Scenariusz zajęć

Autor: Marta Wróbel, Krzysztof Błaszczak

Przedmiot: chemia

Temat: Jak produkuje się gips budowlany?

Grupa docelowa: uczniowie III etapu edukacyjnego, liceum, technikum, zakres podstawowy i rozszerzony; uczniowie III etapu edukacyjnego – kształcenie w zakresie podstawowym i rozszerzonym

Podstawa programowa:

Zakres podstawowy

XI. Zastosowania wybranych związków nieorganicznych. Uczeń:

5) pisze wzory hydratów i soli bezwodnych (${\text{CaSO}}_4$, (${\text{CaSO}}_4$)Indeks dolny 2₂·HIndeks dolny 2₂O i ${\text{CaSO}}_4{\text{·2H}}_2\text{O}$); podaje ich nazwy mineralogiczne; opisuje różnice we właściwościach hydratów i substancji bezwodnych; przewiduje zachowanie się hydratów podczas ogrzewania i weryfikuje swoje przewidywania doświadczalnie; wymienia zastosowania skał gipsowych; wyjaśnia proces twardnienia zaprawy gipsowej; pisze odpowiednie równanie reakcji;

Zakres rozszerzony

XI. Zastosowania wybranych związków nieorganicznych. Uczeń:

5) pisze wzory hydratów i soli bezwodnych (${\text{CaSO}}_4$, ${\text{(CaSO}}_4{\text{)}}_2{\text{·H}}_2\text{O}$ i ${\text{CaSO}}_4{\text{·2H}}_2\text{O}$); podaje ich nazwy mineralogiczne; opisuje różnice we właściwościach hydratów i substancji bezwodnych; przewiduje zachowanie się hydratów podczas ogrzewania i weryfikuje swoje przewidywania doświadczalnie; wymienia zastosowania skał gipsowych; wyjaśnia proces twardnienia zaprawy gipsowej; pisze odpowiednie równanie reakcji.

Kształtowane kompetencje kluczowe:

• kompetencje w zakresie rozumienia i tworzenia informacji;

• kompetencje matematyczne oraz kompetencje w zakresie nauk przyrodniczych, technologii i inżynierii;

• kompetencje cyfrowe;

• kompetencje osobiste, społeczne i w zakresie umiejętności uczenia się.

Cele operacyjne

Uczeń:

• omawia warunki geochemiczne, w których powstawał gips;

• omawia schemat produkcji gipsu budowlanego;

• wymienia wady i zalety gipsu budowlanego.

Strategie nauczania:

• asocjacyjna;

• problemowa.

Metody i techniki nauczania:

• dyskusja dydaktyczna;

• metoda lekcji odwróconej;

• eksperyment chemiczny;

• ćwiczenia uczniowskie;

• analiza materiału źródłowego;

• grafika interaktywna;

• kieszeń i szuflada.

Formy pracy:

• praca zbiorowa;

• praca w grupach;

• praca indywidualna.

Środki dydaktyczne:

• komputery z głośnikami, słuchawkami i dostępem do Internetu/smartfony, tablety;

• zasoby multimedialne zawarte w e‑materiale;

• tablica interaktywna/tablica, pisak/kreda;

• rzutnik multimedialny;

• aplikacja Mentimeter, Kahoot!, Quizizz;

Przed lekcją:

W ramach metody lekcji odwróconej, zadaniem uczniów jest zapoznanie się z treściami zawartymi w e‑materiale, dotyczącymi tematu w zakładce „Przeczytaj”. Uczniowie zwracają uwagę na rodzaje gipsu, warunki ich powstawania, rozmieszczenie złóż gipsu w Polsce, proces prażenia oraz jego produkcję w Polsce, a także właściwości gipsu budowlanego.

Przebieg zajęć

Faza wstępna:

1. Zaciekawienie i dyskusja. Nauczyciel zadaje uczniom przykładowe pytanie:

• W jaki sposób tworzyły się gipsy?

• Czym są ewaporaty?

• Jaki klimat jest potrzebny, by mogły się tworzyć?

• Na czym polega prażenie gipsu? Jakie są produkty tego procesu?

• W jaki sposób można produkować gips?

• Czym różni się gips syntetyczny od naturalnego?

2. Rozpoznawanie wiedzy wyjściowej uczniów. Uczniowie podają znaczenie gipsu budowlanego oraz jego wady i zalety. Nauczyciel może wykorzystać aplikację Mentimeter z użyciem smartfonów/tabletów.

3. Ustalenie celów lekcji. Nauczyciel podaje temat zajęć i wspólnie z uczniami ustala cele lekcji, które uczniowie zapisują w portfolio.

4. Zasady BHP. Nauczyciel zapoznaje uczniów z kartami charakterystyk substancji, które będą używane na lekcjach.

Faza realizacyjna:

1. Grafika interaktywna, która dotyczy przemysłowego otrzymywania gipsu budowlanego – praca w parach. Jeżeli pojawiają się wątpliwości, nauczyciel stanowi wsparcie i ewentualnie wyjaśnia niezrozumiałe kwestie.

2. Eksperyment chemiczny – “Badanie reakcji gipsu z wodą” oraz „Prażenie gipsu”. Teraz uczniowie wykorzystają wiedzę zdobytą w e‑materiale oraz multimedium bazowym. Nauczyciel, poprzez losowanie, dzieli uczniów na pięć grup. Uczniowie wybierają znajdujące się na stole laboratoryjnym materiały, a następnie przeprowadzają eksperyment wg instrukcji opisanej w materiałach pomocniczych. Nauczyciel rozdaje karty pracy ucznia. Uczniowie samodzielnie stawiają pytanie badawcze i hipotezę, obserwują zmiany podczas eksperymentu, wyciągają wnioski (wszystko zapisują w kartach pracy). Następnie zespół klasowy wspólnie ustala wnioski.

3. Uczniowie samodzielnie sprawdzają swoją wiedzę, wykonując ćwiczenia zawarte w e‑materiale – „Sprawdź się”.

Faza podsumowująca:

1. Nauczyciel sprawdza wiedzę uczniów zadając pytania. Nauczyciel może również przygotować quiz z wykorzystaniem aplikacji Kahoot! lub Quizizz z zastosowaniem smartfonów/tabletów.

2. Kieszeń i szuflada. Nauczyciel rozdaje uczniom sklerotki. Prowadzący zajęcia rysuje na tablicy kieszeń, a obok niej zapisuje: „Co zabieram ze sobą?”. Tutaj uczeń ma wpisać to, co wyniósł z zajęć, co do niego szczególnie przemówiło, co się spodobało lub co mu się przyda w przyszłości. Poniżej nauczyciel rysuje szufladę i białą plamę. Obok szuflady zapisuje: „Co mi się nie przyda?”, a obok białej plamy: „Czego zabrakło?”. Poniższe rysunki uczeń wypełnia sklerotkami z zapisanymi krótkimi zdaniami, równoważnikami zdań lub kluczowymi słowami. Jest to okazja także do analizy przebiegu zajęć i szybkiej powtórki.

Praca domowa:

Uczniowie wykonują w e‑materiale w sekcji „Sprawdź się” pozostałe ćwiczenia, których nie zdążyli wykonać na lekcji.

Wskazówki metodyczne opisujące różne zastosowania multimedium:

Grafikę interaktywną uczniowie mogą wykorzystać przygotowując się do zajęć lub mogą jej użyć podczas lekcji powtórzeniowej. Uczniowie nieobecni na lekcji mogą wykorzystać to narzędzie celem uzupełnienia luk kompetencyjnych.

Materiały pomocnicze:

1. Nauczyciel przygotowuje sklerotki (karteczki samoprzylepne) dla uczniów.

2. Doświadczenie chemiczne: “Badanie gipsu z wodą”. Każdy z pięciu zespołów przygotuje próbkę zaczynu gipsowego o zróżnicowanych parametrach. Podczas eksperymentu zespoły prowadzą notatki, a na kolejną lekcję na ich podstawie przygotują sprawozdanie.

Składniki:

• Grupa 1: przygotowanie zaczynu gipsowego twardego (63% masowe gipsu + 37% masowych wody);

• Grupa 2: przygotowanie zaczynu gipsowego normalnego (58% masowych gipsu  + 42% masowe wody);

• Grupa 3: przygotowanie zaczynu gipsowego miękkiego (50% masowych gipsu + 50% masowych wody);

• Grupa 4: przygotowanie zaczynu gipsowego bardzo miękkiego (46% masowych gipsu + 54% masowe wody);

• Grupa 5: przygotowanie zaczynu gipsowego płynącego (40% masowych gipsu + 60% masowych wody).

Każdy zespół powinien odważyć odpowiednią ilość gipsu i wody, aby zachować zadaną proporcję składników zaczynu. Do przeprowadzenia doświadczenia będą potrzebne jeszcze: pojemniki plastikowe jednorazowe (np. kubeczki plastikowe). Uczniowie przygotowują w zespołach próbki gipsu z podanych składników. Eksperymentalnie sprawdzą, jakie znaczenie ma proporcja ilości gipsu do wody na ich właściwości. Uczniowie notują spostrzeżenia z całego eksperymentu, np. czas potrzebny na związanie, zmiany barwy, można dokonywać też pomiarów temperatury, twardości gipsu, itd. Następnie wykonać doświadczenie: “Prażenie gipsu”.

Szkło i sprzęt laboratoryjny: gips krystaliczny, probówki, palniki, łapy drewniane do probówek, statywy do probówek, pojemniki plastikowe, drewniane szpatułki/łyżki, waga laboratoryjna, statyw laboratoryjny.

Odczynniki chemiczne: gips krystaliczny, woda.

Doświadczenie chemiczne: „Prażenie gipsu”.

Instrukcja wykonania:

• W probówce umieść niewielkie kawałki gipsu.

• Umieścić probówkę w statywie i ogrzewaj w płomieniu palnika.

• Obserwuj zachodzące zmiany.

2. Filmy dotyczący produkcji gipsu/produkcji płyt kartonowo‑gipsowych:

• https://www.youtube.com/watch?v=3N6AY8i1eKo

• https://www.youtube.com/watch?time_continue=82&v=V5HRWKrD2xc&feature=emb_title

4. Karta charakterystyki substancji.

5. Karta pracy ucznia: