uni pri č - pmf.ni.ac.rs · oblik zauzima posebno mesto u nastavi hemije. koristi se pri...

70
M d Uticaj s Mentor: dr Violeta Pri savremen Mitić Uni irodno Depa nih medi -M verzitet matema artman za ija na efi Master ra Niš, 2015. u Nišu atički fak a hemiju ikasnost ad- kultet u t nastave Studen Sanja e hemije nt: Stanković ć

Upload: others

Post on 26-Oct-2019

0 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: Uni Pri č - pmf.ni.ac.rs · oblik zauzima posebno mesto u nastavi hemije. Koristi se pri izvođenju demonstracionih ogleda. Korišćenje video-bima, TV-a i modela zahteva frontalni

M

d

Uticaj s

Mentor:

dr Violeta

Pri

savremen

Mitić

Uni

irodno –

Depa

nih medi

-M

verzitet

– matema

artman za

ija na efi

Master ra

Niš, 2015.

u Nišu

atički fak

a hemiju

fikasnost

ad-

kultet

u

t nastave

Studen

Sanja

e hemije

nt:

Stankovićć

Page 2: Uni Pri č - pmf.ni.ac.rs · oblik zauzima posebno mesto u nastavi hemije. Koristi se pri izvođenju demonstracionih ogleda. Korišćenje video-bima, TV-a i modela zahteva frontalni

ПРИРОДНO-MАТЕМАТИЧКИ ФАКУЛТЕТ НИШ

КЉУЧНА ДОКУМЕНТАЦИЈСКА ИНФОРМАЦИЈА

Редни број, РБР: Идентификациони број, ИБР: Тип документације, ТД: Монографска публикација Тип записа, ТЗ: Tекстуални штампани материјал Врста рада, ВР: Мастер рад Аутор, АУ: Сања Станковић Ментор, МН: др Виолета Митић Наслов рада, НР: Утицај савремених медија на ефикасност наставе хемије

Језик публикације, ЈП: Српски (латиница) Језик извода, ЈИ: Српски /Eнглески Земља публиковања, ЗП: Република Србија Уже географско подручје, УГП: Република Србија Година, ГО: 2015. Издавач, ИЗ: Ауторски репринт Место и адреса, МА: Ниш, Вишеградска 33 Физички опис рада, ФО: (поглавља/страна/ цитата/табела/слика/графика/прилога)

7поглавља/63 странa/1 табелa/68слика

Научнао бласт, НО: Хемија Научна дисциплина, НД: Методика наставе хемије Предметна одредница/Кључне речи, ПО: Дидактички медији, методика наставе, протеини УДК 316.774: (371.3:54)Чува се, ЧУ: Библиотека Важна напомена, ВН: / Извод, ИЗ: Мастер рад ће представљати приказ часа обраде нове

наставне јединице остварен интерактивном наставом базираном на коришћењу савремених медија и наставниковог излагања. Овако организован час доприноси знатно флексибилнијој настави и пружа ученицима могућност да што лакше усвоје ново градиво, а да усвојена знања буду трајна

Датум прихватањатеме, ДП:

Датум одбране, ДО: Чланови комисије, КО: Председниk:

Члан: Члан,

Образац Q4.09.13- Издање 1

Page 3: Uni Pri č - pmf.ni.ac.rs · oblik zauzima posebno mesto u nastavi hemije. Koristi se pri izvođenju demonstracionih ogleda. Korišćenje video-bima, TV-a i modela zahteva frontalni

ПРИРОДНО - МАТЕМАТИЧКИФАКУЛТЕТ НИШ

KEY WORDS DOCUMENTATION Accession number, ANO:

Identification number, INO: Document type, DT: Monographic publication Type of record, TR: Textual material, printe Contents code, CC: Master thesis Author, AU: Sanja Stanković Mentor, MN: Dr.Violeta Mitić Title, TI: The influence of the modern media on the efficiency of chemical

educationLanguage of text, LT: Serbian Language of abstract, LA: Serbian/English Country of publication, CP: Republic of Serbia Locality of publication, LP: Serbia Publication year, PY: 2015. Publisher, PB: Author’s reprint Publication place, PP: Niš, Višegradska 33. Physical description, PD:(chapters/pages/ref./tables/pictures/graphs/appendixes)

Chapters 7/63 pages /1 table / 68 pictures

Scientific field, SF: ChemistryScientific discipline, SD: Chemistry didactics Subject/Key words, S/KW: The didactic media, teaching methodology,proteins UC 316.774: (371.3:54)Holding data, HD: LibraryNote, N: /Abstract, AB: The master’s thesis is a presentation of a lesson achieved by

interactive teaching based on the modern media and traditional lecturing. The contribution of the lesson organized in this way is more flexible teaching process which gives the possibility to the students to learn easier and provides lifelong knowledge.

Accepted by the Scientific Board on, ASB: Defended on, DE: Defended Board, DB: President: Member: Member, Mentor:

Page 4: Uni Pri č - pmf.ni.ac.rs · oblik zauzima posebno mesto u nastavi hemije. Koristi se pri izvođenju demonstracionih ogleda. Korišćenje video-bima, TV-a i modela zahteva frontalni

Najiskrenije se zahvaljujem svojoj mentorki dr Violeti Mitić, koja je prihvatila saradnju i pomogla mi pri definisanju teme za izradu master rada, na ličnom interesovanju,

nizu korisnih saveta i sugestija i vremenu posvećenom mom master radu.

Srdačno se zahvaljujem svojoj porodici na bezgraničnoj ljubavi, podršci, razumevanju i savetima koje su mi pružili tokom studiranja.

HVALA VAM!

Page 5: Uni Pri č - pmf.ni.ac.rs · oblik zauzima posebno mesto u nastavi hemije. Koristi se pri izvođenju demonstracionih ogleda. Korišćenje video-bima, TV-a i modela zahteva frontalni

Sadržaj

 

Uvod ............................................................................................................................... 1 

Teorijski deo ................................................................................................................... 3 

1.  Metodika ............................................................................................................... 4 

2.  Oblici i vrste organizacije u nastavi hemije ......................................................... 5 

2.1.  Nastavni oblici .................................................................................................. 5 

2.1.1.  Frontalni (kolektivni) oblik rada ................................................................ 5 

2.1.2.  Grupni oblik rada ....................................................................................... 5 

2.1.3.  Rad u parovima .......................................................................................... 6 

2.1.4.  Individualni oblik rada ............................................................................... 6 

2.1.5.  Individualizovani oblik rada ...................................................................... 7 

2.2.  Osnovne vrste nastave ...................................................................................... 7 

2.2.1.  Redovna nastava ........................................................................................ 7 

2.2.2.  Dopunska nastava ...................................................................................... 7 

2.2.3.  Dodatna nastava ......................................................................................... 7 

2.2.4.  Izborna nastava .......................................................................................... 7 

2.3.  Posebne vrste nastave ....................................................................................... 8 

2.3.1.  Problemska nastava.................................................................................... 8 

2.3.2.  Timska nastava .......................................................................................... 9 

2.3.3.  Učenje putem otkrića ............................................................................... 10 

2.3.4.  Nastava pomoću računara ........................................................................ 10 

2.3.5.  Nastava putem televizije .......................................................................... 11 

2.3.6.  Programirana nastava ............................................................................... 11 

3.  Nastavne metode ................................................................................................ 12 

3.1.  Monološka metoda ili metoda usmenog izlaganja ......................................... 12 

3.2.  Dijaloška metoda ili metoda razgovora .......................................................... 13 

3.3.  Metoda čitanja i rada na tekstu ....................................................................... 13 

3.4.  Metoda demonstracije ..................................................................................... 13 

3.5.  Metoda laboratorijskog rada ........................................................................... 13 

3.6.  Metoda aktivnog učenja (AUN metoda) u hemiji .......................................... 14 

4.  Nastavna sredstva ............................................................................................... 15 

Page 6: Uni Pri č - pmf.ni.ac.rs · oblik zauzima posebno mesto u nastavi hemije. Koristi se pri izvođenju demonstracionih ogleda. Korišćenje video-bima, TV-a i modela zahteva frontalni

4.1.  Verbalna nastavna sredstva ............................................................................ 15 

4.1.1.  Udžbenik .................................................................................................. 15 

4.1.2.  Priručnik za nastavnike ............................................................................ 16 

4.1.3.  Hemijski praktikum ................................................................................. 16 

4.1.4.  Radne sveske............................................................................................ 16 

4.2.  Vizuelna nastavna sredstva ............................................................................. 16 

4.2.1.  Grafoskop................................................................................................. 16 

4.2.2.  Dijafilmovi i slajdovi ............................................................................... 17 

4.3.  Auditivna nastavna sredstva ........................................................................... 17 

4.4.  Audio-vizulena nastavna sredstva .................................................................. 17 

4.4.1.  Nastavni film ........................................................................................... 17 

4.4.2.  Obrazovna televizija ................................................................................ 18 

4.5.  Definicija, značaj multimedije u obrazovnom procesu .................................. 18 

4.5.1.  Elektronsko učenje (E-učenje) ................................................................. 20 

4.5.2.  Interaktivna tabla ..................................................................................... 20 

4.6.  Power Point prezentacije ................................................................................ 23 

4.6.1.  Vođena prezentacija (speaker-led) ........................................................... 23 

4.6.2.  Samostalna prezentacija (self-running) ................................................... 23 

4.6.3.  Korisnička interaktivna prezentacija (user-interactive) .......................... 23 

Eksperimentalni deo ..................................................................................................... 24 

5.  Pisana priprema za blok čas ............................................................................... 25 

Tok časa ........................................................................................................................ 26 

6.  Zaključak ............................................................................................................ 62 

7.  Literatura ............................................................................................................ 63 

Page 7: Uni Pri č - pmf.ni.ac.rs · oblik zauzima posebno mesto u nastavi hemije. Koristi se pri izvođenju demonstracionih ogleda. Korišćenje video-bima, TV-a i modela zahteva frontalni

1

UVOD

Page 8: Uni Pri č - pmf.ni.ac.rs · oblik zauzima posebno mesto u nastavi hemije. Koristi se pri izvođenju demonstracionih ogleda. Korišćenje video-bima, TV-a i modela zahteva frontalni

2

Svako od nas razmišljajući o spoljašnjem svetu teži da objasni zašto se pojave koje zapaža događaju. U procesu učenja neophodno je učenike upoznati sa savremenim tehnikama i tehnologijama. Proces učenja hemije ne sme biti samo učenje činjenica, pravila i zakona.

Zato je potrebno: • posmatrati svet oko sebe, • razmišljati o onome što zapazimo, odvajati bitno od nebitnog i nalaziti sličnostirazlike u različitim pojavama, • izražavati rezultate posmatranja i razmišljanja jasno i precizno.

Ukoliko učenici veruju da je hemija samo skup definicija i formula, onda formiraju

negativan stav prema njoj. Formule i definicije ne smeju biti polazna tačka u izučavanju nastavnih sadržaja, nego rezultat razvoja određenih ideja.

Cilj ovog rada je da pokaze kako se nastava hemije može uspešno realizovati korišćenjem raznovrsnih didaktičkih medija. Primenom didaktičkih medija moguće je obogatiti i promeniti funkciju nastavnika. U tom slučaju neće dominirati samo frontalni oblik rada, već će se u zavisnosti od pedagoške situacije primenjivati različiti oblici rada.

U današnje vreme život bez Interneta je prosto nemoguće zamisliti. On omogućava sticanje znanja i informacija iz svih oblasti, pa i obrazovanja i školstva. Savremena nastava je jako bitna kako za nastavnika tako i za učenika. Ona pomaže nastavniku da lakše približi nastavno gradivo učenicima. Ovakva nastava daje učenicima bolju percepciju, iliustraciju i vizualizaciju.

Metodika nastave hemije ima važnu ulogu u sistemu hemijskih disciplina. Ona treba da odgovori teorijskim i praktičnim potrebama i zahtevima nastave hemije i da na taj način doprinese njenoj modernizaciji. Njen razvoj treba da ide ulaznom linijom u uslovima naučno-istraživačkog rada, pre svega kroz povećanje broja naučnika čiji će rad kompletno biti posvećen ovoj oblasti.

Page 9: Uni Pri č - pmf.ni.ac.rs · oblik zauzima posebno mesto u nastavi hemije. Koristi se pri izvođenju demonstracionih ogleda. Korišćenje video-bima, TV-a i modela zahteva frontalni

3

TEORIJSKI DEO

Page 10: Uni Pri č - pmf.ni.ac.rs · oblik zauzima posebno mesto u nastavi hemije. Koristi se pri izvođenju demonstracionih ogleda. Korišćenje video-bima, TV-a i modela zahteva frontalni

4

1. Metodika

Metodika je pedagoška nauka koja se bavi proučavanjem procesa nastave hemije. Nastala je od grčke reči „metodos“, što znači put, način. Tretirana je kao sastavni deo pedagogije, ali je u neposrednoj vezi i sa didaktikom hemije. Svaka naučna disciplina mora da prihvati činjenice do kojih su došle druge nauke i da im obezbedi odgovarajuće mesto u sadržajima koje ona proučava. Metodika hemije pre svega treba da odgovori teorijskim i praktičnim potrebama, zahtevima nastave hemije i tako da doprinose njenoj modernizaciji [1].

Predmet metodike nastave hemije predstavlja oblast nastavne prakse i naučne teorije. Praktični zadaci metodike nastave hemije se odnose na razradu praktičnih pitanja:

• rukovanje savremenom nastavnom tehnikom i tehnologijom, • rukovanje laboratorijskim priborom i aparatima, • rukovanje audio-vizuelnim sredstvima.

Istorijski zadaci metodike nastave hemije se odnose na proučavanje teorije i prakse iz dalje i bliže prošlosti nastave hemije, dok se istraživački zadaci metodike nastave hemije odnose na proučavanje nastavne teorije i prakse.

Osnovni cilj za čim tragaju nastavnici i metodičari nastave različitih predmeta, jeste kako omogućiti učenicima postizanje cilja učenja, i omogućiti sticanje trajnog znanja, primenljivog u različitim situacijama. Cilj metodike nastave hemije jeste otkrivanje zakonitosti pojava nastavnog procesa, njihovo sistematizovanje i korišćenje u nastavnom radu [2].

U nastavnom planu i programu nalaze se definisani ciljevi nastave hemije za osnovnu i srednju školu.

Ciljevi nastave hemije za osnovnu školu: • razvijanje kod učenika veštine i navike prilikom rukovanja određenim priborom, • omogućavanje usvajanja osnovnih hemijskih znanja potrebnih za razumevanje pojava i zakonitosti u prirodi i društvu, • upoznavanje učenika sa značajem hemije u najvažnijim procesima proizvodnje • usvajanje metoda hemijskog mišljenja koje se zasniva na preciznom formulisanju pojmova i rešavanju problema, • razvijanje potrebe za samostalni rad, odgovornost za rad, preciznost i urednost, • putem redovne i dodatne nastave kod učenika treba da razvija kod učenika ljubav prema nauci

Ciljevi nastave hemije u gimnaziji su: • sticanje širih znanja o strukturi supstance, hemijskih elemenata • postupno upoznavanje metoda hemijskog istraživanja • razvijajanje sposobnost za samostalno učenje i naučnu aktivnost • usvajanje osnovnih zanja o principima hemijske tehnologije i značaju proizvoda hemijske industrije • sticanje temeljnih hemijskih znanja nužnih za nastavak daljeg školovanja, • usvajanje metoda hemijskog mišljenja koje se odnosi na precizno formulisanje pojmova, • osposobljavanje učenika da uspešno posmatraju, da se precizno i naučno izražavaju.

Page 11: Uni Pri č - pmf.ni.ac.rs · oblik zauzima posebno mesto u nastavi hemije. Koristi se pri izvođenju demonstracionih ogleda. Korišćenje video-bima, TV-a i modela zahteva frontalni

5

2. Oblici i vrste organizacije u nastavi hemije

Nastava je plansko organizovanje obrazovno vaspitnog rada. Sama organizacija nastavnog rada na času podrazumeva raznovrsne delatnosti učenika i nastavnika. U organizaciji obrazovno-vaspitnog procesa hemije razlikujemo:

• nastavne oblike • vrste nastave (osnovne i posebne).

2.1. Nastavni oblici

Oblik predstavlja organizaciju nastavno-saznajne delatnosti učenika. U savremenoj nastavi primenjuju se sledeće nastavni oblici:

• frontalni oblik rada, • grupni oblik rada, • rad u parovima, • individualni oblik rada, • individualizovani oblik rada.

2.1.1. Frontalni (kolektivni) oblik rada

Frontalni oblik rada karakteriše nastavni proces u kome nastavnik objašnjava ili demonstrira nastavne sadržaje pred celim odeljenjem. Ekonomičan je u pogledu vremena i koristan kada učenici nemaju dovoljno predznanja, a nastavni sadržaj je težak. Organizovan je tako da svi učenici realizuju isti nastavni sadržaj, pod rukovodstvom nastavnika. Frontalni oblik zauzima posebno mesto u nastavi hemije. Koristi se pri izvođenju demonstracionih ogleda. Korišćenje video-bima, TV-a i modela zahteva frontalni oblik rada, premda je potrebno ovaj oblik rada što češće kombinovati sa drugim nastavnim oblicima. Frontalni oblik rada je efikasniji u nižim nego u višim razredima osnovne škole. U frontalnom radu svim učenicima je omogućeno da u istoj meri upoznaju nastavni sadržaj. Aktivnost učenika ogleda se u slušanju, sedenju i zapisivanju bitnih činjenica. Ukoliko učenici na vreme ne zapišu definiciju, nastavnik je dužan da ponovi više puta. Kada ulogu nastavnika preuzme učenik ili neko drugi u odeljenju i tada govorimo o frontalnom obliku rada. Postoje dva načina frontalnog oblika:

• vezani • slobodni

U vezanom obliku rada uloga nastavnika je dominantna. Nastavnik veći deo časa vodi verbalnu aktivnost. Kada učenici postavljaju cilj i zadatke časa, kada sami planiraju rad, onda govorimo o slobodnom obliku frontalnog rada. On daje učenicima veću slobodu i inspiriše učenike da aktivnije učestvuju u radu.

2.1.2. Grupni oblik rada

Grupni rad podrazumeva učenje učenika u grupi. Osnova grupnog rada je razgovor i diskusija kao i izvođenje praktičnih vežbi i ogleda. Odeljenje se deli u grupe i učenici zajedno rešavaju postavljene zadatke teorijskog ili praktičnog karaktera.Grupe bi trebalo da rade približno istim intenzitetom.Grupni rad omogućava da učenici pomažu jedni drugima tokom

Page 12: Uni Pri č - pmf.ni.ac.rs · oblik zauzima posebno mesto u nastavi hemije. Koristi se pri izvođenju demonstracionih ogleda. Korišćenje video-bima, TV-a i modela zahteva frontalni

6

rada. Način formiranja grupa može biti različit. Rad u homogenim grupama predststavlja grupisanje učenika po njihovim sposobnostima. Svaka grupa dobija svoj zadatak. Primer za to jeste podela učenika u tri grupe: dobri učenici, vrlo dobri i slabiji učenici. Kada broj grupa nije određen, kad se sastav grupe ne menja,tada se govori o radu u nehomogenim grupama.

Ovaj oblik rada treba da obezbedi aktivno usvajanje znanja i razvijanje sposobnosti kod učenika, jer je grupa pokretljivija od razreda i tada učenici rade življe i intenzivnije. Uloga nastavnika u grupnom radu je važna, jer grupni rad traži sposobnog,stručnog i kreativnog nastavnika. Ovaj oblik rada ima niz prednosti u odnosu na sve ostale oblike rada u nastavi jer:

• neguje kritičko i stvaralačko mišljenje, • razvija smisao za podelu rada, • ujednačava tempo učenja pružanjem pomoći učenicima koji zaostaju, • omogućava postizanje trajnijeg znanja, • dopušta veću slobodu učenika, • zadovoljava prirodne težnje učenika da žive u grupi i da u okviru njih rade.

Učenički grupni ogled je najprimerniji oblik rada.Svaki put nakon izvedenog ogleda učenici diskutuju o rezultatima. Prilikom izvođenja ogleda u grupi upotrebljava se manje pribora i hemikalija, zbog toga se i često primenjuje u lošim materijalnim uslovima.

2.1.3. Rad u parovima

Aktivnost u paru ima veliki motivacioni efekat. Ovakav oblik rada aktivira učenike u nastavnom procesu i osposobljava ih za samostalno sticanje znanja. Razvija međusobnu saradnju između dva učenika. Prema raznim kriterijumima vrši se izbor parova, pri čemu parovi ne moraju biti stalni. Parovi učenika mogu da rešavaju iste ili različite zadatke, praktične ili teorijske. Bitna je uloga nastavnika u ovom radu, jer je nastavnik dužan da prati rad parova, proverava njihov rad i da im pomaže po potrebi. Rad u parovima u nastavi hemije je veoma pogodan pri izvođenju određenih eksperimenata i prilikom izvođenja praktičnih vežbi u školi. Prednost ovog oblika je čvrsta saradnja između dva učenika.

2.1.4. Individualni oblik rada

Individualni oblik rada je rad u kome svaki učenik radi samostalno na određenom zadatku, bez razmene informacija sa drugim učenicima u toku rada. Omogućava uvođenje učenika u samostalno korišćenje udžbenika, korišćenje odgovarajuće literature, vođenje beleški, samostalno posmatranje i praćenje procesa i pojava. Individualni oblik rada je neophodan u svakoj nastavi, jer nema efikasne nastave bez individualnog napora učenika u procesu učenja. Ovaj oblik rada se izvodi u pojedinim prirodnim naukama kroz individualni laboratorijski rad. Koristi se najčešće u stručnim školama kada učenici imaju zadatak da naprave neku analizu, preparat, merenje i slično. Ako nastavnik izvodi ogled i komentariše onda je to obična predavačka nastava. Vrednost i značaj idividualnog rada se ogleda u tome što u najvećoj meri uvažava mogućnosti i specifičnosti svakog učenika, uključujući i prethodnu pripremljenost svakog učenika. Razvija se samostalnost učenika u radu, a glavni nedostatak ovog oblika je to što je neekonomičan.

Page 13: Uni Pri č - pmf.ni.ac.rs · oblik zauzima posebno mesto u nastavi hemije. Koristi se pri izvođenju demonstracionih ogleda. Korišćenje video-bima, TV-a i modela zahteva frontalni

7

2.1.5. Individualizovani oblik rada

Individualizacija nastave se odnosi na planiranje, organizaciju i realizaciju nastavnog programa. Proces individualizacije nastave zahteva ispunjenje psiholoških, pedagoških i socioloških preduslova.Osnovni zadaci savremene škole i nastave hemije podrazumevaju povećanje aktivnosti učenika u nastavnom procesu, povećanje efikasnosti nastave, osposobljavanje učenika za što veću samostalnost u radu i razvoj individualnih sposobnosti svakog učenika. Individualizovani oblik rada je nedovoljno prisutan u nastavnom procesu, a njegovi efekti u nastavi nisu dovoljno proučeni [3].

2.2. Osnovne vrste nastave

2.2.1. Redovna nastava

Ova vrsta nastave je obavezna za sve učenike. Sadržaj, obim i broj časava utvrđeni su nastavnim planom i programom. Nastavnik prati rad svakog učenika i ocenjuje ga i na kraju polugodišta formira konačnu ocenu. Ostvarivanje cilja redovne nastave zavisi od mnogih faktora koji su veoma složeni i međusobno povezani. Težina samih programa, kvalitet udžbenika, opremljenost škole nastavnim sredstvima, osposobljenost nastavnika hemije za izvođenje nastavnog procesa, sposobnost učenika i njegovo interesovanje su faktori koji utiču na ostvarivanje cilja redovne nastave.

2.2.2. Dopunska nastava

Organizuje se za učenike skromnijih sposobnosti, koji teže usvajaju nastavne sadržaje iz hemije na časovima redovne nastave. Učenici dopunsku nastavu mogu pohađati tokom cele godine ili po potrebi i to u dogovoru sa nastavnikom. Grupu dopunske nastave čine najviše desetak učenika sa kojima nastavnik radi uz primenu adekvatnih oblika i metoda rada koji omogućavaju ostvarivanje određenih nivoa znanja. Ne postoji program koji propisuje Ministarstvo, niti se ovaj rad ocenjuje.

2.2.3. Dodatna nastava

Dodatna nastava se organizuje za učenike čije sposobnosti prevazilaze okvire redovne nastave. Učenici detaljnije proučavaju određene sadržaje uz mogućnosti izvođenja raznih ogleda i vežbi. Njen zadatak je da učenici na ovim časovima samostalno ili uz pomoć nastavnika detaljnije proučavaju određene sadržaje. Sadržaj rada u okviru dodatne nastave je predviđen. Učenici koji pohađaju ovu nastavu se često uključuju u razna takmičenja.

2.2.4. Izborna nastava

Uglavnom se organizuje za učenike u višim razredima i to u vidu kurseva. Izbornu nastavu pohađaju oni učenici koji se na početku godine odluče za taj izborni predmet. Formira se ako se prijavi barem 14 učenika. Nastava se odvija po planovima i programima koje propisuje Ministarstvo prosvete. Prilikom izvođenja ove nastave nastavnik koristi udzbenike i zbirke zadataka koje su propisane planom i programom, ali može da zahteva od učenika da

Page 14: Uni Pri č - pmf.ni.ac.rs · oblik zauzima posebno mesto u nastavi hemije. Koristi se pri izvođenju demonstracionih ogleda. Korišćenje video-bima, TV-a i modela zahteva frontalni

8

nabave i dodatnu literaturu. Nastavnik je dužan da prati rad svakog učenika i da taj rad na kraju oceni. Osnovni cilj ove nastave je proširivanje znanja sa ciljem njihovog usmeravanja za dalje obrazovanje [1].

2.3. Posebne vrste nastave U posebnu vrstu nastave spadaju vrste nastave prikazane na slici 1, i to su: problemska

nastava, timska nastava, učenje putem otkrića, nastava pomoću računara, programirana nastava, nastava putem televizije i nastavne ekskurzije.

Slika 1. Posebne vrste nastave

2.3.1. Problemska nastava

Ljudi svakodnevno dolaze u različite problemske situacije koje pokušavaju da uspešno reše. Problemske situacije se javljaju i u školi. Često ih radi poboljšanja efikasnosti nastave hemije stvara sam nastavnik. Nastavni sadržaj koji se uči nije dat učenicima, već se polazi od problemske situacije čije rešenje učenici samostalno traže.Nastavnik je dužan da jasno i precizno postavi problem učenicima. Uloga nastavnika u ovom procesu je veoma složena, jer on treba da prilagodi težinu problema koji se rešava sposobnostima učenika. Ako je problem isuviše težak ili isuviše lak njegova pedagoška vrednost se znatno smanjuje ili je pak zanemarljiva. Cilj rada svakog nastavnika je da probudi interesovanje kod učenika za novi nastavni sadržaj i da ih motiviše za dalju obradu. Učenik treba da analizira dati problem i da na osnovu teorijskih činjenica otkrije način rešavanja postavljenog problema. Rešavanje problema po pravilu učenici izvode samostalno, a nastavnik je tu da usmeri učenika za dalji rad.

Karakteristike problemske nastave su sledeće: • poznati su samo neki elementi te situacije, • treba jasno uvideti problem, • učenici sami pronalaze metode za rešavanje problema.

Page 15: Uni Pri č - pmf.ni.ac.rs · oblik zauzima posebno mesto u nastavi hemije. Koristi se pri izvođenju demonstracionih ogleda. Korišćenje video-bima, TV-a i modela zahteva frontalni

9

Slika 2. Etape nastavnog časa

Stvaranjem problemske situacije počinje tok rešavanja problema koji sadrži nekoliko etapa. Etape časa na kojima se izvodi problemska nastava mogu se jasnije uočiti na slici 2.

Uloga nastavnika hemije u problemskoj situaciji se znatno smanjuje. Nastavnik je tu da savetuje i da pomaže učeniku, da mu ukaže na teorijske činjenice. U okviru radnih zadataka nastavnik treba da učenicima postavi što više problemskih pitanja, učenici će tokom časa tragati za odgovorom posmatranjem, zapažanjem i uočavanjem. Problemska nastava se primenjuje u višim razredima. U srednjoj školi su učenici zreliji, imaju veće predznanje, pa se nastava putem rešavanja problema može češće primenjivati. Prednosti problemske nastave su veća motivisanost učenika, bolja saradnja između nastavnika i učenika, istraživački pristup, povećana je količina usvojenog znanja, veća primenjljivanost stečenih znanja, kao i činjenica da su stečena znanja trajnija [4].

2.3.2. Timska nastava

Timska nastava je nastava u kojoj grupa učenika sarađuje u realizaciji određenih nastavnih sadržaja. Oni zajedno planiraju, izvode i procenjuju rezultate svoga rada. Izuzetno je važno da postoji spremnost, znanje i sposobnost svakog člana, da svojim mogućnostima doprinese ostvarenju tog cilja. Članovi tima moraju biti ravnopravni. U timu svaki član ima svoj zadatak koji je različit od ostalih. Ukoliko jedan od članova ne reši svoj zadatak onda zadatak tima u celini ne može biti izvršen. Velike grupe učenika su najpogodnije za određene nastavne sadržaje. Na primer, teme kao što su zagađivanje vode, vazduha i zemljišta mogu da se uspešno realizuju pomoću timske nastave.

Osnovne karakteristike timske nastave su sledeće: • predstavlja timski rad više učenika, • omogućava optimalno korišćenje raspoloživih nastavnih sredstava, • olakšava tumačenje određenih pojava, • omogućava da se planirani nastavni sadržaj može izložiti pred većom grupom.

Page 16: Uni Pri č - pmf.ni.ac.rs · oblik zauzima posebno mesto u nastavi hemije. Koristi se pri izvođenju demonstracionih ogleda. Korišćenje video-bima, TV-a i modela zahteva frontalni

10

Na početku svakog timskog rada potrebno je odlučiti koliko će učenika biti u timu i da li će timovi biti homogeni ili heterogeni. U homogenim timovima se nalaze učenici podjednakih znanja i sposobnosti, dok su heterogeni timovi sastavljeni od učenika različitih znanja i sposobnosti. Svaki tim treba da ima vođu tima. On je tu da organizuje ceo tim. Pored vođe tima postoji i pomoćnik vođe, on pomaže ostalim članovima tima da reše zadatak. Ostali članovi tima su tu da iskoriste pomoć i da što pre urade svoj deo posla. Timska nastava ima svoje prednosti ali i određene nedostatke.

Prednosti timske nastave: • primenom različitih obrazovnih profila ostvaruje se kompleksan pedagoški rad, • moguće je zadovoljiti znatiželju darovitih učenika, • fleksibilnija organizacija nastavnog procesa ostavlja nastavnicima više vremena za pripremu i izvođenje nastave hemije, • postoji mogućnost diferencirane nastave.

Nedostaci timske nastave: • teško je izabrati adekvatne teme i sadržaje za ovakvu vrstu nastave, • priprema i realizacija zahteva više vremena u odnosu na ostale vidove nastave.

Timski rad je predviđen za jedan školski čas. Ukoliko učenici ne reše zadatak za predviđeno vreme, onda zadatak rešavaju kod kuće.

2.3.3. Učenje putem otkrića

Uz maksimalno angažovanje učeničkih znanja, ali i drugih sposobnosti dolazi se do novih saznanja tj. do novog okrića. Učenje otkrivanjem omogućava bolji transfer znanja u novim situacijama, bolje kombinovanje i organizovanje informacija. Učenje otkrivanjem je samostalno učenje i dolaženje do novih saznanja. Sadržaj koji treba da nauči nije prezentovan učeniku, već on mora samostalno da ga otkrije. Učenik je stalno aktivni subjekat nastave. Ovakvom vrstom učenja, učenici postaju svesniji svojih intelektualnih sposobnosti. Učenje putem otkrićau nastavi hemije može biti veoma zastupljeno, jer pri izvođenju različitih ogleda, učenici samostalno dolaze do otkrića koja je nauka već razrešila. Ovaj način učenja podstiče učeničku maštu, kreativnost, samostalnost i jača njihovo samopouzdanje.

2.3.4. Nastava pomoću računara

Da bi se računari maksimalno koristili potrebno je da su i nastavnik i učenik spremni za rad na računaru.

Računar je novo moćno nastavno sredstvo, koje uz odgovarajuću opremu, softver i priključak za Internet, može da zameni druga nastavna sredstva. Tako za reprodukovanje ogleda iz hemije potreban je samo video-bim. Računar je nezaobilazno sredstvo za brzu obradu, skladištenje i korišćenje ljudskog znanja. Računarski programi koji su pripremljeni za potrebe nastave i učenja su veoma pouzdani, tako da učenika uspešno vode kroz proces sticanja znanja, vraćaju ga na prethodno znanje ako u njemu ima prazninu, daju mu dopunske informacije i ocenjuju njegovo znanje. Prezentacije putem računara su veoma zanimljive, naročito ako se koriste elementi multimedijalnog sklopa. Tekst na računaru može da sadrži i linkove, tako da se jednostavnim klikom na dati link može doći do novih informacija, koje detaljnije objašnjavaju odabranu reč ili pojam.

Page 17: Uni Pri č - pmf.ni.ac.rs · oblik zauzima posebno mesto u nastavi hemije. Koristi se pri izvođenju demonstracionih ogleda. Korišćenje video-bima, TV-a i modela zahteva frontalni

11

Računare bi trebalo primenjivati što češće, jer su neophodni svakoj osobi. Preko Interneta, komjuteri podstiču učenike da se što više interesuju za datu materiju. Pomoću njih se razvija kreaivnost i mašta. Različiti učenici na različit način usvajaju nastavne sadržaje, pa je obaveza nastavnika da ih što više motiviše. Primena računara otvara veliki broj mogućnosti u tehničkom pogledu.

2.3.5. Nastava putem televizije

Na televizijskom času se prikazuje obimniji sadržaj koji je detaljno razrađen. Na početku časa saopštava se šta je bitno i na šta se treba posebno obratiti pažnja. Nakon posmatranja, emisije, preostalo vreme se koristi za diskusiju i razgovor, kao i za dodatna pitanja. Televizijska emisija bi trebala da traje 30 minuta. Sve što učenici vide na TV ekranu omogućava da formiraju predstave kao rezultat slike i reči koje se dopunjuju, [2].

2.3.6. Programirana nastava

Programiranje je proces pripremanja nastavne građe u niz manjih članaka. To je nastava u kojoj se sistematično obrađuju konkretni zadaci. Elementi svakog programiranog sistema su:

• određivanje izvora znanja za svaki sadržaj (tekst, slika), • razlaganje sadržaja na manje delove odnosno članke.

Postoje tri vrste programa koje se koriste u programiranoj nastavi: linearni, razgranati i algoritamski program.

Linearnim programom učenicima se daju određene informacije u vidu članaka. Postavljaju im se određeni zadaci koje treba da reše, a ako je rešenje tog zadatka tačno onda se prelazi na sledeći članak. Svaki učenik svojim tempom stiže do cilja što predstavlja pozitivnu stranu programirane nastave.

Razgranati program je sličan linearnom programu. Obrazovno-vaspitni sadržaj se deli u niz manjih koraka. Prednost ovog programa je što omogućava učeniku da ukoliko ne zna koje od ponuđenih rešenja je tačno, program ga upućuje na dodatnu informaciju koja se nalazi u bočno postavljenom članku.

Algoritamski program vodi učenike ka cilju preciznim upustvima. Suština je u tome da se nastavno gradivo razlaže na elemente, a usvajanje gradiva se strogo kontroliše.

Kod nas još uvek ne postoji programirani udžbenik hemije, pa nastavnici samostalno treba da osmisle i da programiraju nastavne sadržaje, kako bi osavremenili svoj nastavni rad [5].

Šematski sistem programirane nastave (slika 3) bi se mogao predstaviti na sledeći način:

Slika 3. Kibernetički proces.

Izbor informacija

Primanje informacija

Prerada informacija

Povratna informacija

Memorija

Page 18: Uni Pri č - pmf.ni.ac.rs · oblik zauzima posebno mesto u nastavi hemije. Koristi se pri izvođenju demonstracionih ogleda. Korišćenje video-bima, TV-a i modela zahteva frontalni

12

3. Nastavne metode

Značajno mesto u metodici nastave hemije pripada nastavnim metodama. Pod nastavnom metodom podrazumevaju se praktične i teorijske aktivnosti učenika koje su usmerene ka postizanju postavljenog cilja. Nastave metode podrazumevaju zajednički rad nastavnika i učenika u nastavnom procesu pomoću kojih učenici stiču nova znanja.

Klasična podela nastavnih metoda: • monološka metoda ili metoda usmenog izlaganja, • dijaloška metoda ili metoda razgovora, • metoda čitanja i rada sa tekstom, • metoda demonstracije, • metoda laboratorijskog rada.

3.1. Monološka metoda ili metoda usmenog izlaganja

Monološka metoda ili metoda usmenog izlaganja je jedna od najčešće primenjivanih

nastavnih metoda. Prema istraživanjima 2/3 svih govornih aktivnosti pripada nastavniku. Postoji više oblika metoda usmenog izlaganja:

• pričanje (pripovedanje), • opisivanje, • objašnjenje i • obrazloženje.

Gradivo koje nastavnik izlaže mora biti pregledno i postupno. Nastavnik mora da govori pravilno i izražajno pošto jezički pravilno i lepo izlaganje uvek motiviše slušaoce. Kada pažnja učenika popušta, uglavnom posle desetak minuta, treba govoriti glasno i odmereno, uz naglašavanje važnih pojmova. Važne definicije i hemijske zakone treba reći usporeno, a po potrebi treba ih i ponoviti. Nove hemijske termine i nepoznate reči treba uvek napisati na tabli i objasniti. Svako posmatranje i demonstriranje je povezano sa objašnjavanjem kojim se odgovara na pitanja: ko, šta, kako i zašto. Svako objašnjenje se mora ilustrovati, a potom i proveriti da li su učenici shvatili. Provera je uspešna ako učenici ne ponove već to objašnjenje ilustruju primerom.

Usmeno izlaganje je pogodno pri obradi sadržaja o kojima učenici nemaju dovoljno predznanja. Istraživanja su pokazala da šetanje profesora za vreme izlaganja remeti pažnju slušalaca, ali je promena mesta u toku izlaganja poželjna i dobrodošla pri opisivanju i objašnjavanju. U svim fazama nastavnog procesa nastavnikov govor mora ispunjavati određene zahteve:

• mora biti gramatički tačan, • način izlaganja mora biti direktan i indirektan, • treba govoriri glasom usmerenog intenziteta ali po potrebi treba pojačiti, jer je jednozvučan govor monoton i dosadan, • u govoru se služiti i gestikulacijom, ali bez preterivanja, • nastavnik svoje slušaoce treba da gleda u oči, ali ne uvek iste.

Page 19: Uni Pri č - pmf.ni.ac.rs · oblik zauzima posebno mesto u nastavi hemije. Koristi se pri izvođenju demonstracionih ogleda. Korišćenje video-bima, TV-a i modela zahteva frontalni

13

3.2. Dijaloška metoda ili metoda razgovora Dijaloška metoda se najviše koristi prilikom uvežbavanja i proveravanja znanja, ali i

pri obradi novih nastavnih jedinica. Ova metoda se može koristiti samostalno ili u kombinaciji sa drugim metodama. Predstavlja nastavni rad koji se odvija kroz razgovor profesora i učenika. Odgovarajući na pitanja profesora učenici se podstiču na veću misaonu aktivnost i samostalnost. Razlikujemo više vrsta oblika razgovora: katehetički razgovor, heuristički razgovor i diskusija.

Katehetički razgovor sastoji se od kraćih pitanja i određenih odgovora. To je oblik u kome se za unapred pripremljena pitanja moraju dati pripremljeni odgovori. Učenik mora da zna i pitanja i odgovore.

Heurističi razgovor je oblik u kome nastavnik postavlja pitanja i podstiče učenike da na osnovu predznanja samostalno zaključuju i tako daju odgovor na postavljeno pitanje.

Diskusija je razgovor u kome se suprostavljaju mišljenja i stavovi o određenoj temi.

3.3. Metoda čitanja i rada na tekstu Svaka nastavna jedinica se može produbiti i ilustrovati tekstom. Rad sa tekstom služi

sa usvajanje novih i produbljivanje već usvojih znanja. Danas osim knjiga u štampanoj formi, postoje tekstovi mnogih knjiga i u elektronskoj formi. Za slepe osobe postoje posebni programi koji im omogućavaju čitanje knjiga uz pomoć računara. Učenici najviše rade na tekstovima iz udžbenika, ali ih treba osposobiti da koriste časopise, dečje listove, enciklopedije, da o istoj temi čitaju iz više izvora i upoređiju ih.

3.4. Metoda demonstracije Metoda demonstracije se koristi u kombinaciji sa usmenim izlaganjem profesora i

razgovorom sa učenicima. Nastavnik demonstrira predmete, modele, makete, crteže, slike, šeme, a učenici ih posmatraju i tako stiču nova znanja. Nije dovoljno da se pri tome angažuje samo čulo vida, već u demonstriranju i posmatranju treba angažovati što više čula (sluh, dodir, miris i ukus). U svim etapama nastavnog procesa treba izvoditi demonstraciju pomoću ogleda. Prilikom izvođenja jednostavnijih ogleda, npr. provera pH, ispitivanje rastvorljivosti određenih supstanci, učenici mogu da pomažu nastavniku. Ogledi se izvode polako i smireno, a učenici treba da su upoznati sa merama bezbednosti i predostrožnosti. Ako ogled ne bude uspešno izveden, treba ga ponoviti i objasniti razloge neuspeha.

3.5. Metoda laboratorijskog rada Metoda laboratorijskog rada podrazumeva eksperimentalni rad samih učenika, radi

aktivnog učenja. Eksperiment se radi u laboratoriji uz nadzor i kontrolu nastavnika. Nastavnik je u obavezi da napiše upustva za rad i da učenicima obezbedi pribor i sve hemijske supstance koje su potrebne za izvođenje datog eksperimenta, kao i zaštitna sredstva [6].

Većina metodičara, pedagoga i psihologa podelu nastavnih metoda vrše vrlo slično, dok Stipan Jukić za razliku od ostalih izdvaja istraživačku nastavnu metodu. Po njemu ona obuhvata svaku vrstu istraživanja.

Page 20: Uni Pri č - pmf.ni.ac.rs · oblik zauzima posebno mesto u nastavi hemije. Koristi se pri izvođenju demonstracionih ogleda. Korišćenje video-bima, TV-a i modela zahteva frontalni

14

3.6. Metoda aktivnog učenja (AUN metoda) u hemiji Uloga učenika u tradicionalnoj školi je da sluša, da pokuša da razume i da zapamti

gradivo koje nastavnik izlaže..Tradicionalna nastava ima tačno definisan plan i program, a odlikuje je frontalni oblik rada, odnosno komunikacija između nastavnika i učenika. Učenici su nedovoljno aktivni u radu, onemogućeni da napreduju, što utiče na lošu motivaciju. U tradicionalnoj nastavi se favorizuje knjiga, umesto da se insistira na samostalnom pronalaženju informacija. Aktivna škola je više usmerena na učenika koje se tretira kao celovita ličnost, a ne samo kao učenik. Osnovne karakteristike aktivne škole su:

• ne mora postojati unapred fiksiran plan i program, • svako učenje se povezuje sa prethodnim znanjem i ličnim iskustvom, • dominantne su metode aktivne nastave, laboratorijske vežbe, posmatranje prirodnih pojava, terenski rad, • polazi se od interesovanje učenika.

Prema principima metode aktivnog učenja, učenik se sagledava kao osoba koja treba da stvaralački misli i radi u procesu usvajanja znanja. Aktivno učenje je eksperimentalno, svesno i angažovano. Ova metoda nije nastala iz pokušaja da se deca u školi relaksiraju, već je nastala iz pedagoških razloga, kako bi učenici što kvalitetnije i bolje učili, a stečena znanja bila što trajnija i upotrebljivija. Cilj aktivne škole je razvoj ličnosti, a ne samo usvajanje školskog programa. Deca se u aktivnoj školi osećaju bolje, prijatnije i zadovoljnije. Primena aktivnog učenja podrazumeva fleksibilniju organizaciju školskog časa, pa je pored toga neophodno organizovati dvočase, tročase ili blok nastave. Profesor hemije ocenjuje napredak učenika, motivisanost i stepen usvojenosti znanja. Akcenat kod aktivnog učenja se stavlja na tome šta učenik radi.

Čas treba da ima pedagoško trajanje i treba da bude prilagođen uzrastu učenika, da bude organizovan u vidu radionica sa manjim grupama učenika. Slobodne aktivnosti treba da postanu sastavni deo nastave. Poželjno je organizovati obilaske prirodnih i mineralnih nalazišta, pećina i izvora. Ovakvim bi aktivnostima učenici sticali dodatna znanja, bili bi motivisani da i sami formiraju i dopunjuju školske zbirke, kao što su zbirke stena, ruda i minerala. Na osnovu sakupljenog materijala, objavljivali bi se učenički radovi u školskim i drugim odgovarajućim časopisima, a rezultat njihovog rada bi bio dostupan svima.

Zbog bogatstva obrazovno-vaspitnih sadržaja hemije, za potpuno ostvarivanje ciljeva i zadataka potrebno je obezbediti odgovarajuće objekte, opremu i nastavna sredstva. Materijalnu osnovu nastave hemije čine nastavni objekti (kabinet za nastavu hemije) i nastavni mediji (nastavna sredstva).

U odnosu na učionice opšte namene, za izvođenje praktičnih vežbi potreban je dobro opremljen kabinet. U njemu se nalaze određena nastavna sredstva, koja se koriste prilikom izvođenja vežbi [8].

Page 21: Uni Pri č - pmf.ni.ac.rs · oblik zauzima posebno mesto u nastavi hemije. Koristi se pri izvođenju demonstracionih ogleda. Korišćenje video-bima, TV-a i modela zahteva frontalni

15

4. Nastavna sredstva

Nastavna sredstva su izvori saznanja, sredstva za prenošenje informacija i generalizacija. Aktiviranjem većeg broja čula u procesu nastave, kod učenika se stvaraju mogućnosti za trajnije pamćenje naučenog. Upotreba didaktičkih sredstava doprinosi da se što brže modernizuju oblici, metode i postupci u nastavi. U tom slučaju u nastavi neće dominirati samo frontalni oblik rada, već će se zavisno od situacije kombinovati različiti oblici rada (grupni oblik rada, rad u parovima). Funkcija nastavnika se tada menja, on postaje sve manje predavač i ispitivač, a sve više istraživač.

U didaktičkoj teoriji danas je prihvaćena podela na: • verbalna nastavna sredstva, • vizuelna nastavna sredstva, • audio-vizuelna nastavna sredstva.

4.1. Verbalna nastavna sredstva Nastavni razgovor ima veoma bitnu funkciju, jer se razgovorom rešavaju mnogobrojna

nastavna pitanja, produbljuje učenička aktivnost, razvija samostalnost u izražavanju. Često je nastavni razgovor pokazatelj učeničkih sposobnosti za praktično primenjivanje ranije stečenih znanja.

Ova nastavna sredstva se dele na: • didaktički oformljena i za nastavu hemije prilagođena nastavna sredstva gde

spadaju: o udžbenik hemije, o priručnici za učenike i nastavnike, o radne sveske za učenike.

• didaktički neoformljena literatura za nastavu hemije, gde spadaju: o naučno-popularna tekstualna sredstva koja predstavljaju naučnu građu

(enciklopedije, naučni časopisi i sl.), o stručno popularna tekstualna nastavna sredstva koja pokazuju primenu

naučnih saznanja u praksi.

4.1.1. Udžbenik

Osnovno i obavezno nastavno sredstvo za ostvarivanje obrazovno-vaspitnih ciljeva i zadataka nastave hemije je udžbenik. Udžbenici sadrže nastavno gradivo prema utvrđenom nastavnom planu i programu. U udžbenicima su na poseban način prema pedagoškim, psihološkim, didaktičkim i metodičkim načelima izložena pojedina znanja prilagođena obrazovanju. Savremeni udžbenici hemije za osnovne i srednje škole treba da podstiču učenike da do zaključaka dolaze sami i to posmatranjem, izvođenjem različitih ogleda i vežbi, proučavanjem, razmišljanjem. U njima su data precizna upustva za rad. Ogledi i vežbe koje učenici mogu lako da izvedu razvijaju samostalnost učenika u radu i stvaraju radne navike. Savremeni udžbenik bi trebao da omogući učenicima da otkrivaju nove spoznaje i prestaje da bude samoknjiga za učenje.

Page 22: Uni Pri č - pmf.ni.ac.rs · oblik zauzima posebno mesto u nastavi hemije. Koristi se pri izvođenju demonstracionih ogleda. Korišćenje video-bima, TV-a i modela zahteva frontalni

16

4.1.2. Priručnik za nastavnike

Ova vrsta priručnika zaokružuje tekstualna nastavna sredstva za nastavu bilo kojeg predmeta. Prvenstveno je namenjen nastavnicima, i pomaže im u godišnjem planiranju rada, iako ga često koriste i mnogi roditelji. On najčešće sadrži:

• određivanje zadataka nastave pojedinog predmeta u pojedinom razredu, • sadržaje nastavnih celina, tema i jedinica, • osnovne pojmove koje učenici treba da nauče, • dodatne poruke nastavnicima.

4.1.3. Hemijski praktikum

Pomoćna tekstualna nastavna sredstva koja se koriste u redovnoj nastavi uz udzbenik hemije su hemijski praktikumi u kojima se nalaze vežbe, ogledi i mnogobrojni zadaci najrazličitijeg karaktera.

4.1.4. Radne sveske

Predstavljaju nastavna sredstva pomoću kojih učenici proveravaju i produbljuju svoje znanje. U njima se posle svake lekcije nalaze zadaci za proveravanje znanja učenika. Oni doprinose kvalitetu i kvantitetu njihovog znanja.

4.2. Vizuelna nastavna sredstva Vizuelna nastavna sredstva su često korišćena sredstva u nastavi. Najveći broj utisaka

iz spoljašnjeg sveta čovek prima putem čula vida. Na ovaj način stečena znanja su trajnija. Vizuelna nastavna sredstva su reprodukcije prirodnih objekata i obuhvataju:

• dvodimenzionalna nastavna sredstva: slike, šeme, tabele, • trodimenzionalna nastavna sredstva: makete i modeli.

Vizuelna nastavna sredstva imaju široku primenu u nastavi hemije i imaju veliki didaktički značaj. Pravilno izabrana i adekvatno iskorišćena u nastavne svrhe, vizuelna sredstva omogućavaju razumevanje nastavnih sadržaja.

4.2.1. Grafoskop

Grafoskop je vizuelno sredstvo, pomoću koga se sa grafo-folije uvećano projektuju zapisi, crteži i slike. Njegova prednost se ogleda u činjenici da njime može rukovati svaki nastavnik bez posebne obuke. Grafoskop omogućava nastavniku da u toku predavanja crtežom ili šemom dodatno objasni neke pojave, pomaže nastavniku da u svoja predavanja unese više dinamičnosti, i da uspostavi bolji kvalitet nastave. Tokom grafoskopske prezentacije učenici mogu da postavljaju dodatna pitanja koja se odnose na dati sadržaj.

Danas se koriste termo-folije sa više boja. Upotrebom grafoskopa ostvaruje se ekonomičnost, jer nastavnik ne mora da piše i crta po tabli, već je sve vreme okrenut prema učenicima i ima stalni vizuleni kontakt sa njima. Jedini nedostatak grafoskopa je taj što slika koja se prikazuje nije pokretna.

Page 23: Uni Pri č - pmf.ni.ac.rs · oblik zauzima posebno mesto u nastavi hemije. Koristi se pri izvođenju demonstracionih ogleda. Korišćenje video-bima, TV-a i modela zahteva frontalni

17

4.2.2. Dijafilmovi i slajdovi

Da bi na neki način učenicima približili biohemijski procesi i prirodne pojave koje nastaju pod određenim uslovima, u nastavi hemije se koriste dijafilmovi i slajdovi. Broj slika na dijafilmu je različit u zavisnosti od toga šta se prikazuje. Bitna karakteristika dijafilma je ta da se bilo koja slika na ekranu može držati i projektovati onoliko koliko je potrebno. Slajdovi se često koriste u nastavnom procesu. Predstavljaju statična vizuelna nastavna sredstva i omogućavaju projektovanje velike i jasne slike na kojima su vidljiva i najsitnija slova. Slajdovi ne zahtevaju puno prostora za čuvanje i jednostavni su za rukovanje. Primena slajdova u nastavi pomaže učenicima da lakše razumeju i usvoje čak i veoma teške sadržaje.

4.3. Auditivna nastavna sredstva

Auditivna nastavna sredstva čine zvučne emisije, radio emisije, određeni nastavni sadržaji koji se slušaju na času. To mogu biti snimci istaknutih naučnika, snimci sa naučnog ili školskog programa.

4.4. Audio-vizulena nastavna sredstva

Audio-vizuelna nastavna sredstva čine kombinaciju auditivnih i vizuelnih nastavnih sredstava. Omogućuju da se informacije što potpunije dožive, što bolje razumeju i što duže pamte. U savremenoj tehnici i tehnologiji audio-vizulena nastavna sredstva otvaraju široke mogućnosti modernizacije nastavnog procesa. Primenom audio-vizuelnih nastavnih sredstava značajno se povećava pažnja učenika i njihova zainteresovanost za predmet. Pripremu prezentacija učenici mogu vršiti i sami.

U početku svoje primene audio-vizuelna sredstva su bila i po broju i po načinu vrlo ograničena. [7].

4.4.1. Nastavni film

Nastavni film je vredan didaktički materijal koji pruža mogućnost unapređenja nastave učenja na svim nivoima. Predstavlja tanku prozirnu traku od celuloida, sa jedne strane presvučenu fotografskom emulzijom, koja pomoću kamere snima dati nastavni materijal. Nastavnim ili školskim filmom smatramo film specijalno izrađen za nastavu koji je usklađen sa nastavnim programom, osobinama učenika s obzirom na uzrast i opštim didaktičkim i metodičkim zahtevima. Prednosti filma se ogledaju u njegovoj dinamičnosti, mogućnosti da poistovećuje učenika sa stvarnom situacijom na filmu, dokumentuje događaje ili pojave, povećava ili smanjuje veličinu predmeta itd. Pošto se nastavni filmovi snimaju prema nastavnom programu, upotrebom nastavnog filma na najbolji način se mogu prikazati sve one pojave koje se u prirodi odvijaju išuviše brzo ili sporo.

Page 24: Uni Pri č - pmf.ni.ac.rs · oblik zauzima posebno mesto u nastavi hemije. Koristi se pri izvođenju demonstracionih ogleda. Korišćenje video-bima, TV-a i modela zahteva frontalni

18

Nastavni filmovi koji prikazuju eksperimente imaju veliku ulogu u nastavi hemije. Pojave koje se prikazuju nastavnim filmom i detalji procesa moraju biti jasno vidljivi za sve učenike, a to podrazumeva dobru vidljivost i za učenike koji sede u najudaljenijim mestima u razredu. Bez toga ogled gubi svoj značaj i postaje beskoristan. To za posledicu ima narušavanje discipline, a zatim i gubljenje interesovanja kod učenika. Film mora da bude dobro pripremljen i izražajan kako bi svaku učenik shvatio prikazanu pojavu.

Dužnost nastavnika je da pripremi učenike za gledanje nastavnog filma. Nakon završetka filma, učenicima treba dati mogućnost da pitaju ili traže dodatna objašnjenja, kako bi sam nastavni process bio na najvišem nivou. Nastavnik mora da vodi računa da nastavni film ne traje dugo i da čas ne bude opterećen većim brojem filmova u kojima se prikazuje ista pojava, jer bi u tom slučaju kod učenika nastupio zamor.

4.4.2. Obrazovna televizija

Za kratko vreme u mnogim zemljama obrazovna televizija je postala veoma popularna u nastavi. Ona je otvorila mogućnosti za nove oblike učenja. Ima izvanredne mogućnosti da učenicima približi i predstavi neki događaj u vreme njegovog dešavanja tako što filmovima i crtežima, demonstrira hemijske, biološke i fizičke procese [9]. Mogućnosti televizije kao audiovizuelnog nastavnog sredstva vrlo su velike. Važna je njena uloga kao sredstva za približavanje stvarnosti koja nije dostupna. Danas se televizijske emisije isto mogu snimiti na video kasete pa se u nastavnom procesu mogu projektovati prema potrebi. Pri primeni obrazovnih emisija u nastavi postoje sledeće etape:

• pripremanje učenika – nastavnik usmerava pažnju učenika na najvažnije delove, objašnjava pojedine pojmove vodeći računa o predznanju učenika; • praćenje emisije – učenici pažljivo prate emisiju; • diskusija emisije – nastavnik proverava koliko su učenici razumeli emisiju i zadaje im pojedine zadatke.

4.5. Definicija, značaj multimedije u obrazovnom procesu Multimedija predstavlja kombinaciju teksta, zvuka, slike (pokretne ili nepokretne),

animacije i videa objedinjenih putem računara. Pored, glavne definicije postoji više različitih definicija. U svakodnevnoj komunikaciji reč multimedija predstavlja istovremeno prisustvo slika, zvuka i teksta.

Ideja o primeni multimedije je počela u drugoj polovini 80-tih godina XX veka, kada su personalni računari preuzeli upravljanje multimedijama. Sadržaji su bili izmenjeni, a računar se koristio na stari način. Od 1990-te godine počinje korišćenje računara u školi. Urađena je anketa u kojoj su tri grupe nastavnika reagovale različito na novo nastavno sredstvo:

• prva grupa nastavnika se plašila novog načina obrazovanja, jer bi računar u potpunosti mogao da promeni i zameni ulogu nastavnika. Nastavnici su imali strah od rukovanja računarom. Njihova zanja su staromodna pa su se zbog toga prodržavali klasičnu nastavu,

Page 25: Uni Pri č - pmf.ni.ac.rs · oblik zauzima posebno mesto u nastavi hemije. Koristi se pri izvođenju demonstracionih ogleda. Korišćenje video-bima, TV-a i modela zahteva frontalni

19

• druga grupa nastavnika je bila oduševljena pojavom računara i računskog sistema u školama. Nastavnici su brzo naučili da koriste računar i neki programski jezik. • treća grupa je bila najbrojnija. Nastavnici su već doživeli programsku nastavu, i razmišljali su da li će doći do primene računara u hemiji.

Nastava u kojoj se uključuje primena multimedija je kvalitetnija i ubedljivija. Učenci u XXI veku se razlikuju od prethodnih generacija po drugačijem načinu životu. Sa multimedijom se susreću na svakom koraku, u prostoru u kome žive (gledanje TV-a, pretraživanje interneta), u bankama, poštama, u školi, pa čak i u prirodi zahvaljujući mobilnim telefonima i drugim uređajima koji su stalno uz njih. Nove tehnologije su svakodnevni deo ljudske delatnosti, pa zbog toga imaju i primenu u vaspitanju i obrazovanju., pre svega za efikasniji prenos znanja i za motivisanje učenika u obrazovanju [10].

Multimedija treba da obezbedi sledeće multi modalitete: • multitasking- rad više procesa istovremeno, • paralelnost- mediji se mogu paralelno prikazivati i izvršavati, • interaktivnost.

Primena medija mora da bude postepena i da se zasniva na pedagoškim osnovama. Najbolji rezultati se postižu uz kombinaciju tradicionalnog i elektronskog učenja.

Mnogi pedagozi i psiholozi tvrde da je motivacija jedan od najvažnijih faktora za uspešno učenje. Istraživanja su pokazala da za efikasnost učenja samo 50 % može da se objasni nivoom inteligencije, a preostalih 50% su faktori koji nisu intelektualne prirode. Pamtimo 20% onog što čujemo, 40% onog što čujemo i vidimo, 70% onog što čujemo, vidimo i aktivno koristimo.

Do znanja se ne dolazi prostim ponavljanjem , već je neophodno da učenici savladaju i usvoje određeno gradivo uz pomoć svestrane motivacije.Danas se smatra da su sveska, knjiga, olovka , tabla i kreda, slike iz časopisa stariji mediji, a novi mediji su bela tabla, marker u boji, računar, projektor, internet i elektronska tabla.

U klasičnoj nastavi je dominiralo aktivno predavanje nastavnika. On je bio jedini izvor znanja, i nastavnik je bio neizostavni deo nastavnog procesa. Tabla i kreda su se koristile u klasičnoj nastavi, međutim klasičnom metodom, svi učenici ne mogu podjednako da prate nastavni proces i da usvoje znanje. Tablu i kredu ne treba u celosti odbaciti, već primenjivati nove savremene metode multimedijalne nastave u kombinaciji sa tablom i kredom. Za vreme učenja učenik sam kontroliše svoje znanje, samostalno napredovanje učenika omogućava korišćenje različitih obrazovnih programa i omogućuje učeniku za uspešnije snalaženje u svetu.

Nove tehničke mogućnosti moraju biti u skladu sa klasičnim načinom učenja. Nastavnik priprema učenike za samostalno učenje, daje im do znanja da su odgovorni za svoje učenje, pomaže im da procene svoj nivo znanja, motiviše ih i ohrabruje. Planiranje učenja nije uloga nastavnika, jer nastavnik u nastavnom procesu mora da ima i vaspitnu ulogu, mora da ima dobar odnos sa učenicima, i da im pomaže u rešavanju pojedinih problema.

Nastavnici u učionici trebaju osmisliti energiju i kreativnost. Učenici sposobnost i znanje ne mogu steći sedenjem pred računarom, već pretraživanje uz pomoć interneta.

Page 26: Uni Pri č - pmf.ni.ac.rs · oblik zauzima posebno mesto u nastavi hemije. Koristi se pri izvođenju demonstracionih ogleda. Korišćenje video-bima, TV-a i modela zahteva frontalni

20

4.5.1. Elektronsko učenje (E-učenje)

Prve forme elektronskog učenja su prisutne u obrazovanju od druge polovine 1960-tih godina. Zbog specifičnosti elektronskog učenja nastavni materijali moraju biti jednostavno konstruisani. Modeli E-učenja se dele na različite načine. Najpoplularnija podela je na sinhrone i na asinhrone modele.

Kod asinhronog modela između učenika i nastavnika nema direktnog kontakta, učenik uzima multimedijski nastavni sadržaj i uči. Interakcija između nastavnika i učenika može ići mailom ili na neki drugi način.

U sinhronom modelu za vreme učenja između nastavnika i učenika postoji on-line interakcija pomoću chata, whiteboarda, video-konferencija, što daje dodatnu mogućnost direktnog pamćenja i usmeravanja od strane nastavnika. Prema Hortonu[11] multimedijalne poruke se mogu razmenjivati na nekoliko načina:

• jedan na jedan- Poruke razmenjuju dve osobe, • broadcast- Nastavnik može poslati prezentaciju svim učenicima istovremeno, • neko sa nekim- u nekom trenutku rada svako može poslati nekome prezentaciju, tako da učenici mogu da rešavaju zajedno neki zadatak, da komuniciraju, a nastavnik je tu da nadgleda nastavni proces, • svako sa svakim- svi učenici razmenjuju međusobno poruke, nastavnik pomaže i usmerava kako bi svi zajedno rešili problem

Slika 4. Razmena nastavnog sadržaja između nastavika i učenika

4.5.2. Interaktivna tabla

Interaktivna tabla je uređaj koji ujedinjuje projektor, računar i platno u jedan obrazovno tehnološki sistem. Tablom upravlja računar uz pomoć jedne specijalne olovke ili dodirom prsta. Uz pomoć interaktivne table može da se jednostavno realizuje nastavni sadržaj.

Nastavnik

Page 27: Uni Pri č - pmf.ni.ac.rs · oblik zauzima posebno mesto u nastavi hemije. Koristi se pri izvođenju demonstracionih ogleda. Korišćenje video-bima, TV-a i modela zahteva frontalni

21

Interaktivna tabla se koristi u svim nastavnim predmetima, za prezentovanje pripremljenih sadržaja, za emitovanje filmova. Mulimedijalni programi omogućavaju kreiranje teksta sa slikom, pa je učenicima način prezentovanja podataka zanimljiviji. Učenici pažljivo i sa većim interesovanjem prate multimedijalne prezentacije, bolje pamte sadržaj i aktivnije učestvuju u nastavnom procesu. Interaktivna tabla ima jak vizuelni efekat koji pomaže u brzom i jednostavnom shvatanju kao i pamćenju. Pri korišćenju interaktivne table materijal je prikazan kroz slajdove. Slajdovi nisu vidljivi istovremeno, ali ih je lako moguće prikazati ponovo. Korišćenjem interaktivne table nastava postaje sadržajnija, dinamičnija i atraktivnija. Veoma je bitno proceniti stepen korišćenja interaktivne elektronske table u nastavnom procesu, a nastavnici su tu da pribave odgovarajući materijal ili da ga sami kreiraju [12].

Slika 5. Interaktivna tabla

Brojna istraživanja su pokazala da interaktivna nastava pospešuje učenje. Putem interaktivnih sadržaja učenici aktivno učestvuju u nastavnom procesu. Pretražujući internet nastavnici mogu da poboljšaju nastavu.

U oblasti multimedije koriste se nekoliko bitnih pojmova: Multimedijalna sredstva- predstavljaju skup odgovarajućih softverskih alata i

veština, koje su neophodne za razvoj i dizajniranje. Prezentacija- predstavlja predstavljanje neke ideje, rada. Sastoji se od više slajdova

koji se prilikom izlaganja izmenjuju.

Page 28: Uni Pri č - pmf.ni.ac.rs · oblik zauzima posebno mesto u nastavi hemije. Koristi se pri izvođenju demonstracionih ogleda. Korišćenje video-bima, TV-a i modela zahteva frontalni

Rprogramsili filmsk

Slkoju unos

M• • D

datoteci ineophodn

Inračunara.povezivanna mrežu

Nprikaziva

Pr

HpokazivaČitalac hkada se u

PrOn posed

Računaraskaski. Služi za

ke efekte. lajd-predstasimo sadržaj

Medijumi monoseći - mmedijumi

Dokument–jeili u bazi poni za multimnternet- glo To je mrežanja svaki rač

u. Najpoznatiji sanje web stra

rimena intern• komun• prezenlogičkom• prover• uočava

Hipertekst ječa nazvanihiperteksta je

u hipertekst d

rilikom izradduje veliki br

a prezentaca prikazivanj

avlja osnovnj. ogu biti:

medijumi kojmeđuljudsk

e definisan dataka. Dok

medijalnu preobalna svetsa međusobnčunar može

servis koji sanica i preno

neta u obraznikaciju izmntaciju i usv

m redosledu, ra znanja posanje obrazove izraz koji sh veze (link)e u mogućnododaju slike,

S

de multimedroj alatki za

cija- predste na računa

i element s

i prenose i čke komunikakao samosta

kument ima sezentaciju. ska računarso povezanihda komunic

se obavlja pos informacij

Slika 6.Ser

zovanju obezeđu učenika

vajanje nasta

sredstvom ravnih sadržajasluži da opiš. One preba

osti da stvara, zvuk, video

Slika 7. Nast

dijalnih prezeanimiranje t

22

tavlja logičaru, pri čemu

svake prezen

čuvaju informcije- predstaalna jedinicasve informac

ska mreža nh računara nacira sa bilo k

preko Interneja i u tu svrh

rvis http://ww

zbeđuje: a vaspitno-obavnih sadržaj

aznih testovaa za učenje ne fragmente

acuju čitanje a sopstveni po .

tanak multim

entacija najčteksta, slika

čki skup slu slike mogu

ntacije. To j

maciju, avljaju formea, nezavisnocije za pove

na koju je a različite nakojim drugim

eta je Worldhu koristi HT

ww

brazovnog praja unapred d

a za samoprona web servee teksta među

iz jednog frput pretraživ

medije

češće se korii drugih obj

lika koji jeu imati anim

e stranica pr

e izražavanjao da li se naezivanje elem

priključen oačine. Bez obm računarom

d Wide WebTTP protokol

rocesa putemdefinisanom

overavanje, er i njihovo pusobno povefragmenta tevanja. Hiperm

isti Power Pekata.[10]

e pripremljemaciju, zvučn

rezentacije n

a alazi u jednmenata koji s

ogroman brbzira na nač

m priključeni

b. On služi zl.

m računara,m programsk

povezivanjeezane pomoćksta na drugmedija nasta

Point program

en ne

na

noj su

roj čin im

za

o-

. ću gi. aje

m.

Page 29: Uni Pri č - pmf.ni.ac.rs · oblik zauzima posebno mesto u nastavi hemije. Koristi se pri izvođenju demonstracionih ogleda. Korišćenje video-bima, TV-a i modela zahteva frontalni

23

4.6. Power Point prezentacije Power Point prezentacije se koriste pri obradi i sistematizaciji nastavnih jedinica, dok

časove utvrđivanja gradiva i vežbanje računskih zadataka treba posebno organizovati bez gotovih sadržaja.

Postoje tri tipa prezentacije: • vođena prezenatcija (speaker-led), • samostalna prezentacija (self-running), • korisnička-interaktivna prezentacija (user-interactive)

4.6.1. Vođena prezentacija (speaker-led)

Vođena prezentacija je tradicionalni tip prezentacije, gde predavač stoji ispred publike i prezentuje određenu materiju. Prezentacija predstavlja pomoćni materijal, a glavni sadržaj dolazi od nastavnika.

4.6.2. Samostalna prezentacija (self-running)

Sve informacije koje su potrebne slušaoci dobijaju gledajući slajd šou. Ovaj tip prezentacije ima mnogo više slajdova, a slajdovi bi trebali da sadrže vizuelne i zvučne efekte.

4.6.3. Korisnička interaktivna prezentacija (user-interactive)

Ovaj tip prezentacije podrazumeva aktivno učešće slušaoca u toku prezentacije i često se koristi kao samoeduktivno sredstvo.

Učenicima je izlaganje novog gradiva mnogo interesantnije ako izlaganje nastavnika prati multimedijalna prezentacija. Prilikom korišćenja Power Point prezentacije u nastavi hemije, pored prezentacije nastavnik treba da aktivno vodi čas i da izvodi jednostavne oglede.

Cilj dobro urađene prezentacije je da zadrži i privuče pažnju učenika i da omogući da lakše savladaju nastavnu jedinicu. Najbolji rezultati postižu se kombinovanjem prezentacija i praktičnog rada.

Page 30: Uni Pri č - pmf.ni.ac.rs · oblik zauzima posebno mesto u nastavi hemije. Koristi se pri izvođenju demonstracionih ogleda. Korišćenje video-bima, TV-a i modela zahteva frontalni

24

EKSPERIMENTALNI DEO

Page 31: Uni Pri č - pmf.ni.ac.rs · oblik zauzima posebno mesto u nastavi hemije. Koristi se pri izvođenju demonstracionih ogleda. Korišćenje video-bima, TV-a i modela zahteva frontalni

25

Cilj ovog časa je predstavljanje nastavne teme „Proteini“ uz primenu multimedija. Za ostvarivanje cilja časa neophodno je oprema i materijal. Pošto većina škola ne poseduje laboratorije za nastavu hemije, kao ni potrebnu aparaturu za izvođenje eksperimenata, problem se može rešiti uz pomoć opreme i materijala, kao što su računar i video-bim. Ovakva tehnička oprema može olakšati učenje u nastavnom procesu.

U ovom radu primena multimedije, u obradi konkretne nastavne teme podrazumeva primenu Power Point prezentacije, koja će omogućiti učenicima neophodne teorijske osnove za savladavanje gradiva. Primenom prezentacija se mogu predstaviti i eksperimenti. Snimak eksperimenta će privući pažnju učenicima, navešće ih na razmišljanje. Dati sadržaj omogućuje učenicima da pojam eksperimenta dožive, skoro kao da su izveli eksperiment.

5. Pisana priprema za blok čas

Predmet Hemija

Razred III

Nastavna tema Proteini

Nastavna jedinica Biološki važna organska jedinjenja

Cilj časa Upoznavanje učenika sa osnovnim informacija iz pomenute oblasti

Ciljevi časa

Obrazovni (materijalno-saznajni)

Sticanje i usvajanje znanja o proteinima, nomenklatura proteina, podela proteina, gradjenje peptidne veze, karakteristike proteina,

struktura proteina Funkcionalni Razvijati logičko mišljenje, pamćenje i zapažanje kod učenika

Vaspitni Formirati radne navike kod učenika, navikavati učenike da novom gradivu prilaze pažljivo, kritički i istraživački

Nastavnik Sanja Stanković

Tip časa Uvodni čas, čas izučavanja novog gradiva

Oblik rada Frontalni

Metoda rada Metoda usmenog izlaganja, pomoću računara, dijaloška, metoda demonstracije

Nastavna sredstva Laptop, video-bim, posuđe, hemikalije

Literatura Zavod za udžbenike, dr Ljuba Mandić, Biohemija, dr Danijela Kostić

Korelacija sa drugim predmetima

Sa znanjima stečenim na prethodnim časovima, hemije, biologije

Page 32: Uni Pri č - pmf.ni.ac.rs · oblik zauzima posebno mesto u nastavi hemije. Koristi se pri izvođenju demonstracionih ogleda. Korišćenje video-bima, TV-a i modela zahteva frontalni

26

Tok časa

Uvodni deo časa se počinje ponavljanjem ranije stečenog gradiva. Dijaloškom metodom je potrebo ponoviti osnovne pojmove.

Uvodni deo časa

Pitanje 1: Šta su to aminokiseline?

Očekivani odovor: Organska jedinjenja koja u svom molekulu sadrže amino i karboksilnu grupu nazivaju se aminokiseline.

Pitanje 2: Kako možemo podeliti aminokiseline prema polarnosti molekula?

Očekivani odgovor: Prema polarnosti molekula aminokiseline možemo podeliti na: nepolarne aminokiseline, polarne nenaelektrisane aminokiseline, polarne negativno naelektrisane aminokiseline (bazne) i polarne pozitivno naelektrisane aminokiseline (kisele).

Pitanje 3: Da li znate još neku podelu aminokiselina?

Očekivani odgovor: Da, aminokiseline takođe možemo podeliti prema strukturi bočnog niza i prema biološkoj ulozi. Prema strukturi bočnog niza aminokiseline se dele na: aromatične, alifatične i heterociklične, a prema biološkoj ulozi aminokiseline se dele na: esencijalne i neesencijalne aminokiseline.

Pitanje 4: Šta su esencijalne, a šta neesencijalne aminokiseline?

Očekivani odgovor: Esencijalne aminokiseline se moraju unositi hranom, a neesencijalne aminokiseline stvara sam organizam.

Glavni deo časa

Proteini ili belančevine, su prirodni makromolekuli. To su poliamidi izgrađeni od aminokiselina. Ime protein dao je Berzelius, a prvi put u literaturi se pominje daleke 1840. godine u udžbeniku Muldera. Ime se izvodi iz grčke reči proteos (prvi, primarni, najvažniji), a često se upotrebljava i izraz belančevine, pošto su proteini sastavni delovi belanceta jajeta. (slajd br.1)

Page 33: Uni Pri č - pmf.ni.ac.rs · oblik zauzima posebno mesto u nastavi hemije. Koristi se pri izvođenju demonstracionih ogleda. Korišćenje video-bima, TV-a i modela zahteva frontalni

27

Slika 8-Slajd 1

Proteini predstavljaju veoma značajnu grupu biopolimera koji se nalaze u svakoj ćeliji i učestvuju praktično u svim biohemijskim procesima.Od samo 20 različitih aminokiselina izgrađeni su svi proteini živoga sveta. Prosečan elementarni sastav proteina je dat u tabeli. (slajd br.2)

Slika 9 - Slajd 2

Iz tabele vidimo da se sadržaj azota kreće u relativno niskim količinama, a sadržaj ugljenika je prisutan u visokim količinama.

Kod svih živih sistema proteini imaju dve esencijalne i različite uloge: oni predstavljaju strukturni materijal i pokazuju karakterističnu aktivnost i funkciju pa su samim tim i nosioci osnovnih životnih funkcija u ćeliji. Svi životni procesi ćelije se odvijaju u

Page 34: Uni Pri č - pmf.ni.ac.rs · oblik zauzima posebno mesto u nastavi hemije. Koristi se pri izvođenju demonstracionih ogleda. Korišćenje video-bima, TV-a i modela zahteva frontalni

28

strukturama proteina ili uz njihovo učešće. Oni su i katalizatori brojnih biohemijskih procesa u ćeliji. Može se reći da ne poznajemo život bez proteina. (slajd br.3)

Slika 10 - Slajd 3

Hemijska priroda proteina, nastajanje i struktura peptidne veze

Aminokiseline su povezane peptidnom vezom. Amino-grupa jedne aminokiseline reaguje sa karboksilnom grupom druge aminokiseline, pri čemu nastaje peptidna veza i oslobađa se molekuv vode. Povezivanjem dve aminokiseline nastaje dipeptid. (slajd br.4)

Slika 11 - Slajd 4

Peptidi se imenuju direktno. Polazi se od N-kraja i imenuju se sve aminokiseline. Aminokiselina kod kojih je karboksilna grupa angažovana u građenju peptidne veze dobija

Page 35: Uni Pri č - pmf.ni.ac.rs · oblik zauzima posebno mesto u nastavi hemije. Koristi se pri izvođenju demonstracionih ogleda. Korišćenje video-bima, TV-a i modela zahteva frontalni

29

nastavak „il“. Poslednja aminokiselina u nizu (ona koja se nalazi na C terminalnom kraju ) zadrzava ime. (slajd br.5)

Slika 12 - Slajd 5

Primer: građenje peptidne veze između tri aminokiseline :glutamina, cisteina i clicina. Nastaje jedinjenje glutamilcisteinilglicin. Povezivanjem tri aminokiseline nastaje tripeptid. (slajd br.6)

Slika 13-Slajd6

Povezivanjem većeg broja amininokiselina nastaju polipeptidi. Kod pisanja polipeptidnog niza, amino završetak ili N-terminalna aminokiselina se piše sa leve strane, dok se karbonilni završetak ili C-kraj piše sa desne strane. Niz u kome se nalazi peptidna veza naziva se osnovni niz, a supstituenti R1,R2, R3, Rn se nazivaju bočni nizovi. (slajd br.7)

Page 36: Uni Pri č - pmf.ni.ac.rs · oblik zauzima posebno mesto u nastavi hemije. Koristi se pri izvođenju demonstracionih ogleda. Korišćenje video-bima, TV-a i modela zahteva frontalni

30

Slika 14-Slajd 7

Struktura peptidne veze

U okviru peptidne veze –CO–NH–, atom ugljenika je sp2 hibridizovan, a slobodni elektronski par na atomu azota stupa u konjugaciju sa π-elektronima dvostruke veze. Usled pojave rezonantnih struktura veza između C–atoma i N–atoma u peptidnoj vezi nije čisto jednostruka, a ni dvostuka, već se nalazi između između ova dva tipa veze. (slajd br.8)

Slika 15-Slajd 8

Slobodna rotacija oko jednostruke veze je dosta ograničena zbog voluminoznih bočnih nizova ostataka aminokiselina. Peptidna veza je planarna i kruta. U paru povezanih aminokiselina šest C–atoma leže u ravni. (slajd br.9)

Page 37: Uni Pri č - pmf.ni.ac.rs · oblik zauzima posebno mesto u nastavi hemije. Koristi se pri izvođenju demonstracionih ogleda. Korišćenje video-bima, TV-a i modela zahteva frontalni

31

Slika 16-Slajd 9

Podela proteina

Postoji više načina za klasifikaciju proteina.

Prema obliku molekula proteine možemo podeliti na: linearne i globularne.

Prema proizvodu hidrolize, proteini se dele na: proste i složene. (slajd br.10)

Slika 17-Slajd 10

Linearni (fibrilarni) proteini imaju izdužene molekule, a služe i kao potporni element. Najvažniji predstavnici su: elastini, kolageni, koji izgrađuju vezivno tkivo i keratini ,

Page 38: Uni Pri č - pmf.ni.ac.rs · oblik zauzima posebno mesto u nastavi hemije. Koristi se pri izvođenju demonstracionih ogleda. Korišćenje video-bima, TV-a i modela zahteva frontalni

32

koji izgrađuju kosu, nokte i perje. Mehanički su jaki i obično imaju strukturnu ulogu. (slajd br.11 i 12).

Slika 18-Slajd 11

Slika 19-Slajd 12

Globularni proteini imaju molekule sfernog oblika, rastvaraju se u vodi i razblaženim rastvorima soli. U ovu grupu ubrajamo proteine krvne plazme, proteine belanca , transportne proteine i hormone. Osetljivi su na promenu temperature. (slajd br 13)

Page 39: Uni Pri č - pmf.ni.ac.rs · oblik zauzima posebno mesto u nastavi hemije. Koristi se pri izvođenju demonstracionih ogleda. Korišćenje video-bima, TV-a i modela zahteva frontalni

33

Slika 20-Slajd 13

Prikaz strukture fibrilarnog i globularnog proteina. (slajd br.14)

Slika 21-Slajd 14

Prema proizvodu hidrolize, proteine možemo podeliti na: proste i složene. Prosti proteini hidrolizom daju smešu slobodnih aminokiselina, a složeni proteini hidrolizom daju pored smeše aminokiselina daju i neku neproteinsku supstancu.

U grupu prostih proteina spadaju: albumini, globulini, protamini, histoni, prolamini i glutelini. Albumini su proteini koji se lako rastvaraju u vodi i u razblaženim rastvorima soli lakih metala. Oni koagulišu pri zagrevanju. Od albumina najbolje su proučeni laktalbumin iz mleka i miogen iz mišića. (slajd br.15)

Page 40: Uni Pri č - pmf.ni.ac.rs · oblik zauzima posebno mesto u nastavi hemije. Koristi se pri izvođenju demonstracionih ogleda. Korišćenje video-bima, TV-a i modela zahteva frontalni

34

Slika 22-Slajd 15

Globulini se rastvaraju u razblaženim rastvorima soli teških metala i ne rastvaraju se u vodi. Koagulišu pri zagrevanju. Talože se zasićenim rastvorima NaCl, MgSO4, Na2SO4. U životinjskom carstvu su rasprostranjeni u limfi, krvi i mišićima. Neki globulini su povezani sa lipidima i grade lipoproteine. Od globulina najpoznatiji su: fibrinogen iz krvne plazme i ovalbumin iz belanaca.

Protamini su najprostiji proteini, koji imaju malu molekulsku masu i bazni karakter. U svom molekulu ne sadrže sumporne aminokiseline. Umereno se rastvaraju u vodi. (slajd br.16)

Slika 23-Slajd 16

Histoni su slični protaminima. Imaju malu molekulsku masu, bazni karakter. Rastvaraju se u vodi i u razblaženim rastvorima kiselina. Histoni ne koagulišu pri zagrevanju.

Page 41: Uni Pri č - pmf.ni.ac.rs · oblik zauzima posebno mesto u nastavi hemije. Koristi se pri izvođenju demonstracionih ogleda. Korišćenje video-bima, TV-a i modela zahteva frontalni

35

Nalaze se u jedru ćelije u obliku nukleoproteina. Histoni su specifične supstance ćelije koje regulišu aktivnost jedne grupe gena.

Prolamini se dobro rastvaraju u nižim alkoholima, najbolje u 70% etanolu. Nađeni su u semenu žitarica. Najvažniji prolamini su glijadin iz pšenice i zein iz kukuruza. (slajd br.17)

Slika 24-Slajd 17

Složeni proteini hidrolizom daju pored smeše slobodnih aminokiselina i neke neproteinske komponente koje nazivamo prostetičnim grupama. U grupu složenih proteina spadaju: fosfoproteini, lipoproteini i glikoproteini. Fosfoproteini su složeni proteini koji kao prostetičnu grupu sadrže fosfornu kiselinu estarski vezanu za OH grupu serina ili treonina. Najbolje proučeni fosfolipidi su kazein iz mleka i vitelin iz žumanca. Zbog prisustva fosforne kiseline fosfoproteini su jake kiseline. Lipoproteini kao prostetičnu grupu sadrže neku lipidnu supstancu. Rasprostranjeni su u životinjskom svetu u krvnom serumu i tkivnim ekstratima. Rastvaraju se u rastvorima soli lakih metala (10% NaCl), a talože se pri njihovom razblaživanju. (slajd br.18)

Page 42: Uni Pri č - pmf.ni.ac.rs · oblik zauzima posebno mesto u nastavi hemije. Koristi se pri izvođenju demonstracionih ogleda. Korišćenje video-bima, TV-a i modela zahteva frontalni

36

Slika 25-Slajd 18

Glikoproteini kao prostetičnu grupu sadrže vrlo malo ugljenihhidrata (do 4%). Oni su karakteristični za proteine krvnih grupa. Rasprostranjeni su i pronađeni u različitim tkivima. U kostima, hrskavicama i zubima se nalazi glikoprotein čija je prostetična grupa hindroitin-sulfat A. (slajd br.19)

Slika 26-Slajd 19

Glikoprotein čija je prostetična grupa hijaluronska kiselina nalazi se u mišićima i unutrašnjim organima. (slajd br.20)

Page 43: Uni Pri č - pmf.ni.ac.rs · oblik zauzima posebno mesto u nastavi hemije. Koristi se pri izvođenju demonstracionih ogleda. Korišćenje video-bima, TV-a i modela zahteva frontalni

37

Slika 27-Slajd 20

Podela proteina prema biološkoj funkciji : strukturni, rezervni, homoni, transportni i zaštitni proteini. (slajd br.21)

Slika 28-Slajd 21

Strukturni proteini-čine gradivne materije, keratin učestvuje u građi kose, noktiju peraja, kolagen ušestvuje u građi vezivnog tkiva. (slajd br.22)

Page 44: Uni Pri č - pmf.ni.ac.rs · oblik zauzima posebno mesto u nastavi hemije. Koristi se pri izvođenju demonstracionih ogleda. Korišćenje video-bima, TV-a i modela zahteva frontalni

38

Slika 29-Slajd 22

Rezervni proteini- čine rezervne materije, zein je protein kukuruza, a ovalbumin je protein belanca. (slajd br.23)

Slika 30-Slajd 23

Transportni proteini- vrše transport bioloških važnih molekula. Hemoglobin vrši transport kiseonika kod kičmenjaka, a mioglobin vrši transport kiseonika u mišićima. Sposobni su da vežu specifične molekule i da ih prenose kroz membrane.Hemoglobin sadrži gvožđe i nalazi se u crvenim krvnim zrncima. Ime hemoglobin se sastoji od dve reči: hem i globin. Na taj način se pokazuje da je hemoglobin globularni protein koji sadrži hem-grupu. Hem grupa se sastoji od organskog dela i atoma gvožđa koji je odgovoran za vezivanje kiseonika. Mioglobin karakteriše funkcionalna sličnost sa hemoglobinom, to je relativno mali protein, koji se sastoji od jednog polipeptidnog lanca i 154 aminokiselina. Prisutan je u

Page 45: Uni Pri č - pmf.ni.ac.rs · oblik zauzima posebno mesto u nastavi hemije. Koristi se pri izvođenju demonstracionih ogleda. Korišćenje video-bima, TV-a i modela zahteva frontalni

39

mišićnim ćelijama srca. Vezuje kiseonik u oba smera i olakšava transport kiseonika od crvenih krvnih zrnaca do mitohondrija.(slajd br.24)

Slika 31-Slajd 24

Zaštitni proteini učestvuju u koagulaciji i sprečavaju iskrvarenje. Posebna grupa zaštitnih proteina su antitela koja štite organizam. Imaju zaštitnu ulogu. Trombin učestvuje u zgrušavanju krvi. (slajd br.25)

Slika 32-Slajd 25

Prema nalaženju proteine možemo podeliti na: proteine mleka, krvne plazme, jaja. Proteini su uz vodu najvažnije stvari u telu. Nalaze se gotovo u svim prehrambenim namirnicama. U manjoj ili većoj količini se mogu naću gotovo u svakoj hrani, osim u rafiniranim šećerima i mastima. (slajd br.26)

Page 46: Uni Pri č - pmf.ni.ac.rs · oblik zauzima posebno mesto u nastavi hemije. Koristi se pri izvođenju demonstracionih ogleda. Korišćenje video-bima, TV-a i modela zahteva frontalni

40

Slika 33-Slajd 26

Postoje nekolikio nivoa strukture proteina. Pored osnovne ili primarne strukture koja predstavlja redosled vezivanja aminokiselina u polipeptidnom lancu, za molekule proteina karakteristična je i sekundarna, tercijerna i kvatenerna struktura. Na sledećem slajdu se nalazi prikaz primarne, sekundarne, tercijerne i kvatenerne strukture. (slajd br.27)

Slika 34-Slajd 27

Primarna struktura predstavlja redosled vezivanja aminokiselina u polipeptidnom lancu. Prilikom pisanja primarne strukture polipeptidnog lanca, uvek se počinje od N-kraja koji se nalazi sa leve strane, o tome je bilo reči na samom početku časa. Osobine bočnih nizova ostataka su od značaja za strukturu proteina.

Niz specifičnih osobina proteina (enzimsko delovanje, hormonska aktivnosti i sl.) zavise od redosleda (sekvence) aminokiselina u polipeptidnin nizovima i od njihovog

Page 47: Uni Pri č - pmf.ni.ac.rs · oblik zauzima posebno mesto u nastavi hemije. Koristi se pri izvođenju demonstracionih ogleda. Korišćenje video-bima, TV-a i modela zahteva frontalni

41

prostornog rasporeda. U nekim slučajevima specifična aktivnost proteina ne zavisi od sekvence aminokiselina u čitavom polipeptidnom nizu, već samo od redosleda u nekim delovima niza koji se može javiti i na više mesta u molekulu (tzv. reaktivni ili aktivni centri).

Peptid H2N-Leu-Gly-Thr-Val-Arg-Asp-His-COOH se razlikuje u primarnoj strukturi od peptida H2N-Val-His-Asp-Leu-Gly-Arg-Thr-COOH, čak i ako oba imaju isti broj i iste vrste aminokiselina, ali se razlikuju u njihovom redosledu. (slajd br.28)

Slika 35-Slajd 28

Prvi peptid kome je određena primarna struktura bio je insulin (Sanger, 1953), a prvi protein, ribonukleaza iz pankreasa (Hirs, Stein i Moor, 1959).Iako je primarnu strukturu insulina biohemijskom analizom odredio Frederik Sanger, Doroti Hodžking rešila njegovu strukturu. U novije vreme se insulin koristi za lečenje nervnih bolesti (izazivanjem hipoglikemičkog šoka). (slajd br.29)

Slika 36-Slajd 29

Page 48: Uni Pri č - pmf.ni.ac.rs · oblik zauzima posebno mesto u nastavi hemije. Koristi se pri izvođenju demonstracionih ogleda. Korišćenje video-bima, TV-a i modela zahteva frontalni

42

Na sledećem slajdu se nalazi prikaz primarne strukture insluina govečeta. (slajd br.30)

Slika 37-Slajd 30

Polipeptidni nizovi poseduju bočne funkcionalne grupe koje reaguju sa bočnim funkcionalnim grupama drugog (ili ako je savijen istog) niza, gradeći sekundarne veze (vodonična, disulfidna, jonska, hidrofobna itd). Sekundarna struktura se obrazuje uglavnom stvaranjem vodonične, jonske, hidrofobne veze i Van der Valsove sile, između atoma peptidne veze koje se nalaze relativno blizu u polipeptidnom lancu. (slajd br.31)

Slika 38-Slajd 31

α-heliks je najpoznatiji oblik sekundarne strukture proteina koju je identifikovao Linus Pauling 1951. godine i ona uključuje strukturu samo jednog polipeptidnog lancau prostoru.

Page 49: Uni Pri č - pmf.ni.ac.rs · oblik zauzima posebno mesto u nastavi hemije. Koristi se pri izvođenju demonstracionih ogleda. Korišćenje video-bima, TV-a i modela zahteva frontalni

43

“Kičma” lanca je aranžirana u heliks sa 3,6 aminokiselinskih ostataka u svakom obrtu. U α-heliksu svaka peptidna imino grupa (-NH-) jedne peptidne veze je povezana vodoničnom vezom za peptidnu karbonilnu grupu (>C=O) neke susedne peptidne veze. Vodonične veze se stvaraju između pojedinih navoja što daje ovoj strukturi posebnu stabilnost. (slajd br.32)

Slika 39-Slajd 32

Istraživanja L. Paulinga su takođe pokazala da proteini pored α-heliksa mogu imati i β-strukturu koja je dobila čitav niz imena kao npr. struktura presavijenih površina, nabrana, plisirana struktura itd. β-struktura se obrazuje kada se dva ili više polipeptidna lanca ili segmenta jednog istog lanca povežu uzduž jedan sa drugim vodoničnim vezama. Vodonične veze su normalne u odnosu na kičmu polipeptidnog lanca. Polipeptidni lanac u β-nizu je skoro sasvim razvučen (cik-cak konformacija). Bočni nizovi ostataka aminokiselina su pravilno raspoređeni iznad i ispod ravni koja prolazi kroz β-nabranu strukturu.

β-nabrana struktura može biti: • Antiparalelna-u kojoj su susedni, vodonično vezani, polipeptidni nizovi

suprostavljenih smerova • Paralelna-u kojoj su susedni, vodonično vezani, polipeptidni nizovi istog smera

(slajd br.33)

Page 50: Uni Pri č - pmf.ni.ac.rs · oblik zauzima posebno mesto u nastavi hemije. Koristi se pri izvođenju demonstracionih ogleda. Korišćenje video-bima, TV-a i modela zahteva frontalni

44

Slika 40-Slajd 33

Važna strukturna karakteristika fibrilarnih proteina leži u činjeniici da su bočni nizovi kako u α-heliksu, tako i u β-konformaciji, orijentisani prema spoljašnjim delovima molekula. S obzirom da u njihovom aminokiselinskom sastavu dominiraju aminokiseline sa hidrofobnim bočnim nizovima, ovi proteini su nerastvorni u vodi, čime je omogućena njihova osnovna uloga, izgradnja zaštitnih i vezivnih tkiva.

Drugu grupu proteina u pogledu konformacije čine tzv. globularni proteini. Za razliku od fibrilarnih, oni su daleko složenije strukture i u njima su peptidni lanci izuvijani u kompaktne trodimenzionalne strukture. Prvi globularni protein čija struktura je na ovaj način uspešno razašnjena, bio je mioglobin.

Tercijerna struktura predstavlja kompetnu trodimenzionalnu struktura. Polipeptidni lanac koji u sebi sadrži sve delove sa sekundarnom strukturom je sposoban da se u celini izvije i zauzme položaj koji odgovara najstabilnijoj konformaciji pri datim uslovima. Pri formiranju tercijerne strukture proteina u interakciju stupaju bočni nizovi ostataka aminokiselina koji su u polipeptidnom lancu dosta udaljeni jedan od drugog, ali koji uvijanjem dolaze u bliski kontakt spontanim uvijanjem polipeptida u kome učestvuju sve R grupe pojedinačnih aminokiselina. Prilikom savijanja globularnih proteina hidrofobne aminokiseline se potiskuju u unutrašnjost molekula, a polarne ostaju u kontaktu sa vodom.(slajd br.34)

Page 51: Uni Pri č - pmf.ni.ac.rs · oblik zauzima posebno mesto u nastavi hemije. Koristi se pri izvođenju demonstracionih ogleda. Korišćenje video-bima, TV-a i modela zahteva frontalni

45

Slika 41-Slajd 34

Nekoliko polipeptidnih lanaca se mogu međusobno povezati, gradeći pri tome kvatenernu strukturu. Ona predstavlja najsloženiji oblik strukture proteina. Svaki polipeptidni lanac ima očuvanu primarnu, sekundarnu i tercijernu strukturu, koja je karakteristična za njega. Stabilizovana je vodoničnim vezama i hidrofobnim interakcijama između polipeptidnih lanaca. Kvatenerna stuktura hemoglobina je najbolje proučena. (slajd br.35)

Slika 42-Slajd 35

Na (slajdu br.36) se nalazi prikaz do sada pomenutih struktura proteina.

Page 52: Uni Pri č - pmf.ni.ac.rs · oblik zauzima posebno mesto u nastavi hemije. Koristi se pri izvođenju demonstracionih ogleda. Korišćenje video-bima, TV-a i modela zahteva frontalni

46

Slika 43-Slajd 36

Hemijske reakcije proteina

Sve navedene reakcije se mogu izvesti kao ogled u hemijskoj laboratoriji škole, a u nedostatku iste prikazuju se slajdovi kojima su ogledi ilustrovani.

Ogled 1: Denaturacija proteina

Denaturacija je proces pri kome se menjaju prirodna svojsta proteina. Predstavlja narušavanje konformacije molekula, pri čemu se gubi funkcija proteina. Može biti izazvana povišenom temperaturom, mehaničkim faktorima, zračenjem i delovanjem jakih kiselina i baza. Koncentrovane neorganske kiseline izazivaju konformacione, ali i kovalentne promene u strukturi proteina na račun poremećenja izoelektrične tačke ili čak reakcije sa pojedinim bočnim aminokiselinskim nizovima, što za posledicu ima denaturaciju i taloženje proteina. (slajd br.37)

Page 53: Uni Pri č - pmf.ni.ac.rs · oblik zauzima posebno mesto u nastavi hemije. Koristi se pri izvođenju demonstracionih ogleda. Korišćenje video-bima, TV-a i modela zahteva frontalni

47

Slika 44-Slajd 37

Reagensi:

• Rastvor proteina • Koncentrovana HCl

Tok analize:

U epruvetu pažljivo sipati 1ml koncentrovane hlorovodonične kiseline i niz zidove dodati 1ml rastvora proteina.

Zapažanje:

Dolazi do formiranja belog taloga denaturisanog proteina. (slajd br.38)

Slika 45-Slajd 38

Page 54: Uni Pri č - pmf.ni.ac.rs · oblik zauzima posebno mesto u nastavi hemije. Koristi se pri izvođenju demonstracionih ogleda. Korišćenje video-bima, TV-a i modela zahteva frontalni

48

Ogled 2:Ninhidrinska reakcija

Ovom reakcijom aminokiseline daju ljubičasto obojenje, pa se na taj način i analiziraju. Proteini ne reaguju sa ninhidrinom, ukoliko prethodno nisu delimično ili potpuno hidrolizovani. Zagrevanjem vodenog rastvora proteina dolazi do hidrolize. U reakciji aminokiselina sa ninhidrinom, nastaje: ugljen-dioksid, aldehid sa jednim C-atomom manje od polazne aminokiseline i kondenzacioni proizvod plavo-ljubičaste boje

Reagensi:

• Rastvor proteina • Rastvor glicina • Rastvor ninhidrina u etanolu (0,2%)

Tok analize:

U epruvetu sipati 2 ml rastvora proteina i isto toliku zapreminu rastvora ninhidrina. Zatim, zagrevati epruvetu par minuta na plameniku, sve do ključanja smeše i do pojave plavog obojenja. (slajd br.39)

Slika 46-Slajd 39

Zapažanje:

Hlađenjem rastvora boja postaje intenzivnija. (slajd br.40)

Page 55: Uni Pri č - pmf.ni.ac.rs · oblik zauzima posebno mesto u nastavi hemije. Koristi se pri izvođenju demonstracionih ogleda. Korišćenje video-bima, TV-a i modela zahteva frontalni

49

Slika 47-Slajd 40

Ogled 3: Biuretska reakcija

Biuretska reakcija je karakteristična za peptidnu vezu proteina. Služi za kvalitativno i kvantitativno dokazivanje proteina u rastvoru.

Reagensi:

• Rastvor proteina • 10 % NaOH • 0,5 % CuSO4(slajd br.41)

Slika 48-Slajd 41

Page 56: Uni Pri č - pmf.ni.ac.rs · oblik zauzima posebno mesto u nastavi hemije. Koristi se pri izvođenju demonstracionih ogleda. Korišćenje video-bima, TV-a i modela zahteva frontalni

50

Tok analize:

U prvu čašu staviti 3-4 ml rastvora proteina, razblažiti vodom, a zatim dodati 3-4 ml rastvora NaOH. Pomešati, a potom dodati 0,5 ml rastvora CuSO4. Sadržaj promućkati staklenim štapićem. U drugu čašu sipati destilovanu vodu, zatim dodati 3-4ml NaOH, promešati pa potom dodati 0,5 ml CuSO4. (slajd br.42)

Slika 49-Slajd 42

Zapažanje:

Peptidne veze koje se nalaze u molekulu proteina u alkalnoj sredini reaguju sa bakar-sulfatom dajući kompleksne soli bakra ljubičaste boje. Boja nastalog kompleksa zavisi od broja peptidnih veza. Nastanak ljubičaste boje rezultat je obrazovanja Cu-protein kompleksa. (slajd br.43)

Slika 50-Slajd 43

Page 57: Uni Pri č - pmf.ni.ac.rs · oblik zauzima posebno mesto u nastavi hemije. Koristi se pri izvođenju demonstracionih ogleda. Korišćenje video-bima, TV-a i modela zahteva frontalni

51

Na (slajdu br.44) je prikazana struktura Cu-kompleksa.

Slika 51-Slajd 44

Ogled 4: Ksantoproteinska reakcija

Karakteristična je za prisustvo aromatičnih aminokiselina (fenilalanin, tirozin i triptofan) u proteinima.

Reagensi:

• Rastvor proteina • konc HNO3 • NaOH (20% rastvor)

Tok analize:

Staviti u epruvetu 1ml rastvora proteina i dodati 0,5 ml konc NHO3, pod čijim uticajem dolazi do zgrušavanja odnosno do denaturacije proteina. Zagrevati vrlo oprezno. Epruvetu ohladiti i oprezno dodati 1 ml rastvora NaOH. (slajd br.45)

Page 58: Uni Pri č - pmf.ni.ac.rs · oblik zauzima posebno mesto u nastavi hemije. Koristi se pri izvođenju demonstracionih ogleda. Korišćenje video-bima, TV-a i modela zahteva frontalni

52

Slika 52-Slajd 45

Zapažanje:

Azotna kiselina izaziva zgrušavanje proteina. Zagrevanjem boja zgrušanog proteina se promeni u svetlo žutu, a dodatkom rastvora NaOH u narančastu, Pojave žute boje je rezultat reakcije nitrovanja aromatičnih amino kiselina prisutnih u proteinima..(slajd br.46)

Slika 53-Slajd 46

Ogled 5: Milonova reakcija

Ova reakcija je karakteristična za proteine koje u svom sastavu sadrže tirozin.

Page 59: Uni Pri č - pmf.ni.ac.rs · oblik zauzima posebno mesto u nastavi hemije. Koristi se pri izvođenju demonstracionih ogleda. Korišćenje video-bima, TV-a i modela zahteva frontalni

53

Reagensi: • Rastvor proteina 10ml • Milonov reagens ( 15%rastvor merkuri-sulfata u 15% sumpornoj kiselini) • 0,1 % rastvor natrijum-nitrita.

Tok analize:

U 1 ml rastvora koji se ispituje doda se 1 ml Milonovog reagensa, zatim se smeša zagreva na ključalom vodenom kupatilu 10 minuta. Rastvor se ohladi na sobnoj temperaturi i doda se 1 ml natrijum-nitrita.(slajd br.47)

Slika 54-Slajd 47

Zapažanje:

Crvena boja cigle je pozitivan rezultat.(slajd br.48)

Slika 55-Slajd 48

Page 60: Uni Pri č - pmf.ni.ac.rs · oblik zauzima posebno mesto u nastavi hemije. Koristi se pri izvođenju demonstracionih ogleda. Korišćenje video-bima, TV-a i modela zahteva frontalni

54

Ogled 6: Sakagučijeva reakcija

Ova reakcija je karakteristična za prisustvo arginina u proteinima.

Reagensi: • Rastvor proteina • 5% NaOH • 1% alkoholni rastvor alfa naftola • 10% rastvor NaOCl

Tok analize:

U epruvetu naliti 2-3 ml rastvoraproteina, dodati 1 ml rastvora NaOH i 0,5 ml alfa naftola. Potom dodati 0,5 ml hipohlorita i promešati.(slajd br.49)

Slika 56-Slajd 49

Zapažanje:

U prisustvu arginina smeša postaje crveno obojena.Oksidovani arginin sa α-naftolom gradi jedinjenje crvene boje. (slajd br.50)

Page 61: Uni Pri č - pmf.ni.ac.rs · oblik zauzima posebno mesto u nastavi hemije. Koristi se pri izvođenju demonstracionih ogleda. Korišćenje video-bima, TV-a i modela zahteva frontalni

55

Slika 57-Slajd 50

Ogled 7: Cisteinska reakcija

Cisteinska (ili olovo-sulfidna) reakcija koristi se za dokazivanje aminokiselina koje sadrže sumpor (cistein i metionin). Dejstvom koncentrovanog rastvora natrijum-hidroksida, protein se razara i aminokiselinski ostaci sa sumporom se prevode u natrijum-sulfid. Ovo jedinjenje reaguje sa olovo-acetatom i gradi se crni talog olovo-sulfida:

Reagensi: • Rastvor proteina • Rastvor Pb (CH3COO)2 • Koncentrovani NaOH • Razblaženi rastvor CH3COOH

Tok analize:

U epruvetu se sipa 1ml rastvora proteina i dodati 1 ml koncentrovanog NaOH, pa sadržaj pažljivo promućkati i zagrevati na plameniku. Nakon ključanja i hlađenja rastvora, u epruvetu sipati 1 ml vodenog rastvora olovo-acetata. (slajd br.51)

Page 62: Uni Pri č - pmf.ni.ac.rs · oblik zauzima posebno mesto u nastavi hemije. Koristi se pri izvođenju demonstracionih ogleda. Korišćenje video-bima, TV-a i modela zahteva frontalni

56

Slika 58-Slajd 51

Zapažanje:

Nakon dodatka olovo-acetata nastaje crn talog koji potiče od PbS. Dodatkom sirćetne kiseline, rastvor postaje bezbojan.(slajd br.52)

Slika 59-Slajd 52

Aminokiselinski sastav proteina

Aminokiselinski sastav proteina predstavlja prirodu i kvatitativni odnos aminokiselina, koje ulaze u sastav datog proteina. Uglavnom se određuje hromatografskom analizom hidrolizata proteina. Hromatografskoj analizi predhodi hidroliza proteina, kako bi se dobile

Page 63: Uni Pri č - pmf.ni.ac.rs · oblik zauzima posebno mesto u nastavi hemije. Koristi se pri izvođenju demonstracionih ogleda. Korišćenje video-bima, TV-a i modela zahteva frontalni

57

slobodne aminikiseline. Hidroliza se može vršiti kako u kiseloj, tako i u baznoj sredini. Danas se najviše koristi jonoizmenjivačka tečna hromatografija visoke rezolucije (HPLC). (slajd br.53)

Slika 60-Slajd 53

Za potrebe određivanja aminokiselinskog sastava, hidroliza proteina se najčešće vrši u kiseloj sredini (6 mol/dm-3,110°C, 24h). Nakon završene hidrolize smeša aminokiselina se razdvaja hromatografskim metodama. Aminokiseline se identifikuju Edmanovim reagensom, ninhidrinom. (slajd br.54)

Slika 61-Slajd 54

Jonoizmenjivačka hromatografija je hromatografska metoda koja kao stacionarnu fazu koristi polimerne smole, na koju su kovalentnom vezom vezane jonske funkcionalne grupe. Jonska hromatografija ima široku primenu za razdvajanje peptida. Kretanjem

Page 64: Uni Pri č - pmf.ni.ac.rs · oblik zauzima posebno mesto u nastavi hemije. Koristi se pri izvođenju demonstracionih ogleda. Korišćenje video-bima, TV-a i modela zahteva frontalni

58

ispitivane smeše rastvorene u mobilnoj fazi, kroz stacionarnu fazu, delovi smeše se razdvajaju. Za eluiranje se uzimaju razblaženi rastvori pufera, kiselina ili baza. Jonoizmenjivačke smole su ili anjonske ili katjonske, što se određuje prema afinitetu smole za negativne odnosno pozitivne jone. Kolona za jonoizmenjivačku hromatografiju se sastoji iz tri elementa:

• inertni, nerastvorljivi matriks, • kovalentno vezane naelektrisane funkcionalne grupe, • pokretljiviji joni suprotnog naelektrisanja.

Eluiranje kolone se vrši sa promenom pH ili rastvorima soli teških metala. (slajd br.55)

Slika 62-Slajd 55

Pozitivno naelektrisani proteini se vezuju za negativno naelektrisanu podlogu, a negativno naelektrisane prolaze. Najkiselije aminokiseline putuju najbrže, a najbaznije eluiraju poslednje. (slajd br.56)

Slika 63-Slajd 56

Page 65: Uni Pri č - pmf.ni.ac.rs · oblik zauzima posebno mesto u nastavi hemije. Koristi se pri izvođenju demonstracionih ogleda. Korišćenje video-bima, TV-a i modela zahteva frontalni

59

Edmanova degradacija je metoda za određivanje N-terminalnih aminokiselina. Kod ove metode kao reagens se koristi fenilizotiocijanat. Dovoljno je 10g uzorka za analizu. Sa N-kraja se mogu sukcesivno odvajati jedna po jedna aminokiselina sa istog uzorka. (slajd br.57)

Slika 64-Slajd 57

Na sledećem slajdu (slajd br.58) možemo videti kako fenilizotiocijanat reaguje sa azotom amono-grupe N-terminalne aminokiseline, pri čemu nastaje feniltiokabamil (PTC).

Slika 65-Slajd 58

Zatim se feniltiokabamil (PTC) dalje tretira hlorovodoničnom kiselinom u anhidrovanom rastvaraču, i N-terminalna kiselina se odvaja od ostatka peptida. Hidrolizom PTC nastaje tiazolon. (slajd br.59)

Page 66: Uni Pri č - pmf.ni.ac.rs · oblik zauzima posebno mesto u nastavi hemije. Koristi se pri izvođenju demonstracionih ogleda. Korišćenje video-bima, TV-a i modela zahteva frontalni

60

Slika 66-Slajd 59

Tiazolon pod uslovima u kojima nastaje, se dalje transformiše u feniltiohidantoin (PTH-derivat). On se izoluje i identifikuje, a ostatak peptida se podvrgava sledećoj Edmanovoj degradaciji. (slajd br.60)

Slika 67-Slajd 60

Sangerova metoda takođe služi za identifikovanje N-kraja. Kod ove metode kao reagens se koristi 1-fluor-2,4-dinitrobenzen. On reaguje sa slobodnom aminom-grupom. Vrši se hidroliza peptida i identifikuje se aminokiselina. Ukoliko se identifikuju više derivata, onda je peptid bio razranat i imao je više N-završetaka. Reagens je reaktivan u odnosu na nukleofilnu aromatičnu supstituciju. Nedostatak Sangerove metode je što se mora vršiti kompletna hidroliza peptida. (slajd br.61)

Page 67: Uni Pri č - pmf.ni.ac.rs · oblik zauzima posebno mesto u nastavi hemije. Koristi se pri izvođenju demonstracionih ogleda. Korišćenje video-bima, TV-a i modela zahteva frontalni

61

Slika 68-Slajd 61

Završni deo časa

U završnom delu časa se zadaje se domaći zadatak, i ponavljaju se ključni pojmovi koji su na ovom času obrađivani.

• Šta su proteini? • Kako nastaje peptidna veza? • Podela proteina • Koje su karakteristične reakcije za proteine? • Kakve strukture proteina postoje? • Nabrojati hemijske reakcije proteina • Kako se određuje aminokiselinski sastav proteina?

Page 68: Uni Pri č - pmf.ni.ac.rs · oblik zauzima posebno mesto u nastavi hemije. Koristi se pri izvođenju demonstracionih ogleda. Korišćenje video-bima, TV-a i modela zahteva frontalni

62

6. Zaključak

U nastavi treba koristiti različite medije radi prenošenja vaspitnih i obrazovnih poruka. Svako društvo se menja, manje ili više, sporije ili brže. Od tih promena zavise i uslovi koje će imati nauka i koji će uticati na njen razvoj. Važno je stalno pratiti i straživati šta se u društvu menja, jer nerazvijena i zastarela tehnologija sprečava nauku da koristi instrumente za nova istraživanja. Savremena tehnika omogućava i razvija sve vidove komunikacije u društvu.

Primenom savremenih tehnika u nastavi, motivacija učenika se pospešuje, i učenje postaje kvalitetnije. Deca stalno istražuju i na taj način dolaze do novih saznanja, zauzumaju centalno mesto u školi pa je zbog toga detetova motivacija za rad na visokom nivou. Nastavnik mora da prati promene i napredak u struci i praksi i na taj način uvodi novine u svoj rad. Samo ako se nastavnik stalno usavršava sposoban je da istinski podučava i vaspitava.

Zbog toga je i cilj upotrebe multimedija u nastavi, da od dece stvori prave ljude koji su sposobni da stvaraju nešto novo, a ne samo da ponavljaju ono što su generacije pre njih radile. U prostoru u kome žive deca se sa multimedijom susreću na svakom koraku. Zahvaljujući primeni multimedija učenici bolje uče, aktivniji su i svesni cilja učenja. Bez primene multimedija ne može se uspešno približiti nastavno gradivo, jer je objektivna stvarnost najprirodniji izvor znanja, ali je njen nedostatak što se ne može koristiti u nastavi zbog udaljenosti, zbog nedostatka materijala i raznih opasnosti. Primena multimedija omogućava da se svi ti nedostaci uklone, i da nastavnik i učenik uživaju u nastavnom procesu i da aktivije i detaljnije obrađuju nastavnu jedinicu.

Page 69: Uni Pri č - pmf.ni.ac.rs · oblik zauzima posebno mesto u nastavi hemije. Koristi se pri izvođenju demonstracionih ogleda. Korišćenje video-bima, TV-a i modela zahteva frontalni

63

7. Literatura

[1] Dragić Radojka, 1973, Metodika nastave hemije, Svijetlost, Sarajevo

[2] Žderić Milan, Tomka Miljanović, 2008, Metodika nastave biologije (skripta), Novi Sad

[3] Prodanović, T., Ničković, P., 1974, Didaktika, Zavod za udžbenike i nastavna sredstva, Beograd

[4] Branković D., 1999, Interaktivno učenje u problemskoj nastavi, Interaktivno učenje, Banja Luka

[5] http://web.math.pmf.unizg.hr/nastava/metodika/materijali.php

[6] Rančić Sofija, Anđelković Tatjana, 2007, Metodika nastave hemije sa metodologijom, PMF, Niš

[7] Poljak V., 1982, Didaktika, Školska knjiga, Zagreb

[8] Ivić I., Pešikan A., Antić S., 2003, Aktivno učenje 2, Institut za psihologiju, Beograd

[9] http://www.slideshare.net/MetodikaHemije

[10]http://www.ftn.kg.ac.rs/konferencije/tio6/radovi/2)%20Pedagoske%20dimenzije%20drustva%20ucenja%20i%20znanja/PDF/224%20Andrijana%20Sikl.pdf

[11] http://www.miledopudj.in.rs/new_page_1.htm

[12]http://www.osdugalic.edu.rs/index.php/asistivne-tehnologije/interaktivna-digitalnapametna-tabla

Page 70: Uni Pri č - pmf.ni.ac.rs · oblik zauzima posebno mesto u nastavi hemije. Koristi se pri izvođenju demonstracionih ogleda. Korišćenje video-bima, TV-a i modela zahteva frontalni

Filename: master final Directory: E: Template: C:\Documents and Settings\Icic\Application

Data\Microsoft\Templates\Normal.dotm Title: Subject: Author: Sanja Keywords: Comments: Creation Date: 10/22/2015 11:23:00 PM Change Number: 2 Last Saved On: 10/22/2015 11:23:00 PM Last Saved By: Zoran Icic Total Editing Time: 6 Minutes Last Printed On: 10/22/2015 11:24:00 PM As of Last Complete Printing Number of Pages: 69 Number of Words: 13.133 (approx.) Number of Characters: 74.864 (approx.)