Scenariusz zajęć

Autor: Krzysztof Błaszczak

Przedmiot: chemia

Temat: Krystalizacja

Grupa docelowa: III etap edukacyjny, liceum, technikum, zakres podstawowy/rozszerzony

Podstawa programowa

Zakres podstawowy:

V. Roztwory. Uczeń:

4) opisuje sposoby rozdzielenia roztworów właściwych (ciał stałych w cieczach, cieczy w cieczach) na składniki (m.in. ekstrakcja, chromatografia);

Zakres rozszerzony:

V. Roztwory. Uczeń:

4) opisuje sposoby rozdzielenia roztworów właściwych (ciał stałych w cieczach, cieczy w cieczach) na składniki (m.in. ekstrakcja, chromatografia, elektroforeza);

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:

• wyjaśni, na czym polega istota krystalizacji;

• omówi kolejne etapy formowania się kryształu;

• zaproponuje sposób oczyszczania związków chemicznych;

• omówi metody krystalizacji substancji;

• przeprowadzi krystalizację substancji, z którymi ma kontakt w życiu codziennym.

Strategie:

• asocjacyjna;

• praktyczna.

Metody i techniki nauczania:

• dyskusja;

• metoda JIGSAW;

• technika zdań podsumowujących;

• ćwiczenia uczniowskie;

• eksperyment.

Forma pracy:

• praca w grupach;

• praca w parach.

Środki dydaktyczne:

• komputery z dostępem do Internetu lub telefony komórkowe uczniów z internetem;

• zasoby multimedialne zawarte w epodręczniku;

• rzutnik multimedialny;

• tablica interaktywna/tablica i kreda;

• metodnik lub kartki zielone, żółte i czerwone.

Materiały pomocnicze:

• arkusze papieru;

• mazaki;

• karty charakterystyk substancji.

Przebieg zajęć

Faza wstępna

1. Zaciekawienie i dyskusja. Nauczyciel wykorzystuje pytania zawarte we wprowadzeniu do e‑materiału, np.: Jakie warunki są konieczne, aby w zimowy dzień spadł śnieg?

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

3. Rozpoznawanie wiedzy wyjściowej uczniów. Burza mózgów wokół pojęcia krystalizacji.

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

Faza realizacyjna

1. Pokaz mający na celu przedstawienie procesu krystalizacji. Nauczyciel wskazuje asystenta do przeprowadzenia eksperymentu w formie pokazu „Krystalizacja” z wykorzystaniem bezwodnego octanu sodu i wody – uczeń przygotowuje roztwór do ostygnięcia (patrz wskazówki metodyczne doświadczenie nr 1).

2. Praca metodą JIGSAW. Nauczyciel dzieli klasę na pięć grup liczących taką samą liczbę uczniów. 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.

3. Każdej grupie nauczyciel rozdaje arkusz papieru i mazaki, przydziela inne zagadnienie do opracowania (z przeznaczeniem czasowym ok. 10 min.):

• I grupa – istota krystalizacji oraz krystalizacja jako proces pożądany i niepożądany;

• II grupa – przykłady naturalnych procesów krystalizacji oraz etapy procesu krystalizacji;

• III grupa – metody krystalizacji: powolne ochładzanie oraz powolne odparowywanie rozpuszczalnika;

• IV grupa – metody krystalizacji: dodawanie drugiego rozpuszczalnika w celu zmniejszenia rozpuszczalności substancji rozpuszczonej oraz dyfuzja par rozpuszczalników;

• V grupa – krystalizacja jako metoda oczyszczania związków oraz cechy rozpuszczalnika w procesie krystalizacji.

4. Każda grupa zapoznaje się z materiałem w ramach swojego zagadnienia korzystając z różnych źródeł, w tym e‑materiałów, pozyskując informację do danego zagadnienia, wszyscy uczniowie w grupie dyskutują, tłumaczą sobie nawzajem niezrozumiałe kwestie, uczą się nawzajem.

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

6. 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 i ekspert IV grupy, ekspert grupy 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.

7. Eksperci wracają do swoich pierwotnych grup, konfrontują zdobytą wiedzę, uzupełniają, sprawdzają czy wszyscy posiadają zbieżne informacje w omawianych kwestiach. Nauczyciel ewentualnie wyjaśnia niezrozumiałe kwestie.

8. Powrót do eksperymentu. Asystent do ostudzonego roztworu wprowadza bagietkę, na której znajduje się odrobina stałego octanu sodu. Uczniowie obserwują zmiany. Po przeprowadzeniu eksperymentu asystent zadaje kolegom i koleżankom pytanie: Jaki proces zaszedł w zlewce? Na skutek jakich czynników? – dyskusja.

9. Uczniowie samodzielnie analizują medium bazowe, przeprowadzają eksperyment w wirtualnym laboratorium.

Faza podsumowująca:

1. Nauczyciel sprawdza wiedzę uczniów, wykorzystując pytania z e‑materiału, np. polecenia do multimedium. Pyta:

• Czy krystalizację można wykorzystać jako metodę do oczyszczania substancji?

• Jakie występują etapy procesu krystalizacji?

• W wyniku czego lód topnieje, gdy oblodzony chodnik posypiemy chlorkiem sodu?

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

• Przypomniałem sobie, że...

• Co było dla mnie łatwe...

• Czego się nauczyłam/łem...

• Co sprawiało mi trudność...

Wskazówki metodyczne opisujące różne zastosowania multimedium:

Wirtualne laboratorium uczniowie mogą wykorzystać podczas przygotowywania się do zajęć.

Materiały pomocnicze:

Instrukcja do doświadczenia nr 1:

• Szkło i sprzęt laboratoryjny: trójnóg, palnik gazowy, siatka, zlewka, bagietka, łyżeczka, krystalizator, waga elektroniczna, zapalniczka, termometr, szkiełko zegarkowe.

• Odczynniki chemiczne: woda, bezwodny octan sodu (o wysokim stopniu czystości).

• Należy przygotować przesycony roztwór octanu sodu. W tym celu należy umieścić w zlewce 50 cmIndeks górny 3³ wody i ogrzać do temperatury ok. 80Indeks górny o^oC. Następnie dodawać porcjami 80 g bezwodnego octanu sodu i mieszać bagietką, starać się, by substancja całkowicie się rozpuściła (zlewka jest cały czas podgrzewana). Tak przygotowany roztwór należy przykryć szkiełkiem zegarkowym i zostawić w temperaturze pokojowej do ostygnięcia. Następnie należy do tego roztworu wprowadzić bagietkę, na której końcu będzie odrobina stałego octanu sodu.