Scenariusz zajęć

Autor: Patrycja Męcik, Krzysztof Błaszczak

Przedmiot: chemia

Temat: Ilustracja zmian energii w reakcjach egzo- i endoenergetycznych

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

IV. Kinetyka i statyka chemiczna. Energetyka reakcji chemicznych. Uczeń:

3) stosuje pojęcia: egzoenergetyczny, endoenergetyczny, energia aktywacji do opisu efektów energetycznych przemian; zaznacza wartość energii aktywacji na schemacie ilustrującym zmiany energii w reakcji egzo- i endoenergetycznej.

Zakres rozszerzony

IV. Kinetyka i statyka chemiczna. Energetyka reakcji chemicznych. Uczeń:

5) stosuje pojęcia: egzoenergetyczny, endoenergetyczny, energia aktywacji do opisu efektów energetycznych przemian; zaznacza wartość energii aktywacji na schemacie ilustrującym zmiany energii w reakcji egzo- i endoenergetycznej.

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:

• wskazuje różnice między reakcją endo- i egzoenergetyczną;

• interpretuje wykresy zmian energii układu w zależności od przebiegu reakcji i jej efektu energetycznego;

• sporządza wykres zależności energii układu od przebiegu reakcji;

• ilustruje wpływ katalizatora na energię aktywacji.

Strategie nauczania:

• asocjacyjna;

• problemowa.

Metody i techniki nauczania:

• analiza materiału źródłowego;

• metoda układanki;

• burza mózgów;

• ćwiczenia uczniowskie;

• eksperyment;

• dyskusja dydaktyczna;

• technika gadająca ściana;

• technika zdań podsumowujących.

Formy pracy:

• praca indywidualna;

• praca w parach;

• praca w grupach;

• praca zbiorowa.

Środki dydaktyczne:

• komputer z głośnikami/tablet/smartfon;

• słuchawki;

• zasoby multimedialne zawarte w e‑materiale;

• tablica interaktywna/tablica;

• rzutnik multimedialny;

• pisak/kreda.

Przebieg zajęć

Faza wstępna:

1. Zaciekawienie i dyskusja. Nauczyciel wykorzystuje pytania zawarte we wprowadzeniu do e‑materiału, np.: Jakie efekty mogą towarzyszyć reakcjom chemicznym? Czy wiesz, jak można zilustrować zmianę energii reakcji chemicznej na wykresie? Wiesz jak wpływa katalizator na szybkość reakcji?

2. Rozpoznawanie wiedzy wyjściowej uczniów. Burza mózgów dotycząca reakcji endo- i egzoenergetycznych. Nauczyciel na tablicy zapisuje po prawej stronie reakcja egzoenergetyczna, po lewej reakcja endoenergetyczna. Zadaniem uczniów jest podanie jak najwięcej cech charakteryzujących poszczególne reakcje oraz podanie przykładów tych reakcji.

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

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

Faza realizacyjna:

1. Eksperyment - pokaz uczniowski Reakcja glinu z tlenem. Nauczyciel wyznacza ucznia asystenta do przeprowadzenia eksperymentu wg instrukcji zamieszczonej w materiale pomocniczym. Nauczyciel czuwa nad poprawnością wykonywania eksperymentu. Prowadzący zajęcia rozdaje karty pracy. Uczniowie formułują pytanie badawcze i hipotezę, zapisują w karcie pracy, chętny uczeń podaje na forum klasy. Uczniowie obserwują zmiany, opisują obserwacje w karcie pracy, wyciągają wnioski.

2. Eksperyment uczniowski Termiczny rozkład proszku do pieczenia. Nauczyciel dzieli uczniów na grupy 4‑osobowe, rozdaje sprzęt i szkoło laboratoryjne oraz odczynniki chemiczne. Nauczyciel czuwa nad poprawnością wykonywania eksperymentu. Uczniowie formułują pytanie badawcze i hipotezę, zapisują w karcie pracy. Obserwują zmiany, opisują obserwacje w karcie pracy, wyciągają wnioski.

3. Nauczyciel zadaje uczniom pytanie: Jakie zaszły reakcje chemiczne w przeprowadzonych eksperymentach biorąc pod uwagę efekt energetyczny? Dyskusja na ten temat.

4. Nauczyciel dzieli uczniów na cztery grupy. Każda z grup dostaje duży arkusz papieru oraz kolorowe mazaki. Zadaniem grupy I i III jest przedstawienie ilustracji zmian energii dla reakcji endoenergetycznej, natomiast zadaniem grupy II i IV jest przedstawienie ilustracji zmian energii dla reakcji egzoenergetycznej. Na plakatach powinny pojawić się opisy oznaczeń oraz krótka charakterystyka każdej z reakcji. Uczniowie podczas przygotowywania prac mogą korzystać z treści zawartych w e‑materiale. Po ustalonym czasie na przygotowanie plakatów, liderzy przedstawiają efekty pracy grup z wykorzystaniem techniki gadająca ściana. Nauczyciel czuwa nad poprawnością merytoryczną prezentacji.

5. Nauczyciel zadaje pytanie: Co się zmieni jeśli do reakcji dodamy katalizator? Trwa dyskusja, po czym uczniowie konfrontują swoje wypowiedzi z e‑materiałem.

6. Prowadzący prosi uczniów, aby odliczyli do czterech, zapamiętując numer. W tym ćwiczeniu będą pracowali metodą układanki. Najpierw każdy zapoznaje się z zadaniem zamieszczonym w e‑materiale (uczniowie z nr 1 przygotowują zadanie 5, z nr 2 zadanie 6, z nr 3 zadanie 7, z nr 4 zadanie 8). Następnie uczniowie łączą się w grupy czteroosobowe (w taki sposób, aby w każdej grupie znalazł się jeden uczeń o danym numerze) i każdy członek grupy wyjaśnia pozostałym zadanie, z którym się zapoznał. Nauczyciel wyznacza czas na realizację tego zadania, monitoruje jego przebieg. Po upływie wyznaczonego czasu nauczyciel pyta uczniów, czego się dowiedzieli i jak rozumieją poszczególne kwestie.

Faza podsumowująca

1. Nauczyciel sprawdza wiedzę uczniów zadają pytania: Jakie zmiany zachodzą po dodaniu katalizatora do reakcji chemicznej? Wskaż różnice pomiędzy reakcją egzo- i endoenergetyczną.

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

• Przypomniałem/łam sobie, że...

• Co było dla mnie łatwe ...

• Czego się nauczyłam/łem...

• Co sprawiało mi trudność...

Praca domowa:

Nauczyciel prosi uczniów o wykonanie ćwiczeń w e‑materiale, których nie wykonali na zajęciach oraz o przeanalizowanie multimedium bazowego i zrobienie zadań dołączonych do multimedium.

Wskazówki metodyczne opisujące różne zastosowania multimedium:

Grafika interaktywna może zostać wykorzystana przez uczniów podczas przygotowywania się do zajęć lub podczas sprawdzianu wiedzy.

Materiały pomocnicze:

1. Eksperyment nr 1 – pokaz uczniowski.

Szkło i sprzęt laboratoryjny:
kolba stożkowa, łyżeczka do spalań umieszczona w korku dopasowanym do szyjki kolby stożkowej, palnik gazowy, zapalniczka/zapałki.

Odczynniki chemiczne:
pył glinowy, tlen.

Instrukcja:

• Umieść pył glinowy na łyżeczce do spalań.

• Przenieść łyżeczkę z glinem i umieść ją w płomieniu palnika.

• W momencie, gdy pył zaczyna się żarzyć, łyżeczkę przenieść do kolby z tlenem.

• Obserwuj zachodzące zmiany.

2. Eksperyment uczniowski nr 2.

Szkło i sprzęt laboratoryjny:
statywy do probówek, probówki, łapy do probówek, palniki, korki z rurkami odprowadzającymi, łyżeczki, zlewki.

Odczynniki chemiczne:
woda wapienna, proszek do pieczenia.

Instrukcja:

• Do probówki wsyp 1,5 łyżeczki proszku do pieczenia.

• Probówkę zamknij korkiem z rurką odprowadzającą. Koniec rurki zanurz w zlewce z wodą wapienną.

• Zawartość probówki z proszkiem do pieczenia ogrzewaj w płomieniu palnika.

• Obserwuj zachodzące zmiany.

3. Karta pracy

4. Arkusze papieru, mazaki, glutaki.

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

• Wskaż różnice pomiędzy reakcją egzo- i endoenergetyczną

• Jakie zmiany zachodzą po dodaniu katalizatora do reakcji chemicznej?