta, fil.dr. och universitetslektor i de naturvetenskapliga ämnenas didaktik. Lotta är 4-9 ma-no lärare.

Lind-Halldén, Christina, fil.dr. och docent i genetik samt ämneslärare i kemi.

Mårtensson, Lennart, fil.dr. och professor i miljöteknik.

Persson, Ola, fil.dr. och universitetslektor i kemi. Ola har medverkat vid framtagandet av undervisningsstöd för gymnasieskolans Restaurang- och Livsmedelsprogram inom ramen för naturkunskap 1a1.

Svahn, Ola, forskare i miljövetenskap med inriktning mot kemisk analys. Ola är ämneslärare i kemi och medförfattare till serien Gymnasiekemi.

Svensson, Britt-Marie, fil.dr. och universitetslektor i miljövetenskap.

Trobro, Stefan fil.dr. och universitetslektor i vatten- och miljöteknik.

Kursutvärdering

Kursutvärdering sker fortlöpande under kursens gång och utifrån olika perspektiv i relation till kursens mål och med tanke på kursens kvalitet. Studenternas helhetsupplevelse av kursens måluppfyllelse diskuteras samt utvärderas genom en skriftlig enkät vid kursens avslutning. Utvärderingen ska ge de deltagande lärarna möjlighet att reflektera över sin egen utveckling i förhållande till de förväntade målen som presenteras i kursplanen samt hur dessa kan relateras till den egna yrkesverksamhetens utveckling. Utvärdering och dess innehållsliga återkoppling ska betraktas som en del av kursens genomförande. Utvärderingsresultatet delges studenterna och uppdragsgivaren samt ingår som underlag för vidareutveckling av kursen.

Lämplighet, förmågor och erfarenhet

Kursens lärare ovan har tidigare erfarenheter av att ha undervisat i lärarlyftet i kemi både för grundskolans senare del och för gymnasiet. Utvärderingarna har varit positiva och lärarna som varit inblandade i undervisningen har lång erfarenhet av att utbilda kemilärare både till grundskolan och till gymnasiet. Sammanlagt har lärarna en bredd och ett djup både vad gäller ämnes- och ämnesdidaktiska kunskaper inom området kemi. De flesta har pågående och för kursens innehåll relevant forskning inom området vilket garanterar en kurs som vilar på vetenskaplig grund både vad gäller innehåll och didaktik/metodik.