Scenariusz zajęć

Autor: Marta Wróbel, Krzysztof Błaszczak

Przedmiot: chemia

Temat: Badanie wpływu różnych czynników na wzrost roślin

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

XXII. Elementy ochrony środowiska. Uczeń:

1) tłumaczy, na czym polegają sorpcyjne właściwości gleby w uprawie roślin i ochronie środowiska; opisuje wpływ pH gleby na wzrost wybranych roślin; planuje i przeprowadza badanie kwasowości gleby oraz badanie właściwości sorpcyjnych gleby.

Zakres rozszerzony

XXII. Elementy ochrony środowiska. Uczeń:

1) tłumaczy, na czym polegają sorpcyjne właściwości gleby w uprawie roślin i ochronie środowiska; opisuje wpływ pH gleby na wzrost wybranych roślin; planuje i przeprowadza badanie kwasowości gleby oraz badanie właściwości sorpcyjnych gleby.

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:

• charakteryzuje czynniki egzogenne i endogenne wpływające na wzrost roślin;

• rozpoznaje znaczenie czynników zewnętrznych i wewnętrznych dla wzrostu roślin;

• stawia hipotezy badawcze, weryfikuje je i wyciąga wnioski.

Strategie nauczania:

• asocjacyjna;

• problemowa.

Metody i techniki nauczania:

• dyskusja dydaktyczna;

• symulacja interaktywna;

• eksperyment chemiczny;

• analiza materiału źródłowego;

• ćwiczenia uczniowskie;

• metoda lekcji odwróconej;

• róża wiatrów.

Formy pracy:

• praca indywidualna;

• praca w parach;

• praca w grupach;

• praca zbiorowa.

Środki dydaktyczne:

• komputery z głośnikami, słuchawkami i dostępem do Internetu;

• zasoby multimedialne zawarte w e‑materiale;

• tablica multimedialna/tablica, kreda/pisak;

• rzutnik multimedialny.

Przed lekcją:

W ramach metody lekcji odwróconej, zadaniem uczniów jest zapoznanie się z treściami zawartymi w e‑materiale, które dotyczą tematu w zakładce bloku tematycznego, i ułożenie pytań do tekstu.

Przebieg zajęć

Faza wstępna:

1. Zaciekawienie i dyskusja. Nauczyciel wykorzystuje informacje zawarte we wprowadzeniu do e‑materiału.

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

3. Rozpoznawanie wiedzy wyjściowej uczniów. Uczniowie starają się odpowiedzieć na pytania: Jaki wpływ na wzrost roślin ma człowiek? Jakie są zalety i wady takiej działalności?

Faza realizacyjna:

1. Metoda lekcji odwróconej. W domu uczniowie ułożyli do treści zawartych w e‑materiale pytania, które zadają sobie nawzajem. Informacje te stanowią punkt wyjścia, m.in. do wyróżnienia czynników endogennych i egzogennych oraz oceny ich wpływu na proces wzrostu roślin. Nauczyciel moderuje dyskusję.

2. Symulacja interaktywna – praca w parach. Uczniowie zapoznają się z medium bazowym i wykonują polecenie do medium bazowego. Jeżeli pojawiają się wątpliwości, nauczyciel stanowi wsparcie i ewentualnie wyjaśnia niezrozumiałe kwestie.

3. Eksperyment chemiczny – „Jakie czynniki warunkują rozpoczęcie procesu kiełkowania nasion?” lub „Jaki wpływ na wzrost rośliny mają odmienne parametry czynników egzogennych?”. W pierwszym przypadku można wykorzystać nasiona rzeżuchy, rzodkiewki lub fasoli. W drugim zaś gotowe sadzonki, np. sałaty, pomidora. Teraz uczniowie wykorzystają wiedzę zdobytą w e‑materiale oraz multimedium bazowym. Nauczyciel, poprzez losowanie dzieli, uczniów na grupy. Uczniowie wybierają nasiona lub sadzonki oraz odpowiednie szkło i odczynniki, które znajdują się na stole laboratoryjnym, a następnie przeprowadzają eksperyment (instrukcja w materiałach pomocniczych).

4. Nauczyciel rozdaje karty pracy ucznia. Uczniowie samodzielnie stawiają pytanie badawcze i hipotezę, określają zmienne zależne, niezależne i kontrolowane, planują swoje działania, rysują schemat doświadczenia, obserwują zmiany podczas eksperymentu na przestrzeni czasowej co najmniej 7 dni, wyciągają wnioski (wszystko zapisują w kartach pracy). Następnie zespół klasowy wspólnie analizuje swoje wyniki i ustala wnioski, po czym następuje podsumowanie wyników eksperymentu. Jeżeli nauczyciel nie przekaże kart pracy uczniom, wówczas uczniowie sami tworzą notatkę związaną z prowadzeniem eksperymentu, a po jego zakończeniu prezentują swoje efekty na forum klasy.

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

Faza podsumowująca:

1. 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 wykonuja w e‑materiale w sekcji „Sprawdź siꔹ pozostałe ćwiczeni, których nie zdążyli wykonać na lekcji.

Wskazówki metodyczne opisujące różne zastosowania multimedium:

Symulację interaktywną uczniowie powinni wykorzystać, przygotowując się i/lub podczas zajęć, oraz mogą go użyć podczas lekcji powtórzeniowej. Symulację interaktywną można przeznaczyć także na podobny temat z biologii.

Materiały pomocnicze:

Nauczyciel przygotowuje karteczki samoprzylepne.

Przeprowadzenie doświadczeń:

1. Wariant 1 – “Jakie czynniki warunkują rozpoczęcie procesu kiełkowania nasion? „ (wariant 2 - „Jaki wpływ na wzrost rośliny mają odmienne parametry czynników egzogennych?” - wykonuje się analogicznie – badany jest tylko kolejny etap cyklu rozwojowego).
   Opierając się na wiedzy z e‑materiału na temat czynników wpływających na wzrost roślin, uczniowie wysuwają hipotezy, np.:

• Nasiona do rozwoju potrzebują wody.

• Na rozwój nasion będzie wpływać odpowiednia temperatura otoczenia.

• Do rozwoju nasion potrzebny jest tlen.

• Do rozwoju nasion potrzebne jest światło.

Doświadczenie 1 – „Wpływ wody i temperatury na kiełkowanie nasion”.

Materiały: nasiona, np. rzodkiewki, rzeżuchy, cztery zlewki lub szklane słoiki, wata, wodę.

Wykonanie:

• Watę należy umieścić na dnie zlewek, a następnie do każdej wsypać trochę nasion (np. 1 łyżeczka do każdej zlewki).

• Do zlewek 1 i 2 uczniowie nalewają wodę, tak by zwilżyć podłoże.

• W kolejnych zlewkach (nr 3 i 4) pozostawiamy podłoże suche.

• Zlewkę z wilgotnym podłożem (nr 1) pozostawiamy w temperaturze pokojowej (ok. 20°C), drugą (nr 2) umieszczamy na dnie lodówki (ok. 4°C).

• Podobnie postępujemy ze słoiczkami z suchym podłożem: słoik nr 3 pozostawiamy w temperaturze pokojowej, słoik nr 4 wkładamy do lodówki.

• Optymalny czas trwania eksperymentu to 7 dni (w tym czasie należy uzupełniać ewentualne niedobory wody w słoiczkach nr 1 i 2.

• Wyniki eksperymentu można przedstawić w formie zbiorczej tabeli.

Doświadczenie 2 – „Czy do rozwoju nasion potrzebny jest tlen?”.

Materiały: suche nasiona np. rzodkiewki lub rzeżuchy, dwa niewielkie szklane słoiki, wata, woda, olej.

Wykonanie:

• Na dnie słoików uczniowie umieszczają watę i umieszczają nasiona. Do słoiczka nr 1 uczniowie nalewają nieco wody, tak aby zwilżyć podłoże i pozostawiają słoik w temperaturze pokojowej. Słoik nr 1 będzie stanowił, tzw. próbę kontrolną.

• Do słoika nr 2 również wlewamy wodę, ale tak, aby nasiona były całkowicie przykryte, a dodatkowo, na powierzchnię wylewamy olej – w ten sposób nasiona rozwijać się będą bez dostępu tlenu, co umożliwi weryfikację hipotezy. Słoik pozostaje w temperaturze pokojowej – w ten sposób, w stosunku do próby kontrolnej, zostanie zmieniony tylko jeden parametr: brak tlenu w czasie kiełkowania.

• Eksperyment powinien trwać ok. 7 dni. Należy pamiętać o ewentualnym uzupełnianiu wody w słoiczku nr 1 (woda ze słoiczka nr 2 nie powinna parować).

• Wyniki doświadczenia możemy przedstawić w odpowiedniej tabeli.

Doświadczenie 3 – „Czy do rozwoju nasion potrzebne jest światło?”.

Materiały: cztery zlewki lub słoiki szklane, nasiona rzodkiewki (rzeżuchy), nasiona sałaty, watę, wodę.

Wykonanie:

• Na dnie zlewki umieszczamy watę, uczniowie zwilżają podłoże wodą, do dwóch zlewek wsypują nasiona rzodkiewki, do kolejnych dwóch nasiona sałaty. Doświadczenie przeprowadzamy w temperaturze pokojowej przez ok. siedem dni (pamiętając o ewentualnym uzupełnianiu wody).

Wszystkie próbki muszą mieć zapewnione następujące warunki.
Dostęp do światła słonecznego:

• słoik nr 1 – zawierający nasiona rzodkiewki;

• słoik nr 2 – zawierający nasiona sałaty.
  Brak dostępu do światła (np. szczelnie przykryte ciemnym, tekturowym kartonem):

• słoik nr 3 – zawierający nasiona rzodkiewki;

• słoik nr 4 – zawierający nasiona sałaty.

Wyniki doświadczenia uczniowie przedstawiają w formie tabeli.

Po przygotowaniu wszystkich próbek, uczniowie dokładnie je opisują, na podstawie zdobytych w e‑materiale informacji zapisują spodziewane wyniki. Na kolejnej lekcji hipotezy zostają zweryfikowane przez uczniów.

Doświadczenie 4 – „Czy obecność banana wpłynęła na rozwój i wzrost rzeżuchy?” – czas trwania 5 dni.

Materiały: dojrzały banan (najlepiej z czarnymi plamkami); dwie łyżeczki nasion rzeżuchy; dwie jednakowe zamykane pojemniki z przeźroczystymi ściankami o takich wymiarach, aby banan leżąc zmieścił się w całości; łyżeczka; papierowy ręcznik kuchenny; cztery łyżki wody.

Wykonanie:

• Przygotuj dwa kawałki papierowego ręcznika o rozmiarach zbliżonych do podstawy pojemnika. Wyłóż nimi dno obu pojemników. Zwilż dwoma łyżkami wody każdy kawałek ręcznika.

• Natnij delikatnie skórkę banana co około 1 cm.

• Włóż banana do jednego z pojemników.

• Rozsyp po jednej łyżeczce ziaren rzeżuchy na wilgotny ręcznik w obu naczyniach.

• Zamknij szczelnie oba pojemniki i ustaw je obok siebie w umiarkowanie nasłonecznionym miejscu.

• Przez pięć dni obserwuj jak zmieniają się kiełki rzeżuch bez otwierania pojemników.

• Po pięciu dniach otwórz pojemniki i porównaj kiełki rzeżuchy (kolor, kształt, giętkość).

Karta pracy ucznia: