Analyysimenetelmät lukion kemian opetuksessa: Klassinen ja mikrokemiallinen hapetus-pelkistystitraus

Abstract

Opetussuunnitelmassa korostetaan kokonaisuuden ymmärtämistä, mutta oppikirjoissa titraus analyysimenetelmänä esitetään usein irrallisena kokonaisuutena. Titraus eli volumetrinen analyysi on kemian kvantitatiivinen analyysimenetelmä, jolla voidaan määrittää tunnetun aineen ainemäärä ja pitoisuus. Yleisimmät titrausmenetelmät ovat happo-emäs- eli neutralointi-, kompleksinmuodostus-, saostus- ja hapetus-pelkistystitraus. Tutkimus-kirjallisuudesta käy ilmi useita titrauksen opettamiseen liittyviä haasteita, joista tässä työssä otetaan huomioon erityisesti moolin käsite, menetelmän mittakaava, ryhmäkoko, käänteisen oppimisen hyödyntäminen, simulaatiot ja arkielämän konteksti.  Kahden viimeksi mainitun käyttö on perusteltua myös opetussuunnitelman näkökulmasta. Haasteiden ratkaisuksi tässä kehitetyssä opetuskokonaisuudessa esitetään mm. mooli-kertomusta, mikrokemiallista titrausta ja käänteisen oppimisen hyödyntämistä. Opetuskokonaisuudessa kemian makroskooppinen, mikroskooppinen ja symbolinen taso otetaan huomioon yhdistämällä ennakkotehtäviä ja oppituntityöskentelyä. Kokeellisessa työssä suoritetaan sekä klassinen että mikrokemiallinen hapetus-pelkistystitraus, jossa tutkitaan appelsiinin C-vitamiinipitoisuutta. Opetuskokonaisuus on rakennettu arkielämän kontekstiin, jolloin aiheesta muodostuu opiskelijoille mielekkäämpi ja se edistää oppimista.