How We Teach Molecular Structure to Freshmen

Hurst, Michael O.

doi:10.1021/ed079p763

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“…The problematic approach in which this concept is presented in many chemistry textbooks worldwide has been examined extensively in the last two decades by researchers of chemistry teaching (Ashkenazi & Kosloff, 2006;Atzmon, 1991;Hurst, 2002;Justi & Gilbert, 2002;Taber, 1998). The traditional pedagogical approach used for studying bonding can be found not only in high-school textbooks but also in general chemistry textbooks intended for college freshmen.…”

Section: The Traditional Pedagogical Approach For Teaching the Bondinmentioning

confidence: 99%

“…Bonding is a central concept in the chemistry teaching, and therefore a thorough understanding of it is essential for understanding almost every other topic in chemistry such as carbon compounds, proteins, polymers, acids and bases, chemical energy, and thermodynamics (Fensham, 1975;Gillespie, 1997;Hurst, 2002). According to the literature, bonding is considered by teachers, students, and chemists to be a very complicated concept (Gabel, 1996;Robinson, 2003;Taber, 1998Taber, , 2001Tsaparlis, 1997).…”

Section: Introduction: a Problematic Concept Areamentioning

confidence: 99%

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Developing a new teaching approach for the chemical bonding concept aligned with current scientific and pedagogical knowledge

et al. 2007

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ABSTRACT:The traditional pedagogical approach for teaching chemical bonding is often overly simplistic and not aligned with the most up-to-date scientific models. As a result, high-school students around the world lack fundamental understanding of chemical bonding. In order to improve students' understanding of this concept, it was essential to propose a systemic treatment, namely, revising the scientific content, the pedagogical approach, and the assessment methods regarding this concept. Therefore, the main goal of this study was to build a conceptual framework that provides an advanced scientific and pedagogical foundation regarding the chemical bonding concept-one that will guide chemistry curriculum developers as well. A conceptual framework for a new teaching approach was constructed with lead-chemistry teachers, science (chemistry) educators, and research chemists. We suggest that chemical bonding should be taught based on elemental principles and by using the idea of a continuum of bond strengths. Our process includes the formulation of learning goals aligned with current scientific knowledge. Moreover, we suggest that constructing assessment tasks on carefully specified learning goals, which are described in terms of learning performances, may enable educators to foster and examine much deeper levels of students' understanding.

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Section: The Traditional Pedagogical Approach For Teaching the Bondinmentioning

confidence: 99%

Section: Introduction: a Problematic Concept Areamentioning

confidence: 99%

Developing a new teaching approach for the chemical bonding concept aligned with current scientific and pedagogical knowledge

et al. 2007

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“…Existen estudios relacionados con el tratamiento del enlace químico en los libros de texto (Ashkenazi y Kosloff, 2006;Hurst, 2002;Justi y Gilbert, 2003). Solbes y Vilches (1991) encontraron que los libros de texto suelen presentar los modelos de enlace químico como descripciones reales más que como representaciones mentales.…”

Section: Introductionunclassified

Estudio del tratamiento del enlace químico en los libros de texto españoles

González-Felipe¹,

Aguirre-Pérez

Cortes-Simarro

et al. 2017

REDIE

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En este trabajo se presenta un análisis del tratamiento del concepto de enlace químico en los libros de texto de Educación Secundaria en España. Se ha realizado un estudio de caso comparativo de tres de las editoriales más utilizadas con mayor frecuencia, para ello se elaboró una rúbrica con seis categorías: secuenciación de los contenidos, causa de la formación del enlace, terminología utilizada, clasificación de las sustancias según tipo de enlace, modelos de enlace y estudio de las fuerzas intermoleculares. Se concluye que entre las editoriales no hay diferencias en cuatro de los seis puntos, pero sí en: terminología empleada y el tratamiento de las fuerzas intermoleculares. Se aconseja al profesorado hacer uso de la rúbrica diseñada para analizar el tratamiento del enlace químico en los libros de texto y decidir cuál utilizar en sus clases.

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“…9,10 Con estos conceptos básicos esperamos que los estudiantes de química puedan visualizar que la energía potencial eléctrica de un sistema de particulas con carga depende de la configuración espacial del sistema, es decir de la posición relativa de las particulas en el espacio. Por otra parte en los libros de química general encontramos que la teoría VSEPR (valence-shell electron-pair repulsion) se utiliza para dar una primera explicación de la geometría de las moléculas.…”

Section: Introductionunclassified

“…Por otra parte en los libros de química general encontramos que la teoría VSEPR (valence-shell electron-pair repulsion) se utiliza para dar una primera explicación de la geometría de las moléculas. 10,11 La teoría VSEPR postula que una molécula alcanza una geometría especial que minimiza la repulsión eléctrica entre los electrones de la capa de valencia. 1,8 Ahora, si ponemos juntos los fundamentos de la física de partículas con carga y la teoría VSEPR, esperamos que el estudiante pueda visualizar lo que sucederá con la energía de una molécula al adicionar o quitar átomos mediante una reacción química, y esto es que la energía cambiará porque los átomos de la molécula tendrán que reorientarse espacialmente y alcanzar una nueva geometría que minimice la repulsiones eléctricas entre los electrones de la capa de valencia de los átomos.…”

Section: Introductionunclassified

Un método para enseñar el porqué suceden las reacciones químicas

López-Agudelo¹,

Parra²

2013

Quím. Nova

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Recebido em 12/4/12; aceito em 26/8/12; publicado na web em 29/11/12 AN APPROACH FOR EXPLAINING CHEMICAL TRANSFORMATIONS. A methodology is proposed for explaining one of the central questions in the teaching of general chemistry courses to freshman students: why do chemical transformations occur? The answer to this question is based on thermodynamics but we propose arriving at an answer in a more intuitive way by using computational tools in a bid to increase the motivation of students for learning chemistry.Keywords: molecular modeling; energy minimization; reactivity. INTRODUCCIÓNEs común encontrar que en los cursos básicos de química el tema de la reactividad de las sustancias químicas se presente de manera cualitativa, usualmente como una clasificación de las reacciones agrupadas por características comunes, tales como la transferencia de electrones entre moléculas, la sustitución o el dezplamiento de átomos de una molécula y la combinación o descomposición de moléculas. 1Si bien esta primera aproximación al concepto de reactividad ayuda a que los estudiantes reconozcan que las sustancias que participan de una reacción química deben tener unas propiedades específicas y que hay ciertos requerimientos energéticos involucrados, también puede dar la impresión de que no hay una clara conexión con los temas de enlace químico y geometría molecular. Con el propósito de disminuir la percepción de abstracción en el aprendizaje de la química por parte de los estudiantes, es conveniente desarrollar estrategias metodoló-gicas que muestren que es posible abordar los temas de la química de una manera coherente. En este sentido encontramos conveniente que al presentar la reactividad química de la sustancias, se haga una clara distinción entre el cómo se lleva a cabo la reacción y el porqué la reacción sucede.2,3 El cómo sucede la reacción es una pregunta cercanamente relacionada con los mecanismos propuestos para explicar la redistribución de los electrones en la molécula después de la ruptura y formación de enlaces químicos, mientras que el porqué sucede la reacción es una pregunta que debe ser entendida con la direccionalidad y espontaneidad del proceso y que tiene respuesta precisa en termodinámica: las reacciones químicas tienen lugar en la dirección en la que disminuye la energía de Gibbs del sistema, a temperatura y presión constantes, independientemente del signo que acompaña los cambios de entalpía y de entropía. Desafortunadamente introducir algunos conceptos de la termodinámica en el inicio del aprendizaje de la química puede provocar que aumente en el estudiante la percepción de complejidad para entender la química. 4,5 El modelamiento molecular es una herramienta que ofrece la oportunidad de innovar continuamente en los procesos pedagógicos de enseñanza de la química, dando la posibilidad de promover en el estudiante el interés y el entendimiento de la química a la vez que desarrolla en él habilidades y destrezas que potencializan sus capacidades cognitivas. 6,7 En este artículo presentamos una metodología que t...

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How We Teach Molecular Structure to Freshmen

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Developing a new teaching approach for the chemical bonding concept aligned with current scientific and pedagogical knowledge

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Estudio del tratamiento del enlace químico en los libros de texto españoles

Un método para enseñar el porqué suceden las reacciones químicas

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