Scenariusz zajęć

Autor: Amanda Gałkowska, Krzysztof Błaszczak

Przedmiot: chemia

Temat: W jaki sposób i w jakim celu prowadzi się pirolizę węgla kamiennego?

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

XIII. Węglowodory. Uczeń:

8) opisuje przebieg destylacji ropy naftowej i pirolizy węgla kamiennego; wymienia nazwy produktów tych procesów i ich zastosowania.

Zakres rozszerzony

XIII. Węglowodory. Uczeń:

13) opisuje przebieg destylacji ropy naftowej i pirolizy węgla kamiennego; wymienia nazwy produktów tych procesów i ich zastosowania.

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:

• definiuje pirolizę oraz wskazuje na cel jej przeprowadzania;

• omawia i charakteryzuje produkty pirolizy;

• poznaje schemat koksowni.

Strategie nauczania:

• asocjacyjna;

• problemowa.

Metody i techniki nauczania:

• dyskusja dydaktyczna;

• eksperyment chemiczny;

• burza mózgów;

• ćwiczenia uczniowskie;

• analiza materiału źródłowego;

• film edukacyjny;

• technika bateria.

Formy pracy:

• praca zbiorowa;

• praca indywidualna;

• praca w grupach.

Środki dydaktyczne:

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

• zasoby multimedialne zawarte w e‑materiale;

• tablica interaktywna/tablica, pisak/kreda;

• rzutnik mutlimedialny;

• aplikacja Mentimeter, Kahoot!, Quizizz.

Przebieg zajęć

Faza wstępna:

1. Zaciekawienie i dyskusja. Przeprowadzenie eksperymentu chemicznego „Badanie wpływu wysokiej temperatury na węgiel kamienny” wg polecenia 1 zawartego w e‑materiale w sekcji „przeczytaj”. Nauczyciel wybiera ucznia do roli asystenta, który w jego obecności przeprowadzi eksperyment, rozdaje uczniom karty pracy. Nauczyciel przygotowuje odpowiednie szkło, sprzęt laboratoryjny oraz odczynniki chemiczne. Uczniowie samodzielnie formułują pytanie badawcze i hipotezę. Uczeń asystent przeprowadza eksperyment. Uczniowie obserwują zmiany podczas eksperymentu, wyciągają wnioski (wszystko zapisują w kartach pracy). Na forum całej klasy następuje weryfikacja pod względem merytorycznym zaprezentowanych efektów pracy przez chętnych uczniów.

2. Rozpoznawanie wiedzy wyjściowej uczniów. Burza mózgów wokół znaczenia paliw kopalnych oraz wiedzy uczniów na temat możliwości ich przetwarzania i wykorzystania produktów. 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. Nauczyciel wprowadza metodę JIGSAW. Dzieli uczniów losowo na pięć grup liczących taką samą liczbę uczniów i rozdaje arkusze papieru A4 i mazaki. Są to tzw. grupy eksperckie. Każdy uczestnik powinien zostać ekspertem, który w istotny sposób przyczyni się do sukcesu całej grupy. Każdy uczeń występuje w roli uczącego się i nauczającego.

2. Każdej grupie nauczyciel przydziela inne zagadnienie do opracowania w oparciu o e‑materiał oraz inne dostępne źródła informacji:

• I grupa – definiuje pirolizę, jej rodzaje i wymienia produkty;

• II grupa – proces technologiczny produkcji koksu – etap przygotowania wsadu węglowego oraz gaszenia i segregacji koksu;

• III grupa – proces technologiczny produkcji koksu – produkcja koksu w bateriach koksowniczych (3 etapy);

• IV grupa – produkty pirolizy – koks i woda pogazowa;

• V grupa – produkty pirolizy – smoła i gaz koksowniczy.

• Każda grupa zapoznaje się z materiałem w ramach swojego zagadnienia, może wykorzystać też film edukacyjny, opracowuje go, wszyscy uczniowie w grupie dyskutują, tłumaczą sobie nawzajem niezrozumiałe kwestie, uczą się.

3. Na umówiony znak uczniowie tworzą nowe grupy tak, aby w każdej nowej grupie znaleźli się eksperci z wszystkich pozostałych grup.

4. Eksperci kolejno relacjonują to, czego nauczyli się w swoich pierwotnych grupach, czyli ekspert I grupy uczy pozostałych tego, czego się nauczył sam przed chwilą, po czym do głosu przechodzi ekspert grupy II, ekspert grupy III, IV, V. Uczący uczniowie przekazują wiedzę pozostałym uczniom, aż do wyczerpania materiału. Każda z grup w ten sposób zapoznaje się z całym materiałem przewidzianym do realizacji na danej jednostce lekcyjnej.

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

Faza podsumowująca:

1. Uczniowie na planszy z narysowaną baterią i zaznaczonymi poziomami jej naładowania, np. co 5‑10% zaznaczają cenkami w jakim stopniu opanowali zagadnienia wynikające z zamierzonych do osiągnięcia celów lekcji. W przypadku, gdy bateria nie jest naładowana w 100%, zastanawiają się, w jaki sposób podnieść swój poziom posiadanej wiedzy?

2. Nauczyciel sprawdza wiedzę uczniów zadając pytania. Nauczyciel może również przygotować quiz z wykorzystaniem aplikacji Kahoot! lub Quizizz z zastosowaniem smartfonów/tabletów. Przykładowe pytania w materiałach pomocniczych.

Praca domowa:

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

Wskazówki metodyczne opisujące różne zastosowania multimedium:

Film edukacyjny nauczyciel może wykorzystać w ramach metody lekcji odwróconej. Uczniowie film mogą wykorzystać przygotowując się do zajęć lub mogą jej użyć podczas lekcji powtórzeniowej. Uczniowie nieobecni na lekcji mogą wykorzystać to medium celem uzupełnienia luk kompetencyjnych.

Materiały pomocnicze:

1. Polecenie podsumowujące (nauczyciel przed lekcją zapisuje je na niewielkich kartkach): Jakie znaczenie mają paliwa kopalne? Na czym polega piroliza węgla?Na czym polega destylacja ropy naftowej? Jakie są produkty destylacji ropy naftowej?

2. Nauczyciel przygotowuje planszę z narysowaną baterią i zaznaczonymi poziomami jej naładowania, np. co 5‑10% do oceny stopnia opanowania zagadnień oraz cenki dla uczniów.

3. Doświadczenie chemiczne: „Badanie wpływu wysokiej temperatury na węgiel kamienny”.

   Szkło i sprzęt laboratoryjny, odczynniki chemiczne oraz instrukcja wykonania są opisane w e‑materiale w sekcji „Przeczytaj” – polecenie 1.

4. Karta pracy ucznia: