Scenariusz zajęć:

Autor: Robert Wróbel, Krzysztof Błaszczak

Przedmiot: chemia

Temat: Jak powstały pierwiastki chemiczne?

Grupa docelowa: uczniowie III etapu edukacyjnego; liceum, technikum - kształcenie w zakresie rozszerzonym

Podstawa programowa:

Zakres rozszerzony

I. Atomy, cząsteczki i stechiometria chemiczna. Uczeń:

4) oblicza zmianę masy promieniotwórczego nuklidu w określonym czasie, znając jego okres półtrwania; pisze równania naturalnych przemian promieniotwórczych (αalfa, βbeta¯) oraz sztucznych reakcji jądrowych.

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 w jakich procesach powstały pierwiastki chemiczne;

• porówna proste syntezy jądrowe z syntezami termojądrowymi;

• proponuje ścieżkę otrzymania pierwiastków chemicznych z wykorzystaniem syntezy jądrowej.

Strategie nauczania:

• asocjacyjna.

Metody i techniki nauczania:

• burza mózgów;

• dyskusja problemowa;

• analiza tekstu źródlowego;

• technika gadająca ściana;

• technika zdań podsumowujących.

Formy pracy:

• praca indywidualna;

• praca w grupach;

• praca zbiorowa.

Środki dydaktyczne:

• komputery z głośnikami, słuchawkami i z dostępem do Internetu;

• zasoby multimedialne zawarte w e‑materiale;

• tablica interaktywna/tablica, pisak/kreda.

Przebieg zajęć

Faza wstępna:

1. Zaciekawienie i dyskusja. Nauczyciel wykorzystuje informację zawartą we wprowadzeniu do e‑materiału i zadaje uczniom pytania, np.: w jaki sposób powstały pierwiastki?, Które pierwiastki można uznać, że powstały jako pierwsze?, Dlaczego tak sądzicie?

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

3. Rozpoznawanie wiedzy wyjściowej uczniów. Burza mózgów wokół pojęcia synteza jąder. Zdefiniowanie pojęcia powinno mieć przełożenie na lepsze rozumienie zapisu równań reakcji syntez jądrowych.

Faza realizacyjna:

1. Nauczyciel dzieli uczniów na 3 grupy, rozdaje arkusze papieru i mazaki. Uczniowie analizują tekst w dostępnych źródłach informacji, w tym e‑materiał i opracowują procesy w jakich powstają pierwiastki:

• grupa I – bombardowanie azotu‑14 i węgla – 12 cząstkami alfa oraz reakcja atomów molibdenu z jądrami deuteru;

• grupa II – nukleosynteza atomów kobaltu – 60 z atomów żelaza – 58;

• grupa III – nukleosynteza deuteru, trytu i helu.

  Zapisują reakcje syntez jądrowych na arkuszach papieru.

3. Liderzy lub chętni uczniowie poszczególnych grup omawiają efekty pracy grupowej z wykorzystaniem techniki gadająca ściana. Nauczyciel wspiera uczniów, wyjaśnia ewentualnie niezrozumiałe kwestie.

4. Nauczyciel odsyła uczniów do symulacji interaktywnej w medium bazowym, gdzie samodzielnie wykonują symulacje syntezy jąder na różnych przykładach.

5. Nauczyciel inicjuje dyskusję zadając pytania: Co ma wpływ na syntezę jąder? Po co syntezować pierwiastki; Czym się różni synteza jądrowa od syntezy termojądrowej.

6. Uczniowie sprawdzają swoją wiedzę samodzielnie, wykonując ćwiczenia zawarte w e‑materiale.

Faza podsumowująca:

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

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...

Praca domowa

Uczniowie wykonują pozostałe ćwiczenia zawarte w e‑materiale, których nie zdążyli wykonać podczas lekcji.

Wskazówki metodyczne opisujące różne zastosowania multimedium:

Symulacja interaktywna może być wykorzystana przez uczniów podczas przygotowywania się do zajęć oraz przy omawianiu zagadnienia na temat przemian jądrowych.

Materiały pomocnicze:

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

• Wyjaśnij, dlaczego reakcje jądrowe z użyciem neutronów, jako inicjatorów, przebiegają lepiej, niż z zastosowaniem protonu?

• Co to są kwarki?

• Co to jest fuzja jądrowa?

2. Arkusze papieru, mazaki, glutaki.