Scenariusz zajęć

Autor: Agata Jarszak‑Tyl, Krzysztof Błaszczak

Temat: Na czym polega pasywacja?

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

Podstawa programowa

Zakres podstawowy:

X. Metale, niemetale i ich związki. Uczeń:

3) opisuje właściwości fizyczne i chemiczne glinu; wyjaśnia, na czym polega pasywacja glinu; tłumaczy znaczenie tego zjawiska w zastosowaniu glinu w technice.

Zakres rozszerzony:

X. Metale, niemetale i ich związki. Uczeń:

4) opisuje właściwości fizyczne i chemiczne glinu; wyjaśnia, na czym polega pasywacja glinu; tłumaczy znaczenie tego zjawiska w zastosowaniu glinu w technice.

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 pojęcia: pasywacja, patyna;

• analizuje czynniki odpowiadające za proces pasywacji;

• zapisuje równania reakcji chemicznych metali ze stężonymi roztworami kwasów;

• rozróżnia metale ulegające pasywacji.

Strategie nauczania:

• asocjacyjna;

• problemowa.

Metody i techniki nauczania:

• burza mózgów;

• analiza materiału źródłowego;

• dyskusja dydaktyczna;

• drzewko decyzyjne;

• ćwiczenia uczniowskie;

• doświadczenie chemiczne;

• technika zdań podsumowujących;

• technika gadająca ściana.

Formy pracy:

• praca zbiorowa;

• praca w grupach;

• praca indywidualna.

Środki dydaktyczne:

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

• słuchawki;

• rzutnik multimedialny;

• zasoby multimedialne zawarte w e‑materiale;

• tablica interaktywna/tablica.

Przebieg zajęć

Faza wstępna:

1. Zaciekawienie i dyskusja. Nauczyciel wyświetla na tablicy interaktywnej Statuę Wolności – posąg koloru zielonego. Nauczyciel pyta uczniów o powody występowania zielonego nalotu na powierzchni monumentu. Zadaje uczniom pytania, zawarte w e‑materiale, np.: Jaki proces odpowiada za zmiany zachodzące na powierzchni tego posągu i pojawienie się zielonego koloru? Na czym polega pasywacja? Nauczyciel w formie pokazu przeprowadza doświadczenie chemiczne (instrukcja w materiałach pomocniczych) i zadaje pytanie uczniom: gdzie zaszedł proces pasywacji?

2. Rozpoznanie wiedzy wyjściowej uczniów. Burza mózgów wokół pojęcia pasywacji. Nauczyciel może wykorzystać aplikację Mentimeter z wykorzystaniem tabletów/smartfonów.

3. Ustalenie celów lekcji. Nauczyciel podaje temat zajęć i wspólnie z  uczniami ustala cele.

Faza realizacyjna:

1. Uczniowie samodzielnie analizują w e‑materiale tekst, schematy i ilustracje dotyczące pasywacji. Nauczyciel poleca uczniom, by zwrócili uwagę na pojęcie pasywacji, wzory sumaryczne związków, równania reakcji, nazwy metali, które wiążą się z pasywacją. Powrót do burzy mózgów z fazy wstępnej i konfrontacja znaczenia pasywacji.

2. Nauczyciel poleca uczniom samodzielną pracę z medium bazowym – symulacja interaktywna. Uczniowie analizują medium sprawdzając, które metale ulegają pasywacji. Następnie sprawdzają swoją wiedzę, wykonując zadania załączone do medium bazowego.

3. Nauczyciel dzieli uczniów na grupy i zadaje uczniom pytanie „Które metale ulegają samorzutnej, a które wymuszonej pasywacji?” W tym celu zapisuje na tablicy symbole pierwiastków chemicznych (np. Fe, Na, Ca, Cu, Al, Ni, Cr). Uczniowie w zeszytach dokonują podziału pierwiastków, po czym chętni przedstawiają swoje propozycje z podaniem argumentacji dokonanego podziału.

4. Mapa myśli – nauczyciel zapisuje na tablicy pytanie „Jakie są wady i zalety wykorzystania danego metalu do produkcji pokryć dachowych?”. Uczniowie podają swoje pomysły, a wyznaczony moderator zapisuje je na tablicy w formie mapy myśli, której centralnym punktem jest zapisany problem. Po zapisaniu propozycji, uczniowie samodzielnie je weryfikują. Następnie nauczyciel prosi, by skonfrontowali swoją mapę z informacjami zawartymi w e‑materiale oraz w internecie i sprawdzili, co jeszcze można dopisać do mapy.

5. Nauczyciel zapisuje na tablicy problem do rozwiązania: „Jaki metal jest najkorzystniejszym materiałem?”. Prowadzący zajęcia rozdaje grupom schemat drzewka decyzyjnego i omawia sposób graficznego zapisu dyskusji. Podopieczni mają za zadanie podjąć decyzję i uzupełnić rubryki drzewa decyzyjnego, przedstawić możliwe rozwiązania, a także pozytywne i negatywne skutki. Uczniowie mogą korzystać z różnych źródeł informacji, w tym z e‑materiału.

6. Liderzy grup prezentują wyniki prac uczniowskich z zastosowaniem techniki gadającej ściany i, kierując się wartościami prezentowanymi przez członków grupy, uzasadniają ostateczną decyzję grupy.

Faza podsumowująca:

1. Nauczyciel sprawdza wiedzę uczniów, wykorzystując pytania z e‑materiału, np.:

• Co to jest patyna?

• Na czym polega pasywacja metalu?

• W jakich warunkach przebiega pasywacja glinu?

2. Jako podsumowanie lekcji, nauczyciel może wykorzystać zdania do uzupełnienia, które uczniowie również zamieszczają w swoim portfolio:

• Przypomniałam/łem sobie, że...

• Co było dla mnie łatwe...

• Przypomniałam/łem sobie, że...

• Co sprawiało mi trudność...

Praca domowa:

1. Na podstawie dostępnych źródeł informacji przygotuj się do dyskusji na temat: Jaki wpływ ma pasywacja na zastosowania glinu?

2. Uczniowie wykonują ćwiczenia zamieszczone w e‑materiale – „Sprawdź się”.

Wskazówki metodyczne opisujące różne zastosowania multimedium:

Grafika interaktywna może być wykorzystana przez uczniów podczas przygotowywania się do zajęć.

Materiały pomocnicze:

1. Polecenia podsumowujące (nauczyciel przed lekcją zapisuje je na niewielkich kartkach):

• Co to jest patyna?

• Na czym polega pasywacja metalu?

• W jakich warunkach przebiega pasywacja glinu?

2. Doświadczenie chemiczne: „Pasywacja glinu i żelaza”

Sprzęt i szkło laboratoryjne: zlewki, pipety.

Odczynniki chemiczne: stężony ${\text{HNO}}_3$ i rozcieńczony ${\text{HNO}}_3$; rozcieńczony ${\text{H}}_2{\text{SO}}_4$.

Instrukcja wykonania:

• W dwóch zlewkach umieść dwie małe blaszki glinowe. Do jednej zlewki dodaj stęż. ${\text{HNO}}_3$, a do drugiej rozcieńczony ${\text{H}}_2{\text{SO}}_4$, w takiej ilości, by blaszki były zatopione. Obserwuj zmiany w obu zlewkach.

• W dwóch zlewkach umieść dwie małe blaszki z żelaza. Do jednej zlewki dodaj stęż. ${\text{HNO}}_3$, a do drugiej rozcieńczony ${\text{HNO}}_3$, w takiej ilości, by blaszki były zatopione. Obserwuj zmiany w obu zlewkach.