بخشی از مقاله
چکیدهي مقاله:
آموزش رسم آرایش الکترونی به روش کوانتومی به دانش آموزان پایه دهم رشته هاي نظري دوره متوسطه دوم شاید یکی از دشواریهاي تدریس این کتاب براي دبیران شیمی باشد. در این مقاله نویسنده سعی در بیان تدریس الکترونیکی یک شیوه جدید به منظور یاددهی رسم آرایش الکترونی عناصر به روش کوانتومی دارد که از یک طرف براي دبیر سهولت و ابتکار در فرایند آموزش آن و از طرف دیگر براي فراگیر سهولت فهم و یادگیري را به دنبال خواهد داشت.این مهم تنها به کمک رسم یک دیاگرام و با تأکید بر آرایش الکترونی بور در محیط پاورپوینت صورت می گیرد.نگارش دیاگرام بصورت عمودي و با رسم آرایش الکترونی بور در رأس دیاگرام آغاز می شود و سپس با تدریس همزمان اعداد کوانتومی چهارگانه با پیشرفتی رو به پایین ادامه می یابد، بطوریکه در پایین دیاگرام آرایش الکترونی به روش اوربیتالی حاصل می شود. تمامی مراحل تدریس این دیاگرام در قالب پوستر واحد یا از طریق نمایش اسلایدهاي متوالی با نرم افزار پاورپوینت در بهبود فرایند یادگیري دانش آموزان می تواند بسیار مفید باشد.
کلید واژه: آرایش الکترونی،کوانتومی، پاور پوینت، اسلاید
-1 مقدمه
دکتر ریچارد مِیر، متولد سال 1947 و یک روانشناس تربیتی - Educational psychologist - امریکایی و استاد روانشناسی در دانشگاه کالیفرنیا است که نظریات و اصول جالبی در مورد موضوعاتی همچون شناخت و یادگیري شناختی - Cognitive Learning - ارائه کرده است. یکی از اصلیترین دلایل معروفیت دکتر مِیر این است که او همواره بر روي یادگیري چند رسانهاي تأکید داشته و اصول بسیار جالبی در این رابطه ارائه داده است. او در کتاب خود با عنوان Multimedia Learning بر روي 14 اصل یادگیري تأکید میکند که اولین اصل او، اصل چند رسانهاي - Multimedia Principle - است که اشاره میکند:
" یادگیرنده زمانی که از تصاویر و کلمات به صورت همزمان استفاده میشود بسیار بهتر از زمانی که فقط از کلمات استفاده میشود یاد خواهد گرفت."بدون شک اصلیترین کاربرد پاورپوینت این است که از تصاویر هنگام ارائه خود استفاده کنیم تا یادگیري خیلی بهتر انجام شود - ریچارد مایر، . - 2002 یکی از دشوارترین مباحث براي تدریس درس شیمی، تدریس آرایش الکترونی کوانتومی می باشد. در عین حال تدریس طریقه رسم آرایش الکترونی کوانتومی همواره از دغدغه هاي دبیران درس شیمی می باشد.
چراکه براي آموزش آن به پیش نیازهاي زیادي نیاز است، که مهمترین آنها آموزش مفهومی دو عدد کوانتومی اصلی و فرعی به دانش آموزان می باشد - صادقی و دیگران . - 1390 بنابراین دانش آموز در عبور گذرا و کلی از مبحث مدل اتمی بور و در راه رسیدن به مدل کوانتومی اتم با ابهامات زیادي مواجه خواهد بود و لازم است ارتباطی معنادار و پیوسته بین آنها وجود داشته باشد که این مهم با استفاده از اسلایدهاي متوالی و همگرا در تدریس اعداد کوانتومی بسیار سودمند است. در این مقاله کوشش شده است، تا با نمایش دیاگرامی که نقطه شروعش آرایش الکترونی بور و نقطه پایانش آرایش الکترونی کوانتومی است، آنهم از طریق نرم افزار پاورپوینت این ارتباط ایجاد گردد.
-2طرح بحث
اگر مطابق سرفصلهاي کتاب با نگاهی گذرا از مدل بور به آموزش مدل کوانتومی اتم بپردازیم و مستقیما دانش آموزان را با دو عدد کوانتومی اصلی و فرعی روبرو کنیم بی شک دشوارتر از زمانی خواهد بود که ابتدا بطور کامل، مدل اتمی بور و رسم آرایش الکترونی بور را براي عناصر جدول تناوبی ارائه دهیم و سپس با رسم دیاگرامی خلاقانه از آرایش لایه اي الکترونهاي مدل بور به تدریج به دانش آموزان مفهوم عدد کوانتومی اصلی و سپس مفهوم عدد کوانتومی فرعی به آرایش الکترونی اوربیتالی اولیه براي یک عنصر دست می یابیم.در کتاب شیمی پایه دهم دوره متوسطه دوم و در محتواي علمی ارائه شده براي آموزش آرایش الکترونی عناصر هیچگونه اشاره اي به رسم آرایش الکترونی بر مبناي مدل اتمی بور نشده است و تنها به ارائه آن در یک نماي کلی بسنده شده است.
نویسنده در این مقاله علاوه بر آموزش طریقه رسم آرایش الکترونی 36 عنصر اول جدول تناوبی - به دلیل اهمیت آنها در آزمون سراسري - به روش بور، سعی بر آموزش هوشمند این مهم به کمک نرم افزار پاورپوینت و ارائه با دیتا پروژکتور داشته و با کمک آن با تأکید بر رسم آرایش الکترونی بور، به اعداد کوانتومی، زیر لایه ها و لایه هاي الکترونی و در نهایت آموزش آرایش الکترونی کوانتومی به دانش آموزان پرداخته است. در اسلایدهاي طراحی شده براي آموزش آرایش الکترونی بور عناصر به ترتیب افزایش عدد اتمی ذکر می شوند و در اسلایدها نام، نماد شیمیایی، آرایش الکترونی، تعداد الکترون لایه ظرفیت، دوره و گروه هر عنصر نمایش داده می شود. در این نمایش اعداد اتمی هر عنصر به همراه نماد شیمیایی آنها ذکر می شود. لایه ظرفیت یا والانس هر عنصر با رنگ قرمز نمایش داده می شود - شکل. - 1
نمایش گروه هر عنصر به هر دو سبک جدید 18 - گروهی - و قدیمی 16 - گروهی - در اسلایدها صورت می گیرد. از مزایاي این روش می توان به معرفی عناصر جدول تناوبی در کنار آموزش آرایش الکترونی، آموزش نحوه شناسایی لایه ظرفیت، نحوه محاسبه تعداد الکترون لایه ظرفیت، چگونگی تعیین دوره عناصر در جدول تناوبی، اساس تعیین گروه عناصر در جدول تناوبی بر مبناي هر دو سبک جدید 18 - گروهی - و قدیمی 16 - گروهی - اشاره نمود - پارسافر و دیگران. - 1388در این اسلایدها 38 عنصر اول جدول تناوبی و برخی از سایر عناصر جدول تناوبی و در پایان آخرین عنصر جدول تناوبی - اوگانسون، - 118Og مورد مطالعه قرار می گیرند - شکل. - 2
در گذر از آرایش الکترونی بور به آرایش کوانتومی یکسري جزئیات باید لحاظ شود که در قالب چند اسلاید ارائه می شود. از جمله این موارد می توان به معرفی نماد زیرلایه ها و گنجایش الکترونی آنها اشاره نمود. براین اساس در لایهها زیرلایههایی وجود دارند که با عدد کوانتومی فرعی شناخته میشوند و با نماد l نشان داده میشوند و داراي کدهاي 0، 1، 2 و 3 میباشند که به ترتیب با نمادهاي s ، p ، d و f نمایش داده می شوند - چارلز مورتیمر، . - 1978در هر لایه، الکترونها در درون زیرلایه هاي آن لایه قرار میگیرند، براي مثال در لایه اول حداکثر 2 الکترون در یک زیرلایه از نوع - s - و براي لایهي دوم حداکثر 8 الکترون در دو زیرلایه از نوع - s,p - و در لایهي سوم حداکثر 18 الکترون در سه زیرلایه - s,p,d - قرار دارند - شکل. - 3
