Tajne elektrokemije
Uspješan rad s darovitim učenicima zahtijeva puno više od kvalitetnog poznavanja nastavnog sadržaja. Potrebno je prepoznati njihove potencijale, osmisliti izazove koji će ih potaknuti na razmišljanje te stvoriti okruženje u kojem će moći istraživati, propitivati i samostalno dolaziti do zaključaka. Upravo takvim pristupom učiteljica biologije i kemije Mihaela Vrbnjak Grđan, certificirana RITHA practitioner za rad s darovitom djecom, već godinama osmišljava aktivnosti koje učenicima omogućuju da svoje interese razvijaju na višoj razini. Njezina radionica Tajne elektrokemije, provedena u sklopu projekta za darovite učenike Energija sadašnjosti za održivu budućnost, još je jednom pokazala koliko praktičan rad, istraživačko učenje i stvarni problemi mogu učenike motivirati za prirodoslovlje.
Projekt Energija sadašnjosti za održivu budućnost usmjeren je na razvoj potencijala darovitih učenika povezivanjem znanosti, tehnologije, umjetnosti i održivoga razvoja. Energija pritom nije samo nastavna tema, već poveznica različitih područja znanja koja učenicima omogućuje razumijevanje suvremenih izazova te promišljanje vlastite uloge u stvaranju održivije budućnosti. Radionica Tajne elektrokemije savršeno se uklopila u tu ideju jer je učenicima približila procese koji se svakodnevno odvijaju u baterijama, akumulatorima i brojnim drugim uređajima bez kojih je današnji život gotovo nezamisliv.
Aktivnost je započela razgovorom o temeljnim pojmovima elektrokemije. Učenici su istraživali značenje oksidacije, redukcije, elektrodnog potencijala, elektrolita i redoks reakcija te povezivali teorijska znanja s primjerima iz svakodnevnoga života. Umjesto učenja napamet naglasak je bio na razumijevanju procesa i pronalaženju odgovora na pitanje kako kemijske reakcije mogu proizvoditi električnu energiju.
Nakon teorijskog uvoda uslijedio je dio koji je učenicima bio posebno zanimljiv: izrada vlastitih galvanskih članaka. Kao polazište poslužio je Danielov članak, jedan od najpoznatijih primjera pretvorbe kemijske energije u električnu. Učenici su samostalno sastavljali jednostavne galvanske članke koristeći metalne elektrode, elektrolite i mostiće za sol pri čemu su morali pažljivo promišljati ulogu svakoga elementa sustava. Mjerenjem napona multimetrom odmah su dobivali povratnu informaciju o uspješnosti svoje konstrukcije, a to je dodatno poticalo njihov istraživački duh i želju za usavršavanjem vlastitih rješenja.
Praktičnim su se radom bavili i proučavanjem Voltinoga niza. Izrađivali su različite kombinacije galvanskih članaka, uspoređivali dobivene rezultate, računali očekivane napone te ih uspoređivali s izmjerenim vrijednostima. Analizirajući odstupanja i raspravljajući o mogućim uzrocima, razvijali su sposobnost kritičkoga promišljanja, interpretacije podataka i donošenja zaključaka temeljenih na eksperimentalnim rezultatima. Na kraju su predstavili galvanski članak koji je pokazao najbolju iskoristivost obrazlažući zašto upravo odabrana kombinacija daje najbolje rezultate.
Radionica nije ostala samo na razumijevanju elektrokemijskih procesa. Učenici su raspravljali o ulozi baterija, sustava za pohranu energije i drugih elektrokemijskih tehnologija u energetskoj tranziciji te promišljali kako upravo ta područja mogu pridonijeti smanjenju emisija ugljikova dioksida i učinkovitijem korištenju obnovljivih izvora energije. Na taj su način jasnije uočili kako znanstvena otkrića izravno utječu na kvalitetu života i razvoj održivoga društva.
Izvori istosmjernog napona
Valjda istaknuti i vrijednu suradnju s Centrom izvrsnosti Varaždinske županije. Učenici su sudjelovali na edukativnom predavanju i radionici Izvori istosmjernog napona koje je vodio Denis Barčot, profesor fizike i kemije iz Prve gimnazije Varaždin te mentor u Centru izvrsnosti. Stručno predavanje učenicima je pružilo priliku da steknu dublji uvid u načine nastanka istosmjerne električne energije, upoznaju različite izvore napona i njihovu primjenu u suvremenoj tehnologiji. Praktičnim ispitivanjem pojedinih izvora mogli su usporediti njihove karakteristike i učinkovitost te proširiti znanja koja redoviti nastavni program obrađuje u manjem opsegu.
Tijekom cijele aktivnosti učenici su ujedno bili istraživači koji su postavljali pitanja, provjeravali pretpostavke, analizirali rezultate i zajednički tražili najbolja rješenja. Takav način rada poticao je razvoj logičkoga razmišljanja, preciznosti, suradnje i komunikacijskih vještina, ali i jačao samopouzdanje učenika koji su vlastitim radom dolazili do znanstveno utemeljenih zaključaka.
Radionica Tajne elektrokemije potvrdila je da prirodoslovlje postaje posebno zanimljivo kada učenici imaju priliku učiti istraživanjem i eksperimentiranjem. Spoj stručnoga vodstva, kvalitetno osmišljenih aktivnosti i suradnje s vanjskim stručnjacima omogućio je darovitim učenicima da svoje interese razvijaju na način koji nadilazi okvire redovite nastave. Istodobno su stekli nova znanja o elektrokemiji, ali i osvijestili važnost znanosti u razvoju tehnologija koje oblikuju održiviju budućnost.
