Elektronikus Könyv és Nevelés

   

Oktatástörténet

   

Belső borító

 

Tartalomjegyzék

 

Rovatok

Könyvtár

Olvasáspedagógia

Ifjúsági irodalom

Oktatástörténet

Hírek

 

 

Impresszum

 

Acrobat Reader 5.0 CE

 

TanszerMúzeum (Nádasi András rovata)

 

O

k

t

a

t

á

s

t

ö

r

t

é

n

e

t

Muzeális taneszközök a vegytan szemléltetéséhez és tanulásához – I.

 

Tanszertörténeti sorozatunkban1 eddig bemutatott természettudományos tantárgyak – a biológia, fizika és a földrajz – kísérleti és demonstrációs eszközeinek sorába illenek még a vegytan, vagyis a kémia tanítását és tanulását segítő taneszközök is. A chemia elődjének, az ókorban ismert alkímiának a régi fénye már megkopott. Ez a szó a XVII. század óta főként „az aranykészítés és a hasonló ábrándos műveletek” megjelölésére szolgál. Tény azonban, hogy az alkimisták számos elméletet alkottak, ezer éven át „kísérleteztek” az aranyért, a bölcsek kövéért, és ehhez kialakították a laboratóriumaikat és felszerelték azt eszközökkel. Sok eszközük máig őrzi nevét, eredeti formáját és funkcióját. Az alkímiának nagy érdeme, hogy bevezette a kísérletezést, mint módszert a tudományos kutatásba.

  

Középkori zománckészítő műhely – réz reliefzománc

 

Ennek áldásos, máig tartó hatása leginkább a természettudományos oktatásban érzékelhető, de tudnunk kell: az iskolai kísérletezés nem azonos a kutatással. Az iskolai demonstrációs és tanuló-kísérletek mindig tervszerűek, céljuk a már felfedezett természeti törvények látványos igazolása.

 

A kémia magyarországi története a középkori fémkohászattal vette kezdetét. Szabadváry Ferenc2, a nemrég elhunyt kémiatörténész egyik írásából is tudjuk, hogy hazánkban sem a vegytan, sem annak oktatása nem az alkímiából nőtt ki, hanem a fémkohászatból.3 Természetesen évszázadok óta számos más vegyi technológia is ismert volt, mint például a méreg- és festékkeverés, a fémolvasztás, a desztilláció, vagy a zománcozás, amely a gyakorlatban fejlődött ki.

 

 

Szakaszos lepárló 1510-es ábrázolása egy német szabadállamból, Brunschweigből

 

Ennek ellenére az egyetemeken többnyire csak elméleti kémiai oktatás folyt, bár a vegytan professzorai többnyire gyakorló orvosok. Az európai, így a magyar felsőoktatásban a kémia, mint önálló tantárgy, csak a XVIII. században jelent meg, bár a vegytan tárgykörébe eső ismeretek rendszeres tanítása az orvosi karokon a középkorig nyúlik vissza.

 

Méltán büszkék lehetünk arra, hogy a gyakorlatias kémia, vegytan tanítását Európában elsőként a selmecbányai Erdészeti és Bányászati Akadémia valósította meg: Mária Terézia a bányászati iskolát 1763 és 1770 között szerveztette át akadémiává, amelynek kezdő lépése Magyarország első kémiai tanszékének megalapítása.

 

Az akadémián laboratóriumokat nyitottak, amelyeket felszereltek a szükséges anyagokkal és eszközökkel, hogy azokban minden hallgató megismételje a kísérleteket, és saját szemével győződjön meg mindama jelenségekről, amelyek a testek egyesülésekor megnyilvánulnak.” A kémia első professzora a vallon orvos, Jacquin Miklós József4 lett, aki hat évet töltött Selmecbányán, ahol megírta az „Examen chemicum” című, Bécsben kiadott és mindenütt ismert könyvét.

 

Johann R. Glauber desztillációs készüléke, a Furni Novi Philosophici 1648-as kiadása

 

Jacquin Miklós selmecbányai működése közben, 1769-ben, az égetett mésszel végzett kísérletsorozata az egyik legjelentősebb előkészítője a híres Antoine Laurent Lavoasier (1743–1794) tudomány átformáló működésének.

 

Lavoasier és Meusnier gazométerének ábrázolása – rézmetszet

 

Lavoasier más vegyészek (Cavendish, Scheele, Priestley) munkáin alapuló elméletével bizonyította az oxigén égési folyamatban való részvételét, és mint ismeretes, megbuktatta a flogiszton elméletet5, amely számos országban ismert és elismert elmélet volt, így Magyarországon is, ahol azt Winterl Jakab (1732–1809), a nagyszombati egyetem kémia professzora hirdette.

 

Lavoisier kísérleti eszközeinek és berendezéseinek szemléletes ábráival segítette az olvasókat azoknak a kutatásoknak a követésében, amelyek nyomán megállapította, hogy az oxigén alapvető szerepet játszik az égésben. Képei térhatású metszetek voltak, a finom rajzolatok jól érzékeltették az edények térbeli alakját, és azt is jelezték, hogyan kell fölszerelni, összeállítani a készülékeket. Az esztétikai konvenció is megkövetelte a valósághű ábrázolást: pl. nem tartották elegendőnek, hogy a gömböt kör jelezze6.

 

„A’ gyönyörű természet’ tudománnya magyarázata” c. kötet címlapja

 

Az 1800-as években a kémiai ismereteket, természetesen középfokon is a természettan tárgy keretében oktatták, a fizikai, biológiai, földrajzi és az ásványtani ismeretekkel együtt. Varga Márton híres „science” könyve, A’ gyönyörű természet’ tudománnya magyarázata a’ tüneményekből, és az új feltalálásokból” címen, 1808-ben jelent meg Nagy Váradon.

 

Részlet Varga Márton szótárából

 

Az előszóban azt írja a szerző: „Nemzetem dísze, dicsősége, java, a vallásra való buzdítás voltak fő ösztönim, az erköltsök jobbítgatása, hogy nem deákul, melly kevesebbe került volna, hanem magyarul irtam. Megmutattam, hogy anyanyelvünk ereje megbírja a Filisofiát, hogy lehet Fizikát olly tökéletesen rajta irni, mint a deák oskolás könyvek vannak... Előttem törött út, kiki tudgya, nem volt...”

 

Más kérdés, hogy a mai olvasók számára a „heányos mekkoraság” (negatív szám), vagy az „izmosok egyaránlattya” (testek egyensúlya) kifejezés a latin nyelv tudása nélkül aligha érthető.

 

 

Mindezek alapján egyértelmű az is, hogy a tankönyvekben, a latin nyelvet felváltó magyar szakkifejezések megértéséhez – a szótárak mellett – nagy szükség volt a szemléltető képekre, illusztrációkra.

 

Tarczy Lajos (1807–1881)

A természettudományok, ezen belül a vegytan oktatása a Ratio Educationis-ban már sokkal jelentősebb szerepet kapott, mint korábban, de továbbra is a fizika ill. az ásványtan részeként tanítják. A pápai Református Főiskola természettan, természetrajz tanárának7, Tarczy Lajosnak, a „Természettan az alkalmazott mathesissel egyesülve” c. könyve is így épül fel. A vegytan’ alaprajzát ’s a’ szélesen ugy nevezett mozgony tudományt magában foglaló kötet 1839-ben jelent meg Pápán.

 

1781-ben már megjelent az első természettudományos szakmódszertani könyv is, „A természetnek vizsgálatjára és helyes esmértetésére. Vezérlés a’ magyar nemzeti oskalák számára” címmel.

 

Egy mai szombathelyi diák, Németh Katalin8 ezt írja dolgozatában: „Módszerei ma már részben átalakultak, de óriási jelentőségű a kísérletezés és a pontosság, a szakképzett tanító fontosságát leíró része: „A Tanító mester jól hozzá készüljön és nem tsak minden a’ hoz tartozó eszközöket elő szerezzen, hanem magát is benne gyakorolja, hogy meg ne tévedjen.” Magyar tantárgytörténeti kuriózum, hogy 1848-ban, az első független minisztérium rendelete írja le először azt, hogy a középszintű iskola legfelső, bölcseleti osztályában a kémiát önálló tárgyként kell tanítani.

 

A rendelet megjelenése Eötvös József (1813–1871) nevéhez, illetve az általa kiadott 1868. évi középiskolai tantervhez kötődik. Ezen tanterv 19. §-a mondja ki, hogy „a vegytan a IV. osztályban, a tanév második felében heti 4 órában adatik elő, mint külön tanulmány”. E tantervi döntést követően önálló vegytani tankönyvek is megjelennek, és jelentősen felgyorsult a középfokú iskolák kísérleti és szemléltető eszközökkel történő felszerelése. A század utolsó harmadától épülő iskolák többsége már önálló kémiai előadóval, szertárral, laboratóriummal rendelkezik.

 

Az első, inkább az érdeklődő diákoknak készült, vegytani könyvek fordításai az 1840-es években jelentek meg. Ilyen mű pl. „A vegytan alapvonatai mindennemű ifjuság számára”, amelyet a német származású dr. Sadebeck Móritz boroszlói tanító írt, s Károlyi Sámuel fordított magyarra 1843-ban.9

 

 

Az előszót Bugát Pál10 orvostudor és egyetemi tanár írta. A mű szerkezetét tekintve ugyanúgy három nagy részre osztható, mint a mai tankönyvek: a fizikai kémiai rész („Bevezetés”), a szervetlen („Az elemek s ezeknek életműtlen egyesületei”), és a szerves kémia („Az életműves egyesületekről”).

 

Bugát Pál (1793–1865)

 

A könyv korszerűségét mutatja, hogy már nem a Dalton-féle szimbólumokat alkalmazza, amelyek Berzelius betűjelei előtt, 1835-ig általánosan elfogadottak és használatosak voltak.

 

A vegyjelek változása

 

Ekkor már ismert, és Sadebeck könyvében is szerepel az elemek tapasztalati úton történő csoportosítása, amely a svéd kémikus tudós, Jöns Jacob Berzelius által alkotott táblázat formájában jelent meg.

 

Jöns Jacob Berzelius (1779–1848)

 

A könyv régies nyelvezete különlegesen élvezetes, a nyelvújítás és szakmai nyelv magyarosítására tett kísérlet kiváló példája, miként azt a mellékletben olvashatjuk.

 

A Dalton-féle atomsúly táblázat és az elemek jelei

 

A tankönyvekben az „elemek periódusos rendszere” a híres karlsruhei konferenciát11 követően, több alakzatban is megjelenik. Ilyen a már feledésbe ment a Béguyer de Chancourtois és a Crookes-féle szemléltetés is.

 

 

Crookes háromdimenziós, spirális

nyolcasra emlékeztető modellje

 

Béguyer de Chancourtois csigavonalas

periódusos rendszere

 

Julius Lothar Meyer (1830–1895) már 1868-ban felrajzolt egy periódusos rendszert „A kémia modern elméletei” című könyvének második kiadásához12. A táblázat 16 sorból állt, az utolsó üresen maradt. Néhány elem nem a megfelelő helyre került, de a szénnel, nitrogénnel, oxigénnel, fluorral és lítiummal kezdődő csoport, valamint az alkáliföldfémek csoportja teljes volt. Meyer munkájára is fontos befolyást gyakorolt a karlsruhei konferencia.

 

A Mengyelejev-féle periódusos rendszer

 

A táblázatok közül a legjobbnak a Dimitríj Mengyelejev13 által 1869-ben megalkotott periódusos rendszer bizonyult, amelyet eredetileg is oktatási célra szerkesztett. Ennek 90o-kal elforgatott, korszerűsített, grafikus reprezentációja minden mai kémia tankönyvben megtalálható.

 

 

 

Az 1930-as években a szemléltetéssel kapcsolatban Loczka Lajos14 a bemutatás és a filmoktatás mellett, a képek és faliképek szerepéről szólván a periódusos rendszer jelentőségét is kiemeli: „A faliképekkel kapcsolatban említjük meg, hogy elkerülhetetlenül szükséges a periodusos rendszer kifüggesztése a tanteremben. Régebben a fontosabb elemek atomsúlyait feltüntető táblák szerepeltek a vegytani előadótermek falán. A periodusos rendszernek az az alakja, amely az elemeket oszloponkint csoportosítja, az oktatás szempontjából ajánlatosabb, mint a csigavonal alakú.” Az idézett megállapításokat az idő is fényesen igazolta. A periódusos rendszer a múlt század elejétől iskoláink kémiai előadó és szaktantermeiben szinte mindenütt látható, szemléltető faliképként. A világhálón a legmodernebb 3D animációs technikákkal és multimédia megoldásokkal megvalósított, on-line „interaktív” adatbázisként15 is elérhető.

 

A periódusos rendszer faliképen – a Stiefel Eurocart Kft. gyártmánya 2005-ből

 

 

Egy vizuális periódusos rendszer http://www.chemsoc.org/viselements/pages/pertable_fla.htm

 

Sorozatunkban eddig méltatlanul keveset foglalkoztunk minden idők legfontosabb taneszközével, a tankönyvekkel, de ezt a tematika indokolta mulasztást később pótoljuk. Mostani kis kitérőnk oka főként az, hogy a vegytani kísérleti összeállítások a korabeli tankönyvek illusztrációi alapján jól azonosíthatók. Say Móricz vegytan könyvéből is megismerhettünk több eszközt, így pl. a már említett „légtartót” (a gasometert), a „Woulff üveget”, a „görebet”, a nyaka dőlt üveget, amelyet retortának is nevezünk.

 

Say Móricz: A vegytan alapvonalai c. könyvének két lapja

 

E könyvből megtudhatjuk azt is, hogy az „éleny a víz által csak csekély mennyiségben szörpöltetik el”, valamint azt, hogy „A testeknek élenynyeli egyesülését élenyülésnek és élenyítésnek (oxydatio) az attóli részbeni és tökéletes megszabadulását élenytelenülésnek vagy élenytelenítésnek (desoxydatio) és szinülésnek vagy szinitésnek (reductio) nevezzük.”

 

A Woulff-féle palack használatban

 

 

Melléklet

 

Részlet dr. Sadebeck Móritz „A vegytan alapvonatai mindennemű ifjuság számára" c. művéből

 

 

 

Jegyzetek

 

1.

 

Tanszermúzeum I. – Elektrosztatikai gépek az elektromos alapjelenségek szemléltetéséhez = Könyv és nevelés 2004/4. sz.

http://www.opkm.hu/konyvesneveles/2004/4/nadasi-elektro.html

Tanszermúzeum II. – Demonstrációs eszközök az optikai alapjelenségek szemléltetéséhez = Könyv és nevelés 2005/1. sz.

http://www.tanszertar.hu/eken/2005_01/nadasi.htm

Tanszermúzeum III. – Modellek egyes csillagászati földrajzi fogalmak szemléltetéséhez = Könyv és nevelés 2005/2. sz.

http://www.tanszertar.hu/eken/2005_02/nadasi_0502.htm

Tanszermúzeum IV. – Muzeális egyszerű gépek a mechanikai alapfogalmak szemléltetéséhez = Könyv és nevelés 2005/4. sz.

http://www.tanszertar.hu/eken/2005_04/nadasi_05_04.htm

Tanszermúzeum V. – Modellek és más taneszközök a hőtan szemléltetéséhez = Könyv és nevelés 2006/1. sz.

http://www.tanszertar.hu/eken/2006_01/nadasi_0601.htm

Tanszermúzeum VI. – Modellek a természettudományos jelenségek és fogalmak szemléltetéséhez = Könyv és nevelés 2006/2. sz.

http://www.tanszertar.hu/eken/2006_02/nadasi_0602.htm

Tanszermúzeum VII. – Modellek és minták, csontkészítmények, száraz és nedves preparátumok = Könyv és nevelés 2006/3. sz.

http://www.tanszertar.hu/eken/2006_03/na_060302.htm

2.

 

Szabadváry Ferenc (Kőszeg, 1923. – Budapest, 2006.) vegyészmérnök, címzetes egyetemi tanár, a kémiatudományok doktora, az MTA levelező tagja. Autodidakta módon lett kémiatörténész, feldolgozta a BME Vegyészmérnöki Tanszékének történetét is, kiemelkedő személyekről írt tanulmányokat, az Országos Műszaki Múzeumban pedig jelentős gyűjteménybővítés fűződik nevéhez. Édesapja szappangyártással foglalkozott, a bőripar egyik jelentős beszállítója volt. Vegyészmérnöki diplomájának megszerzése után átvette a családi szappangyár vezetését, és azt egészen az üzem államosításáig vezette. Az üzem államosítása után a Budapesti Műszaki Egyetemen először tanársegéd lett Erdey László professzor mellett, majd az egyetem tanára. A kémia történetével foglalkozó írásai jelentősek, de írt tanulmányt a másfél évszázadot átfogó magyar barokk kor iskolarendszeréről és tudományáról is. A kémia területén minden ágazatban (analitikai kémia, szervetlen kémia, általános és fizikai kémia, szerves kémia, mezőgazdasági kémia, kémiai technológia) kutatásokat folytatott. Több, mint 800 kémiai személy életrajzát dolgozta fel. 1996-ban FECS (Federation of European Chemical Societies) Szövetség szolgálatáért FECS-kitüntetést kapott.

3.

 

Szabadváry Ferenc „A kémia magyarországi kezdeti tudományos megalapozása” című írása szerint: 1270-ből származik első adatunk, egy pápai utasítás a budavári domonkosoknak megtiltotta, hogy alkímiával foglakozzanak. Az utolsó adatunk pedig az, hogy három mexikói úrnak sikerült elhitetni Ferenc Józseffel, hogy aranyat tudnak csinálni és az egy ideig finanszírozta kutatásukat, míg 1865-ben csendben áttették őket a határon.

4.

 

Jacquin Miklós 1727. február 16-án Leidenben, egy francia eredetű holland család gyermekeként látott napvilágot. Amsterdamban, Leidenben, Párizsban tanult, végül Bécsben szerzett orvosi oklevelet 1752-ben. Kimagaslott az akkori orvosi tudományokhoz sorolt kémiában és botanikában, ezért amikor 1763-ban Selmecbányán Bányászati Akadémiát állítottak fel, a kémiai és bányászattani tanszékre őt nevezték ki. Modern szemléletben oktatta a kémiát. Hallgatóit nemcsak a kémia elméletébe, hanem a gyakorlatába is bevezette. Az ásványtan és a növénytan is nagyjai között tartja számon. Hosszú, szép élete 1817. október 26-án ért véget.

5.

 

A flogiszton nevű anyag, mellyel a 17. században az égés folyamatát próbálták magyarázni a kémia fejlődésének egyik mérföldköve. A szó eredete a görög „égő” szóból ered (ami rokon a latin flamma, láng szóval). A Georg Ernst Stahl (1659–1734) által kidolgozott elmélet szerint minden éghető anyagban flogiszton található, ami az égést okozza. Az anyagok égésekor azokból eltávozik a flogiszton, és minél többet tartalmaznak ebből, annál hevesebben égnek. Azt a tényt, hogy az égéskor az anyagok tömege növekszik azzal magyarázta, hogy a flogiszton tömege negatív, azt a gravitáció „taszítja”. Az elmélet jelentősége volt, hogy szakított a misztifikáló és alkimista felfogással szemben, és a folyamatot megpróbálta tudományos alapokra helyezni, és így lehetővé tette az elmélet pontosítását, vagy akár – mint ez esetben is történt – cáfolatát.

6.

 

David Knight: A kémia képei c írásában olvasható, amely elérhető a

http://www.kfki.hu/chemonet oldalon.

7.

 

Tarczy Lajos Hetényben született, 1807. december 6-án. Filozófus és természettudós, az MTA tagja. Teológiai és filozófiai tanulmányait a pápai főiskolán, fizikai és matematikai tanulmányait Bécsben és Berlinben végezte 1831–33-ban. 1833-tól a pápai református főiskola filozófia-, fizika- és matematikatanára. Jelentős szerepe volt az iskola újjászervezésében és korszerűsítésében: oktatási reformjának végrehajtásában, a főiskola nyomdájának megalapításában (1838) stb. A hazai természettudományos és ismeretterjesztő irodalom egyik legjelentősebb korabeli művelője. Esztétikai munkássága is jelentős. 1881. március 20-án halt meg, Bécsben.

8.

 

Németh Katalin: „A vegytan alapvonatai” avagy a kémiaoktatás a múlt század közepén. L. még a 9. sz. jegyzetben foglaltakat.

9.

 

E tankönyvet részletesen elemzi Németh Katalin, a szombathelyi Bolyai János Gyakorló Általános Iskola és Gimnázium egykori diákja, az 1999. évi Természet –Tudomány Diákpályázatra benyújtott, a Természettudományos múltunk felkutatása kategóriában I. díjat nyert, kiváló munkájában: „Ez a könyv eredetileg a tapolcai pedagógiai gyűjtemény részét képezte, de a könyvtár költözködése során eltűnt, így tudomásunk szerint már csak fénymásolatban létezik. Nyelvezete – mint majd látható lesz – roppant érdekes, még az Irinyi–Bugát-féle műnyelvet használja, amely először nyomtatásban 1842-ben jelent meg Manó Alajos „Orvos-gyógyszerészi vegytan” című könyvében.” – írja. A könyv az Országos Pedagógiai Könyvtár és Múzeum Tankönyvtárában megtalálható, talán soha senki sem kereste. Németh Katalin dolgozatának címe: „A vegytan alapvonatai” avagy a kémiaoktatás a múlt század közepén.

10.

 

Bugát Pál (Gyöngyös, 1793. – Pest, 1865.) orvos, egyetemi tanár, az MTA tagja (1830). 1818-ban avatták orvosdoktorrá a pesti egyetemen. 1824-től 1849-ig az elméleti orvostan tanára a pesti egyetemen, 1841–42-ben és 1842–43-ban az orvosi kar dékánja. A Honvédelmi Bizottmány 1848-ban országos főorvossá nevezte ki. A szabadságharc után megfosztották tanszékétől. Jelentős érdemeket szerzett az orvosi műnyelv fejlesztése terén új szavak (pl. láz, genny, tályog, izom, ideg, étvágy stb.) alkotásával, tankönyvek fordításával, írásával, orvosi műszótár szerkesztésével. 1841-ben megalakította a Természettudományi Társulatot, amelynek első elnöke lett. – M. Bonctudomány (Pest, 1828); Éptan (Pest, 1830); Tapasztalati természettudomány (Pest, 1836–37); Természettudományi szóhalmaz (Buda, 1844).

11.

 

A konferenciáról készült egyik beszámoló Richard Anschütz August Kekulé (Berlin: Verlag Chemie, 1929) c. könyvének VIII. függelékében jelent meg. Az angol fordítás forrása: Mary Jo Nye: The Question of the Atom (Los Angeles: Tomash, 1984) Elérhető a

http://www.kfki.hu/chemonet/hun/olvaso/histchem/mol/karlsruhe.html oldalon.

12.

 

A módosított táblázat csak 1870-ben jelent meg nyomtatásban [Annalen der Chemie, Supplementband 7, 354 (1870)]. A cikk hivatkozik Mengyelejev dolgozatának német változatára.

http://www.kfki.hu/chemonet/hun/olvaso/histchem/mol/meyer.html

13.

 

Az 1860-as évek végén, „A kémia alapelvei” című könyv írása közben Dimitrij Ivanovics Mengyelejev (1834–1907) olyan rendszert keresett, amelynek alapján osztályozni tudná az elemeket. Az atomsúlyok (relatív atomtömegek) szerinti rendezés tűnt a legígéretesebbnek. A korábbi próbálkozásokon túl nagy hatást gyakorolt rá a karlsruhei konferencia. Első táblázatát 1869. februárjában nyomtatta ki és küldte el néhány tudósnak. Nemsokára megjelent a periódusos rendszerről szóló cikk, amely tartalmazta a táblázatot, a periódusos törvény első megfogalmazását és a törvényből levont következtetéseket: egyes elemek atomsúlyait módosítani kell, hogy az elemek a helyükre kerüljenek a táblázatban, és ismeretlen elemeknek is kell lenniük, amelyek a táblázat üres helyeire kerülnek majd [Zsurnal Russzkogo Himicseszkogo Obscsesztva 1, 60 (1869)].

14.

 

A könyv a M. Kir. Vallás- és Közoktatásügyi Minisztérium támogatásával Pedagógiai szakkönyvek 7. köteteként jelent meg: Loczka Lajos: A vegytan tanítása, Országos Középiskolai Tanáregyesület, Budapest, 1933

15.

 

Magyar verzió:

http://web.inc.bme.hu/fpf/pt.html, a

http://www.chemsoc.org/viselements/pages/pertable_fla.htm angol nyelvű, látványos honlap, komplex szolgáltatásokkal.

         

 

 

Tartalomjegyzék  |  Nyomtatható változat  |  Fel  ]