2019. június 27., csütörtök , László

1055 Bp., Szalay u. 10–14.

Tel.: (+36-1) 235-7200

Fax: (+36-1) 235-7202

magyar english
Elfelejtett jelszó

Intézeti folyóiratok

Köznevelés
Új Pedagógiai Szemle
Educatio
Könyv és nevelés
Kattintson ide a rendeléshez!
Tudástár >> Érettségi >> Új érettségi Magyarországon

A kémia vizsgatárgy a múltban és a jelenben

2009. június 17.

Berek László

A kémia vizsgatárgy a múltban és a jelenben

A kémia vizsgatárgy fejlesztési munkálatai 1996-ban kezdődtek. Az első fázisban a fejlesztő bizottság részletes elemzést készített a tantárgy tanításának hazai helyzetéről, a magyarországi vizsgáztatási hagyományokról, továbbá áttekintette néhány más ország érettségi vizsgáit kémiából. Az elkészült elemzések jelentették a fejlesztési folyamat alapját. A munkálatok során folyamatos kapcsolattartásra volt szükség a vizsgatárgy oktatásának érintettjeivel, az általános és a középiskolák, valamint és a felsőoktatás tanáraival.

E tanulmányban összefoglaljuk a fejlesztési folyamat hátteréül szolgáló elvi problémákat, a két próbamérés (1998, 2000), a próbaérettségi (2004) tanulságait, a vizsgaleírás szakmai fogadtatását, majd ismertetjük az új vizsga legfontosabb elemeit.

A kémiaérettségi külföldön

A vizsgált országok zömében az érettségi vizsgán kötelező és választható vizsgatárgyak vannak. Általában 4–8 tantárgyból kell megfelelő eredményt elérnie a tanulóknak a sikeres érettségihez. Többszintű érettségi számos országban van, általában két nehézségi fokozattal (például nemzetközi érettségi, Németország, Hollandia). Az egyes tantárgyakból a vizsgákat különböző szinteken (alap- és emelt szinten vagy ennél bonyolultabb szintosztással) tehetik le a diákok, érdeklődésük és továbbtanulási igényeik szerint. A széles vizsgatárgyi kínálat lehetővé teszi, hogy a központi előírások mellett a diákok többféleképpen állíthassák össze vizsgaprogramjukat. Jellemző, hogy a lehetséges vizsgaprogramok az adott országban kialakult és elfogadott műveltségi ideálhoz igazodnak.

A kémia vizsgatárgy helyzete az egyes országok érettségi rendszerében nagyon különböző. Mindenhol csak választható tantárgyként szerepel, de van olyan ország is, ahol nem jelenik meg önálló vizsgatárgyként (például Finnország). Néhány országban a kémia mellett az alkalmazott kémia nevű tantárgy is választható az érettségin (Németország, Egyesült Államok, nemzetközi érettségi). A tárgyak kínálatát áttekintve úgy becsülhető, hogy a kémiát a diákok 5–10%-a választja érettségi vizsgatárgyként. Az egyes országok vizsgakövetelményei kémiából tartalmilag igen különbözőek. A magyar vizsgakövetelményhez képest a feladatok nehézsége számos országban (például Finnország, Egyesült Államok) könnyebbnek tűnik (lásd az 1. és 2. példát), megoldásuk kevesebb ismeretre támaszkodik.

1. példa
Finnország, szóbeli érettségi, 1996

A kalcium-karbidot vízzel reagáltatva kalcium-hidroxid és acetilén keletkezik. Írja fel a reakcióegyenletet! Kalcium-karbidot 25 °C-on 100 cm3 vízzel reagáltatva az oldat pH-ja 11,3 lesz. Mennyi acetilén keletkezett?

2. példa
Finnország, szóbeli érettségi, 1996

Az ábra a mentol szerkezeti képletét mutatja.

CH3
CH
H2C CH2
H2C CHOH
CH
CH
H3C CH3
  1. Milyen funkciós csoportok vannak a vegyületben?
  2. Van-e a mentolnak konformációs izomerje?
  3. Hány aszimmetriás szénatom van a molekulában?

Ezzel szemben a magasabb szintű érettségik néhány országban a hazai érettségi követelményekhez képest több ismeretkört jelölnek meg: spektroszkópia, biokémia, laboratóriumi ismeretek, környezetvédelem stb. Jellemző ez például a német tartományokban, Hollandiában és Nagy-Britanniában.

Ha az írásbeli érettségi feladatok szerkezetét elemezzük, megállapítható, hogy tesztkérdések minden vizsgált feladatsorban vannak, esszékérdés azonban csak Nagy-Britanniában. A feladatsorok jelentős része egy témakörhöz kapcsolódó, rövid választ kívánó kérdések összessége. A hazai vizsgafejlesztés szempontjából kiemelendően jók, érdekesek és tanulságosak azok a feladatsorok, amelyekben a bevezető szöveg valamely mindennapi problémát (autóipar, diéta, fodrászat, régészet, repülőgépipar stb.) vezet fel, és ehhez kapcsolódnak a különböző feladatok (Nagy-Britannia, Hollandia, Thüringia). (Lásd a 3–6. példákat!)

3. példa
Bajorország, emelt szintű írásbeli érettségi, 1996

A cukorbetegek és a túlsúlyos emberek diétájában a szacharózt az izomaltittal lehet helyettesíteni. Az izomaltit előállításának kiindulási anyaga lehet az izomaltulóz nevű diszacharid. Ennek molekulájában a D-glükóz az 1 számú szénatomon keresztül α-glikozidos kötéssel kapcsolódik a D-fruktóz 6 számú szénatomjával.

  1. Rajzolja fel a szacharóz és az izomaltulóz szerkezeti képletét!
  2. Az izomaltit előállítására során az izomaltulóz molekulájában a felnyitott ketoszerkezetű fruktózegységet hidrogénezik. Eközben két izomer termék keletkezik. Nevezze meg az izomereket, és magyarázza meg a molekulaszerkezet alapján, hogy miért keletkeznek ezek az izomerek!
  3. Szacharózzal, izomaltulózzal és izomaltittal Fehling-reakciót végeznek. Milyen megfigyelés várható? Indokolja a válaszát!
  4. Egy másik elterjedten használt édesítőszer az aszpartam nevű vegyület. Ez egy olyan dipeptid metilésztere, amelyet L-aszparaginsavból (L-2-amino-butándisavból) és L-fenil-alaninból (L-2-amino-3-fenil-propánsavból) nyernek. Az észterképződés a fenilalanin résznél következik be. Rajzolja fel az aszpartam molekula szerkezeti képletét!

4. példa
Thüringia, emelt szintű írásbeli érettségi, 1996

Az autók légzsákjának működése a nátrium-azid bomlásán alapszik. A nátrium-azid előállításának sémája a következő:

nátrium
ammónia
1 nátrium-amid
NaNH2
hidrogén
3 Na-azid
NaN3
ammónium-nitrát 2 dinitrogén-
monoxid
N2O
víz
víz
  1. Írja fel az 1., a 2. és a 3. reakciók egyenleteit! Milyen típusú reakciók ezek? Magyarázza meg a 2. reakció jellegzetességeit. Milyen részecskék vesznek részt ebben a folyamatban? Mik a részreakciók?
  2. A nátrium-azid azidionokat (N3-) tartalmaz. Írja fel a nátrium-azid szerkezeti képletét! Hasonlítsa össze az azidiont a szén-monoxid-molekulával! Adja meg a kötésviszonyokat az orbitálelmélet alapján!
  3. Egy autó kormányoszlopán lévő légzsák az európai szabvány szerint 110 g Na-azidot és egy kis mennyiségű fekete lőport tartalmaz. Egy balesetnél az ütés következtében a lőport 0,025 s alatt elektronikusan meggyújtják. Ez a reakció szolgáltatja a szükséges hőmérsékletet a Na-azid bomlásához:
  4. 2 NaN3 (s) 2 Na (s)+ 3 N2 (g)

    Számítsa ki

    c1. a keletkező nitrogén térfogatát 30 °C-on 160 kPa nyomáson,

    c2. a reakcióban keletkező nátrium tömegét,

    c3. a reakció során végzett térfogati munkát a c1 pont szerinti feltételek mellett!

  5. Egy légzsák prospektusában a következő szöveg áll: „… porszerű nátriumvegyületek keletkeznek, a pormaradék ne kerüljön a szembe vagy sebekbe. A nem használt légzsákot tilos a szokásos hulladékok közé tenni”. Magyarázza meg a veszélyforrásokat és az utasítások kémiai hátterét!

5. példa
Nagy-Britannia, GCSE, North Ireland Schools Examinations Council,1988)

Két kalcium-foszfát ásvány ismeretes: a hidroxiapatit Ca3(PO4)2Ca(OH)2 és a fluor-apatit Ca3(PO4)2CaF2. A hidroxiapatit a csontok és a fogak anyaga. A hidroxiapatitvízben és savakban jobban oldódik, mint a fluorapatit. Mivel a fluoridion és a hidroxid-ion mérete nagyjából azonos, egymást helyettesíthetik az ásványokban. Ha a csontokés a fogak hosszú ideig vannak nedves talajban, a talajvíz fluoridionjai a hidroxid-ionok helyére lépnek, és fluorapatit keletkezik. Így a fluoridtartalom alkalmas az eltemetett csontok korának meghatározására. Hatvan évvel ezelőtt Dawson azt állította, hogy Sussex mellett egy előember csontjait (koponyadarabokat, csontot, fogat) találtameg (az ún. piltdowni lelet). A British Múzeum akkoriban úgy értékelte, hogy ezek a maradványok 500 000 évesek. Modern módszerekkel azonban megállapították, hogy akoponya fluoridtartalma négyszer akkora, mint a többi csonté.

  1. Írja le a kalciumion, a fluoridion és a foszfátion képletét!
  2. Hogyan változik az eltemetett csontok fluoridion-tartalma az időben?
  3. Melyik vegyület oldódik jobban vízben: kalcium-fluorid, kalcium-hidroxid? Miért?
  4. Miért ajánlja a brit fogorvosszövetség fluor adagolását az ivóvízhez?
  5. Ugyanaz lenne-e a jodidion adagolásának a hatása, mint a fluoridioné? Magyarázza meg!
  6. A fogorvosi vélemény szerint a fluoridos fogpaszta kevésbé hatékony, mint a vízbe adagolt fluorid. Miért?
  7. Miért gondolják ma úgy, hogy a piltdowni lelet hamisítvány?
  8. Milyen további információ kellene a sussexi lelet korának meghatározásához?

6. példa
Hollandia, központi írásbeli érettségi, 1990

Az uszodák vizének fertőtlenítésére gyakran használnak nátrium-hipokloritot. Ez azonban a napfény hatására diszproporcionálódik, ezért újabban cianursavat is adnak az uszodák vizéhez az előnytelen reakció kikerüléséhez. A cianursav szerkezeti képlete a következő:

OH
C
N N
HO C C OH
N

Ezt a következőkben H3Z rövid jelöléssel jelöljük. A cianursav a következő egyenlet szerint reagál a hipokórossavval:

H3Z(aq) + HClO(aq) H2ZCl(aq) + H2O(I)

A képződött H2ZCl nem érzékeny a napfényre.

  1. A reakció során minden H3Z molekulában a nitrogénatomhoz egy Cl-atom kötődik, és egy hidrogénatom eltávozik az OH-csoportból. A gyűrűs szerkezet azonban eközben megmarad. Ha feltételezzük, hogy egy H2ZCl-molekula két OH-csoportot tartalmaz, a vegyületnek két lehetséges szerkezete van. Írja fel ezeket a szerkezeteket!
  2. Az egyensúlyban a HClO nagy része H2ZCl-dá alakul. A megkötött klór mennyiségét a cianursav klórkötő kapacitásának nevezik. Egy bizonyos uszodavízben 25 °C-on és pH=7,5-nél 7,2 x 10–6 mol/dm3 klór van jelen ClO- és HClO formájában. Ehhez a vízhez cianursavat adnak, eközben a pH és a hőmérséklet nem változik. Számítsa ki a ClO- és HClO koncentrációját mol/dm3-ben, ha a cianursav a klór 75%-t megköti H2ZCl alakban!
  3. Egy, az uszodavízről szóló cikkben az áll, hogy 1 x 10–3 mol/dm3 cianursavat adtak a vízhez, amelynek csak nagyon kis mennyisége alakult át a fenti egyenlet szerint. A cikk szerint az egyensúlyi állandó
  4. ahol K = 3 × 10–2 (szobahőmérsékleten). Ha ez az adat helyes, akkor a cianursav klórkötő képessége nagyon kicsi. Magyarázza meg ezt az állítást számítással!

Feltételezzük, hogy a fenti példákban idézett valós helyzetek motiválják a vizsgázót, és egyúttal jelzik a kémiai tudás mindennapi jelentőségét és használhatóságát is. Maguk a kérdések ugyanakkor a szokásos kémiai ismeretekre és összefüggésekre vonatkoznak. A példákból arra is következtethetünk, hogy a tárgyi tudás vizsgálata mellett a problémamegoldó képesség, a valóságos helyzetek elemzése fontos szemponttá vált a korábban megfogalmazott, gyakran mesterkélt feladatszituációk helyett. Feltűnő továbbá, hogy az áttekintett vizsgafeladatsorokból mennyire hiányoznak a matematikai módszerek használatát igénylő számítási feladatok. A 2005 előtti magyar érettségi és felvételi feladatok e tekintetben sokkal szélesebb körű matematikai apparátust igényeltek. Más típusú, csak részben számításos tevékenységet igénylő feladatokban azonban néhány országban igen sokrétű problémamegoldó képességet kívánnak meg, például a spektrumok értelmezésében, az ismeretlen anyagok felismerésében spektrumok alapján, a titrálási görbék kiértékelésében.

Fontos megemlítenünk, hogy néhány országban laboratóriumi gyakorlat is tartozik a vizsgához. Egyes országokban a vizsga központi eleme maga a laboratóriumi gyakorlat és az elméleti kérdések is erre vonatkoznak (például Szlovénia). Más országokban az érettségi része egy-egy egyszerűbb laboratóriumi gyakorlat, és ennek eredményéből elméleti következtetéseket is le kell vonniuk a vizsgázóknak (Bajorország, Hollandia, Thüringia). Nagy-Britanniában viszont a magasabb szintű érettségin komoly laboratóriumi gyakorlatsorozat (kísérletek, mérések) elvégzése a feladat. Ezt a tevékenységet már a vizsgát meg előzően minősítik.

A kémiaérettségi néhány országban csak szóbeli vizsgát jelent (Ausztria, Csehország, Finnország). A vizsgakérdések összehasonlítása alapján úgy tűnik, hogy azokban az országokban, ahol írásbeli vizsga (is) van, ott összességében a kémiaérettségi nagyobb felkészültséget igényel.

A kémiaérettségi Magyarországon

A 2005 előtti érettségi

1982 óta kémiából is kétféle érettségi vizsga létezett: az iskolai érettségi és a közös felvételi-érettségi.

1981-ben a művelődési miniszter utasítására az iskolai kémiaérettségit a következőképpen szabályozták:

  • Az írásbeli tétel egy elméleti kérdésből vagy feladatsorból, egy leírt kémiai kísérlet eredményének vagy ábrának (táblázat, grafikon) elemzéséből, értékeléséből és 2–3, eltérő nehézségi fokú és különböző témakörű számításos feladatból áll.
  • A szóbeli tétel a nappali tagozaton egy elméleti kérdésből vagy feladatsorból, egy egyszerű kémiai kísérlet bemutatásából áll. A dolgozók gimnáziumában a kémiai kísérlet bemutatása helyett ábra, táblázat, grafikon elemzését és értékelését kell megkívánni.
  • A feladatok és a kérdések legyenek gondolkodtatóak, adjanak alkalmat arra, hogy a vizsgázó bemutassa kémiai gondolkodását, természettudományi szemléletét, világnézeti tájékozottságát, és igazolja, hogy képes ismeretei önálló alkalmazására.
  • A számításos feladatok megoldásához függvénytáblázat használható.

1983-ban jelent meg az Anyagkijelölés és útmutató, amely a miniszteri utasításnak megfelelő irányelvek alapján készült. A vizsga ideológiától sem mentes cél- és feladatrendszere tükrözte az adott korszak tudományos színvonalát, ez utóbbi az évek során folyamatosan változott a szaktudományok fejlődésével és a műveltségkép alakulásával. Ebben az időszakban, egészen a 2005. évi kémiaérettségiig, az iskolai érettségin a diákok választhattak az írásbeli és szóbeli vizsga között. A szóbeli vizsga mintegy 20–25 tételét az egyes iskolák vizsgáztató tanárai állították össze az említett útmutatóban felsorolt témakörökből. Az útmutató mintafeladatok, tételcímminták közlésével is támogatta a tételsorok helyi összeállítását. A szaktanár követhette e mintafeladatokat, vagy módjában állt az adott témakörökből más tételek megfogalmazása is.

A szabad előadás formájában megnyilvánuló felelet alapján meg kellett állapítani a következőket: a vizsgázó rendelkezik-e szilárd kémiai alapismeretekkel; felismeri-e a kémiai tények, fogalmak, jelenségek közötti összefüggéseket; képes-e azok szabatos megfogalmazására; tudja-e ismereteit rendezni, önállóan alkalmazni; képes-e a kémiai ismeretek helyes világnézeti általánosítására; ismeri-e a tanult törvényszerűségeknek a mindennapi életben, az ipari vagy mezőgazdasági termelésben való legfontosabb felhasználási módjait; rendelkezik-e olyan képességekkel, amelyek alkalmassá teszik az önművelésre.

Az írásbeli vizsga három részből állt: egy elméleti kérdés vagy feladatsor, egy leírt kémiai kísérlet eredményének vagy ábrának (táblázat, grafikon) elemzése, értékelése, valamint két vagy három számítási feladat.

Közös érettségi-felvételi vizsgát 1976 óta tehettek a jelöltek matematikából, fizikából és biológiából, 1982-ben bővült ki a választható tárgyak köre a kémiával. A közös vizsga követelménye a következőkben foglalható össze: a gimnáziumi kémiai alaptantervi törzsanyag biztos ismerete; a kémiai jelenségek, folyamatok, törvények szabatos megfogalmazása; a tanultak gyakorlati alkalmazása; vegyipari folyamatok ismertetése és számítási feladatok megoldása. A közös írásbeli vizsga több részből állt (a feladatlap felépítése a kezdetektől csaknem változatlan maradt):

  • Szöveges feladat (esszékérdés – valamely anyagcsoport részletes bemutatása).
  • 15 kérdésből álló feleletválasztós teszt, amely az adott témakörön belüli összefüggések felismerését ellenőrzi.
  • Összefüggés-elemzés típusú tesztkérdések.
  • Táblázat, amelyben képletek, reakcióegyenletek és egyéb anyagi jellemzők szerepelnek.
  • 5 db számítási feladat.

Az utóbbi évtizedben csökkent a feleletválasztós kérdések és a számítási feladatok száma, helyettük ún. táblázatos feladatok, illetve kísérlet értelmezésével kapcsolatos feladat került a feladatlapba. A szóbeli felvételi vizsgák anyaga viszont intézményenként eltérő volt.

Az ismertetett hazai kémiaoktatás és az erre épülő vizsgaszemlélet összegzéseként idézzük Bazsa György (1993) kémiatanításunk múltjának, jelenének és jövőbeni lehetőségeinek reális értékelését adó gondolatmenetét.

„A hetvenes években a magyar közoktatásban jelentős tartalmi változások mentek végbe. E tantervek két lényeges ismérvét már a kidolgozáskor is érzékelve, mára sokoldalú tapasztalatokra alapozva abban fogalmazhatjuk meg, hogy vezérelvük, meghatározójuk a tudományosság, miközben gyengébb oldaluk a gyakorlatiasság, másrészt erősen maximalisták, mind az ismeretanyag mennyiségét, mind annak – korosztályhoz viszonyított – mélységét illetően. A két évtizeddel ezelőtti reform és a koncepció úgy is értékelhető, mint határozott kísérlet a korszerű tudomány koncentrált megjelenítésére, besűrítésére a közoktatás anyagába, elsősorban, de nem kizárólag a középiskoláéba. A tudomány ilyen mértékű fetisizálása a tantervben akarat nélkül is oda vezetett, hogy a társadalmi valóság, a gyakorlati élet, a hétköznapi igények nem kapnak kellő súlyt, nem képviselnek kellő arányt a tanult ismeretekben és a kialakított képességekben. A gimnáziumban érettségizők elvileg fel vannak készítve a továbbtanulásra, de alig vannak felkészítve a társadalmi lét gyakorlatára. A mai kémia tantervek és tankönyvek tartalmilag igényesek és jórészt színvonalasak, ám ezzel együtt sok és mély, erősen elméleti beállítottságú, gyakran absztrakt ismeretet tartalmaznak.

Szemléletüket a »tudományosság« uralja, kivétel nélkül a kémia tudományának valamilyen felépítésű rendszerét követik. Nem törekszenek arra eléggé, hogy a hétköznapi életben használatos, a környezetünket meghatározó, a ránk ható kémiai anyagokat és folyamatokat a maguk összefüggéseiben és komplexitásában mutassák be, inkább csak mint a kémia egyes fejezetének függelékei, alkalmazási példái jelennek meg – például olvasmányként. Ez a tantárgyi szemléletmód alkalmas arra, hogy a legjobb, érdeklődő tanulók – kiváló tanáraik segítségével – kémiai ismereteiket, tudásukat és többféle készségüket igen jó, számos esetben kiemelkedő szintre emeljék. Így a felvételi vizsgákon jól felkészített fiatalok jelennek meg, a hazai és nemzetközi versenyeken kiváló teljesítmények és eredmények születnek. Nem lehet ugyanilyen kedvező képet festeni a nagy többséget kitevő tanulók kémiai ismereteiről, intelligenciájáról. A kémia nem tartozik a népszerű tantárgyak közé. Ezért szemléletváltásra van szükség, amelyhez vonzó, érdekes, életszerű, egyszerre tudományos és gyakorlatias tananyagokra, erre épülő pozitív tanítási és tanulási attitűdre van szükség a kémiaoktatásban.

A helyenként túlzottan elméleties, s az ipari alkalmazást túlhangsúlyozó szemlélet helyett nagyobb hangsúlyt fektetve a természet szépségének, harmóniájának bemutatására, nem elhagyva természetesen a praktikus ismeretek egy részét sem, hatékonyabban járulhatna hozzá a műveltség kialakításához. A következő érettségi követelményrendszernek már építenie kell ezekre az évtizedes tapasztalatokra, és így pozitívan hathat a kémiaoktatás jövőjére.”

Az új kémiaérettségi jellemzői

Az elmúlt évek hazai és nemzetközi tudásszint-mérései alapján többen megfogalmazzák (Vári, 2003), hogy a magyar diákok a hétköznapi problémák értelmezésében és megoldásában nehezen tudják alkalmazni a természettudományos ismereteiket. E diagnózist is figyelembe véve, az új kémiaérettségi alappillére a készségek és képességek mérése, a kémiai ismeretekre támaszkodva.

A vizsgafejlesztés folyamatában érvényesített prioritások a következők: az eddigi központi felvételi feladatsorokhoz képest új feladattípusok bevezetése, például esettanulmány, elemző feladat, elemző és számítási feladat, négyféle asszociációra épülő feladat. A feladatok nagyobb mértékben vizsgálják a szövegértést, a problémamegoldó gondolkodást, a tanultak alkalmazását, és kevésbé mérik a lexikális ismereteket.

A vizsga legfontosabb újdonságai kiolvashatók az alább felsorolt, a követelményrendszerben megjelölt kompetenciákból:

  • A természettudományos gondolkodás elemeinek alkalmazása a feladatok megoldása során.
  • Ismereteinek összekapcsolása a mindennapokban tapasztalt jelenségekkel.
  • Elemek, vegyületek tulajdonságainak, szerepének és jelentőségének felismerése a tanult vagy megadott információk alapján.
  • Egyszerű kémiai kísérletek elvégzése és értelmezése.
  • Egyszerű kémiai számítási feladatok megoldása.
  • Az aktuálisan felmerülő, kémiai ismereteket is igénylő problémák (környezetvédelem, energiagazdálkodás, szenvedélybetegségek, táplálkozás, vegyipari technológiák stb.) lényegének megértése, egyszerűbb logikai összefüggések értelmezése.
  • Az SI mértékrendszer és a kémiai jelölésrendszer szakszerű használata.
  • Grafikonok, táblázatok adatainak elemzése, értelmezése.
  • Szakszerű írásbeli és szóbeli szövegalkotás, -értelmezés.

Az emelt szintű kémiaérettségin ezen túlmenően az alábbi kompetenciák megléte szükséges:

  • Az ismeretanyag belső összefüggéseinek, az egyes témakörök közötti kapcsolatok felismerése.
  • A kémia tanult vizsgálati és következtetési módszereinek alkalmazása.
  • Egyszerű kémiai kísérletek tervezése.
  • Több témakör ismeretanyagának logikai összekapcsolását igénylő, összetett kémiai számítási és elméleti feladatok, problémák megoldása.
  • A mindennapi életet befolyásoló kémiai természetű jelenségek értelmezése.
  • A környezetvédelemmel és a természetvédelemmel összefüggő problémák értelmezése.

A vizsga szerkezete

A középszintű vizsga

Írásbeli vizsga Szóbeli vizsga
120 perc 15 perc
Egy feladatsor Egy téma kifejtése
Egy kísérlettel kapcsolatos feladat
100 pont 50 pont

Az emelt szintű vizsga

Írásbeli vizsga Szóbeli vizsga
240 perc 20 perc
Egy feladatsor Egy téma kifejtése
Egy kísérlettel kapcsolatos feladat
Egy problémafeladat
100 pont 50 pont
Forrás: 100/1997. (VI. 13.) Korm. rendelet az érettségi vizsga vizsgaszabályzatának kiadásáról

A vizsgafejlesztés folyamata

A próbamérések tapasztalatai

A fent jellemzett új vizsga fejlesztésében fontos állomásnak tekintjük a próbaméréseket és a szakmai konzultációkat. A megszokott és az új feladattípusok kipróbálása révén tesztelni lehetett a vizsga új elemeit, majd az eredmények és az értékelői tapasztalatok alapján lehetővé vált a vizsgakövetelmény továbbgondolása. A mérések során nem a teljes vizsgamodell, hanem csak egyes feladatok kerültek kipróbálásra, így a vizsgamodell működőképességéről ekkor még nem alakulhatott ki teljes kép.

Az 1998. évi mérés eredményei szerint a megszokott, hagyományosnak tekinthető feladatokban jobbak voltak a tanulói teljesítmények. Az újszerű feladatok megoldásai még abban az esetben is igen alacsony teljesítettségűek voltak, ha maguk a feladatok csak igen kis mértékben igényeltek szaktárgyi tudást. Az újfajta, az ismeretek alkalmazására és a problémamegoldó gondolkodásra épülő feladatok esetén mutatott gyengébb teljesítmény hasonlóságot mutatott a nemzetközi mérések tapasztalataival. E próbamérés is igazolta azt az általános tapasztalatot, hogy a diákok többsége bizonytalanul kezeli a kémia jelrendszerét: a készségszintű képletszerkesztést, a kémiai egyenlet rendezését. E tényből azt a következtetést vonta le a szakmai bizottság, hogy a kémiai jelrendszer biztonságos alkalmazásának a részletes követelményekben való hangsúlyozása támogatja majd e tudás és képesség iskolai fejlesztését.

Az 1998-as mérés másik fontos tanulsága a feladattípusok közötti, a középszintre tervezett választási lehetőség megerősítése. Az eredmények szerint a diákokat nem zavarta meg a két, tartalmában és formájában is jelentősen eltérő feladat közötti döntési lehetőség. További megerősítést kapott egy új feladattípus is. E mérés eredményei alapján a munkacsoport úgy ítélte meg, hogy a szövegértési képesség és a kémiatudás vizsgálatára alkalmas esettanulmány típusú feladat része lehet a közép- és az emelt szint írásbeli feladatsorának egyaránt. (Ezt a tanulói vélemények és a szaktanárokkal történt eszmecserék is alátámasztották.) A kísérleti eszközökkel, kísérletek leírásával, elemzésével kapcsolatos feladatok gyenge teljesítettsége viszont ismételten felhívta a figyelmet arra, hogy a kémiaórákon szükség van minél több tanulókísérlet elvégzésére ahhoz, hogy a megfelelő kompetencia kialakuljon a tanulókban.

A 2000. évi próbamérés alkalmat teremtett az előző mérés eredményei alapján történt fejlesztések (a követelmény átdolgozása, a vizsgamodell továbbfejlesztése, egyes feladattípusok korrekciója, új feladatok készítése) beválásának mérésére. E mérés eredményei jóval biztatóbbak voltak az előzőnél. A kémiatanárok részéről is pozitívabb volt a fogadtatás, elfogadottabbá váltak a feladattartalmak és a feladattípusok.

Az értékelő tanárok körében a javítás során azonosított szakmai bizonytalanság arra utalt, hogy az értékelésre felkészítő tréningek nélkül nem lehet biztosítani sem a diákok szakszerű felkészítését, sem a vizsgateljesítmények megbízható értékelését.

A számítási feladatok értékelése jelentette az egyik kulcsproblémát. A próbamérés során ugyanis azt is vizsgálni kellett, mennyire lehet egyértelmű javítókulcsot készíteni a számítási feladatokhoz, illetve azokhoz az elméleti feladatokhoz, amelyekre a vizsgázónak önállóan megfogalmazott rövid, szöveges választ kell adnia. Az értékelés során kiderült, hogy bármilyen – a javítókulcsban vagy az értékelőlap szerkesztésében elkövetett – hiba jelentős zavart okozott a javítás folyamatában. (A tanárok egy része ugyanis az értékelési útmutatónak akart feltétlenül eleget tenni, és a nyilvánvaló hiba ellenére is a kulcs szerint javított. Mások a nyilvánvaló hibát korrigálták, ugyanakkor közülük kerültek ki azok is, akik más esetben önkényesen felülbírálták az értékelési útmutató előírásait.)

A számításos feladatok értékelésében adódó probléma kezelésének véleményünk szerinti legjobb módja az, hogy kijelöljük a megoldásokban azokat a csomópontokat, amelyeknek eléréséig jár az adott pontszám, bármilyen úton jut is el a diák odáig. Ez a módszer beválni látszott annak ellenére, hogy a kollégák egy része nem mindig tudta követni a számolási hibával súlyosbított megoldásokat. (Ilyen esetben ugyanis a számolási hibáért csupán egyszer szabad „büntetni” a diákot, és a továbbiakban a saját, rontott eredményével kell az elvileg helyes megoldást maximális részponttal jutalmazni.) A jelzett probléma rávilágít a feladatfejlesztés egyik lényeges dilemmájára is: amennyiben a számítási feladatokat (a kémiatanárok által egyébként nem támogatott) feleletválasztásos tesztekkel helyettesítenénk, az értékelésből kimaradna ez a megkülönböztetés: a tesztek rossz válasz esetén egyformán büntetik a jól gondolkodó, de rosszul számoló, valamint az elvileg hibás gondolkodású diákot.

További, az értékeléssel összefüggő kérdés: még a részletezett és pontosan megfogalmazott értékelési útmutató esetén is felmerül a probléma, milyen garancia van egy ok-okozati összefüggés kifejtésével kapcsolatos elemző megoldás egyértelmű és egységes javítására. Az elemző feladat eredményeinek értelmezése során kiderült: igen kevés az esély arra, hogy a magyarázatot igénylő feladatok javítási útmutatóiban a magyarázat mélységét pontosan körül lehessen határolni. Ennek ellenére szükség van a magyarázatok önálló, szöveges kifejtésére, lévén ez a vizsga meghatározó új vonásainak egyike. Az elemző feladatok megbízható értékelése nyilvánvalóan javulni fog az útmutatók folyamatos korrigálása révén, valamint a tanártovábbképzések hatására.

A közvélemény-kutatás eredményei

A vizsgafejlesztés következő fontos állomása volt a részletes követelmények fogadtatását feltáró közvélemény-kutatás. A 30 kérdést tartalmazó középiskolai kérdőívek – teljesen vagy részlegesen kitöltve – 222 iskolából érkeztek vissza. A vélemények többsége elfogadó volt. A legfontosabb kérdésekre adott válaszokat az 1. táblázatban foglaltuk össze.

1. táblázat
A vélemények megoszlása a kémiaérettségi követelményeiről és vizsgaleírásáról (%)

Megnevezés Középszintű vizsga Emelt szintű vizsga
A vizsga céljával egyetértett a válaszolók közül 96,4 96,6
A részletes követelmények felépítésével egyetértett 85,2 98,0
A két szint közötti különbség mértékét megfelelőnek tartotta
  a részletes követelményekben
  a vizsga szerkezetében
  a vizsga mintafeladatsorában
  az értékelés módjában
71,4
88,8
79,6
91,0

A többség szerint a vizsgaanyag igényes, jól átgondolt, logikusan szerkesztett munka. A tantárgyi vizsga céljai pontosan és világosan megfogalmazottak, a mai kor elvárásaihoz mértek, korszerű ismeretet és tudásanyagot követelnek a tanulóktól. A kidolgozott vizsgakövetelmény a véleményezők szerint a számon kérhető ismereteket, összefüggéseket és tevékenységi formákat jól láthatóan különíti el egymástól. Mindez kiszámíthatóvá teszi a vizsgát, a tanároknak pedig nagy segítséget jelent a felkészítési munkában. A követelmények összhangban vannak a vizsga céljaival.

A válaszok közül a legnegatívabb eredmény arra a kérdésre született, amely a kerettanterv és a középszintű vizsgakövetelmények viszonyáról kérdezte az iskolákat. A statisztika alapján az iskolák 56,4%-a szerint a követelmények meghaladják a kerettanterv anyagát. Ha azonban elolvassuk a szöveges megjegyzéseket, akkor kiderül, hogy ez a többlet szinte kizárólag a szervetlen kémia tananyagának a középiskolából való kimaradásával hozható összefüggésbe. A véleményezők elsöprő többsége azonban ez okból nem a tananyag kihagyását, hanem a középszintű érettségire előkészítő órák előírását javasolja. Az is jól látható a válaszokból, hogy a tanári közvélemény – annak ellenére, hogy egyetért a követelményekkel – a vizsgaeredmények romlását jósolta. Ennek okaként a megkérdezettek szinte egyenlő mértékben jelölték meg több tényezőt (lásd 2. táblázat).

2. táblázat
A vizsgaeredmények várható romlásának okai

Okok Középszintű vizsga (%) Emelt szintű vizsga (%)
A követelmények teljesíthetetlensége 23 23,5
A követelmények és a tanítási módszerek összhangjának hiánya 19 24,0
A vizsgafeladatok újszerűsége 27 29,0
A vizsga értékelési eljárásának szigorúbbá válása 31 23,5
Forrás: Villányi, 2001

Az új típusú érettségi egészére vonatkozó kérdések közül figyelmet érdemel az a fontossági rangsor, amelyet a tanárok az új vizsga bevezetéséhez és működtetéséhez szükséges teendőkkel kapcsolatban felállítottak:

  • Az érettségire felkészítő feladatgyűjtemények megjelentetése.
  • Új tankönyvek megjelentetése.
  • Tanártovábbképzés a vizsgára történő eredményes felkészítés módszereiről.
  • Új taneszközök fejlesztése, terjesztése.
  • A tanulóknak szóló összegző kiadvány megjelentetése.

Az új vizsgakövetelmények bevezetésével az előzetes vélemények többsége szerint jelentősen nőni fog a pedagógusok és a tanulók terhelése egyaránt, valamint az iskola taneszközszükséglete, a finanszírozási igények, esetleg az adminisztrációs terhek. Az oktatás színvonala és eredményessége a válaszadók többsége szerint enyhén emelkedik vagy változatlan marad.

A részletes vélemények jelentős része a csökkenő óraszámokat vetette össze aggódva a követelményekkel. Megoldásként általában az óraszámok emelését, illetve az érettségizők számára a 11. és a 12. évfolyamon további kémiaórák tartását javasolták. A közvélemény-kutatásokat általában jellemző módon most is egyszerre jelentek meg az egyes tartalmak hiányára vonatkozó megjegyzések (radiokémia, ökológia, a kábítószerek jelentősége stb.) és a feleslegesnek ítélt anyagrészekre (sók hidrolízise, gyenge savak és bázisok pH-ja, az alkil-halogenidek és a nukleotidok szerkezete stb.) utaló kritikák.

A felsőoktatásból érkezett vélemények is alapvetően pozitív hangvételűek voltak. A részletekre vonatkozó megjegyzések közül igen sok hasznosult a végső anyag szerkesztésénél.

A mérések tanulságainak, továbbá a közvélemény-kutatás eredményeinek figyelembevételével 2001 őszére készült el a vizsgaleírás következő változata (Részletes vizsgakövetelmények…, 2001). Ebben érvényesültek a mérés korábban említett tanulságai mellett a kerettanterv előírásai is. A vizsgakövetelmények és a vizsgaleírás szakmai véleményeztetése 2001 novemberében zajlott le. Felkért lektorok (felsőoktatási, gimnáziumi és szakközépiskolai szakemberek), egy reprezentatív minta alapján összeállított középiskolai kör, szakmai szervezetek, az érintett felsőoktatási intézmények és a pedagógiai intézetek kapták meg a dokumentumot. A lektorok véleménye alapvetően elfogadó volt. Néhány apró, de fontos megjegyzésünket, kiegészítésünket jól hasznosítottuk a dokumentum végső változatában. Meg kell jegyeznünk, hogy a bírálók által tantervi anomáliáknak nevezett tényeket (az utolsó két évben már nincs kémiaoktatás, a kémia egy fontos témaköre utoljára csak az általános iskolában tantervi anyag) a vizsgakövetelmény műfaja nem tudja kezelni.

A 2004. évi próbaérettségi tapasztalatai

2004-ben minden érettségi vizsgáztatásra jogosult iskola – ideértve a felnőttképzést is – 11. évfolyamos tanulója írásbeli dolgozatot írt a négy kötelező vizsgatárgy valamelyikéből: magyar nyelv és irodalom, matematika, történelem, az idegen nyelvek közül az angol és a német nyelv. Az egyes tanulók esetében a vizsgatárgyat, illetve a vizsgaszintet az iskola és a tanár közösen határozta meg. Emellett az iskola, illetve a diák dönthetett arról, hogy megoldja-e a következő vizsgatárgyak valamelyikének írásbeli feladatsorát: informatika, fizika, kémia, biológia, földrajz. A választható vizsgatárgyak megírásának jellemzői a következők voltak. Nem volt központilag kijelölt vizsganap, és a diákok általában nem kaptak felmentést a vizsga napján a tanítás alól. A tanulók önként vehettek részt a vizsgán, akár több tantárgyból is. A vizsgadolgozatok javítása, a tanulói munkák, illetve az eredmények beküldése szintén önkéntes volt. A vizsgákról általában nem készültek jegyzőkönyvek, így – többek között – a diákok munkával töltött idejéről sem volt értékelhető visszajelzés.

A próbaérettségi feladatsoráról kapott vélemények szerint sem a tanárok, sem pedig a diákok nem tartották nehéznek a feladatsorokat. Problémának érezték viszont az új típusú feladatokban való jártasság hiányát, továbbá a felkészülés tartalma és a feladatsorok tematikája közötti eltérést. (Ez utóbbi észrevétel főképpen a számítási feladatok és a szervetlen kémia témái kapcsán merült fel.) A próbaérettségi eredményeinek részletes elemzéséből egyértelműen kiderült, hogy a középiskolákban szükség van felkészítésre a 11. és a 12. évfolyamon. A kémia tantárgy tanítása ugyanis „túl korán” befejeződik (a 10. évfolyam végén), így mindenképpen szükséges egy „újrakezdő” szakasz. A vizsgára történő felkészítés lehetséges tematikájához és módszertanához konkrét ajánlásokat közöl Az érettségiről tanároknak 2005. Kémia című elektronikus tanári kézikönyv. A próbaérettségi megerősítette az elkészített követelményrendszer és vizsgaleírás szerkezetét, ezért azt követően jelentős változtatás nem történt.

Felkészülés a 2005-ös érettségire

A kétszintű érettségi követelményeinek kidolgozása, a vizsgamodell összeállítása, a feladattípusok megalkotása az elmúlt évek során folyamatosan történt. Az oktatási struktúra átszervezése, a kötelező óraszámok változása, a felsőoktatásba történő felvétel rendszerének változása szükségessé tették a vizsgatárgy átfogó átalakítását, egyfajta reformját. A végleges követelmények kialakításának folyamatában megtörtént a vizsgatematika és a követelmény szerkezeti átgondolására.

A kétszintű kémiarettségi bevezetése előtt a kémiatanárok jogosan várták el a naprakész tájékoztatást és a minél több segédanyagot a diákok felkészítéséhez. A tanárok felkészítésének egyik legfontosabb tényezője a multiplikátor képzés volt, amelynek zárásaként megszülettek azok az alapelvek, melyek segítik a középiskolai kémiatanárok munkáját a vizsgaleírás és a részletes követelményrendszer értelmezésében, a feladatok új típusú javítási-értékelési útmutatóinak alkalmazásában.

A segédanyagok köre fokozatosan bővült: írásbeli és szóbeli mintafeladatok jelentek meg az OM, majd az OKÉV honlapján; elérhetőekké váltak a 2004. évi próbaérettségi anyagai az OKI honlapján; a vizsgázóknak és a tanároknak egyaránt szóló segédkönyvek jelentek meg.

A legfontosabb tényezőnek a kémiatanárok pozitív hozzáállása tartható. Az kétszintű kémiavizsga „újszerűségét” elfogadták, sőt támogatták. A bíráló észrevételek is építő szándékkal fogalmazódtak meg. A szinte napi kapcsolattartás eredményeként a vizsgafejlesztők 2005-ben nyugodtan várhatták az első új kémiaérettségit.

Irodalom

Abiturprüfung (1996): Chemie Grundkursfach, Leistungskursfach. Thüringer Kultusministerium

Berek László – Villányi Attila (szerk.) (2004): Az érettségiről tanároknak 2005. Kémia. Országos Közoktatási Intézet.
[online]

Bereznainé Herceg Edit (1997): Érettségi vizsgák kémiából. Történeti elemzés. Kézirat. Országos Közoktatási Intézet, Budapest.

Central written Examination, Chemistry, Pre-Academic Stream (1990): CITO, Dept. of Examination, Arnhem.

Dr. Bazsa György (1993): Gondolatok a közoktatásról és a kémiatanításról. A kémia tanítása, március.

Berek László (2005): Kémia-próbaérettségi 2004.
[online]

Günther Ziegelmaier (1991): Chemie Abitur. Mainz Vlg., München.

Kollegstufe, Die Oberstufe des Gymnasiums in Bayern (1995): Bayerisches Kultusministerium.

Mátrai Zsuzsa (2001): Érettségi és felvételi külföldön. Műszaki Könyvkiadó, Budapest.

Practical tests in variants, Chemistry, Teacher’s guide (1996): CITO, Dept. of Examination, Arnhem, 1996

Riedel Miklós (1997): A kémiaérettségi a világ országaiban. Kézirat. Országos Közoktatási Intézet, Budapest.

Salters Advanced Chemistry (1994): University of York Science Group.

Ucni Nacart za Kemijo v srednih sklolah (1996): Zavod Republike Slovenije za skolstvo, Ljubljana

Vári Péter (2003) (alkotó szerk.): Pisa-vizsgálat 2000. Műszaki Könyvkiadó, Budapest.

Villányi Attila (szerk.) (2001): A kémiaérettségi közvélemény-kutatásának eredményeiről. Kézirat. Országos Közoktatási Intézet, Budapest.

A honlapon található tanulmányok, egyéb szellemi termékek, illetve szerzői művek (a továbbiakban: művek) jogtulajdonosa az Oktatáskutató és Fejlesztő Intézet. A jogtulajdonos egyértelmű forrásmegjelölés mellett felhasználást enged a művekkel kapcsolatban oktatási, tudományos, kulturális célból. A jogtulajdonos a művekkel kapcsolatos anyagi haszonszerzést azonban kifejezetten megtiltja.