Scenariusz zajęć

Autor: Robert Wróbel, Krzysztof Błaszczak

Przedmiot: chemia

Temat: Do czego służy aparat Hofmanna?

Grupa docelowa: uczniowie III etapu edukacyjnego, liceum, technikum, zakres rozszerzony; uczniowie III etapu edukacyjnego – kształcenie w zakresie rozszerzonym

Podstawa programowa:

Zakres rozszerzony

IX. Elektrochemia. Ogniwa i elektroliza. Uczeń:

9) projektuje i przeprowadza doświadczenia, w których drogą elektrolizy otrzyma np. wodór, tlen, chlor, miedź.

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:

• opisuje, jak zbudowany jest aparat Hofmanna;

• wyjaśnia, do czego służy aparat Hofmanna;

• przedstawia procesy zachodzące w aparacie Hofmanna.

Strategie nauczania:

• asocjacyjna;

• problemowa.

Metody i techniki nauczania:

• burza mózgów;

• analiza materiału źródłowego;

• ćwiczenia uczniowskie;

• róża wiatrów;

• eksperyment chemiczny;

• symulacja interaktywna.

Formy pracy:

• praca indywidualna;

• praca w parach;

• praca zbiorowa.

Środki dydaktyczne:

• komputery z głośnikami, słuchawkami i dostępem do Internetu;

• zasoby multimedialne zawarte w e‑materiale;

• tablica interaktywna/tablica, kreda/pisak;

• rzutnik multimedialny;

• aparat Hofmanna.

Przebieg zajęć

Faza wstępna:

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

2. Rozpoznawanie wiedzy wyjściowej uczniów. Uczniowie starają się odpowiedzieć na pytanie „Jak z wody można otrzymać wodór i tlen?”. Wyznaczony moderator zapisuje pomysły na tablicy. Uczniowie podają swoje propozycje. Po zakończeniu fazy twórczej następuje wspólna weryfikacja pomysłów.

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

Faza realizacyjna:

1. Nauczyciel zadaje uczniom pytanie: Do czego służy aparat Hofmanna? Jeżeli uczniowie będą mieli problem z udzieleniem odpowiedzi, nauczyciel odsyła uczniów do e‑materiału  do sekcji „przeczytaj”. Po wyznaczonym czasie chętny uczeń udziela odpowiedzi. Uczniowie sprawdzają czy w fazie wstępnej wskazali również na elektrolizę jako sposób otrzymywania wodoru i tlenu z wody.

2. Eksperyment chemiczny – „Badanie przebiegu procesu elektrolizy wody”. Nauczyciel wyznacza ucznia do roli asystenta celem przeprowadzenia pokazu w obecności nauczyciela, rozdaje karty pracy. Nauczyciel przygotowuje aparat Hofmanna. Uczniowie w parach układają instrukcję wykonania, po czym chętny uczeń podaje swoją propozycję - nauczyciel weryfikuje poprawność. Uczniowie samodzielnie formułują pytanie badawcze i hipotezę, rysują schemat doświadczenia. Uczeń asystent pod nadzorem nauczyciela przeprowadza eksperyment wg instrukcji opisanej w e‑materiale w sekcji „przeczytaj”. Uczniowie obserwują zmiany podczas eksperymentu, zapisują równania reakcji chemicznych, wyciągają wnioski (wszystko zapisują w kartach pracy). Następnie na forum całej klasy następuje weryfikacja pod względem merytorycznym zaprezentowanych przez liderów grup efektów pracy. Uczniowie zapisują równania połówkowe procesów elektrodowych zachodzących podczas elektrolizy i na ich podstawie wyjaśniają, w której rurce w aparacie Hofmanna wydziela się wodór, a w której tlen. Nauczyciel wyjaśnia ewentualnie zaistniałe niezrozumiałe kwestie.

3. Nauczyciel poleca uczniom pracę w parach z medium bazowym – symulacją interaktywną przedstawiającą elektrolityczny rozkład wody na pierwiastki. Po zapoznaniu się z poleceniem uczniowie wykonują zawarte w medium ćwiczenia.

4. Uczniowie pracują w parach z częścią „Sprawdź się”. Uczniowie wykonują zadania. Nauczyciel może wyświetlić treść poleceń na tablicy multimedialnej. Po każdym przeczytanym poleceniu nauczyciel daje uczniom określony czas na zastanowienie się, a następnie chętny uczeń z danej pary udziela odpowiedzi/prezentuje rozwiązanie na tablicy. Pozostali uczniowie ustosunkowują się do niej, proponując ewentualnie swoje pomysły. Nauczyciel w razie potrzeby koryguje odpowiedzi, dopowiada istotne informacje, udziela uczniom informacji zwrotnej. Ćwiczenia, których uczniowie nie zdążą wykonać podczas lekcji mogą być zlecone do wykonania w ramach pracy domowej.

Faza podsumowująca:

1. Nauczyciel dzieli losowo uczniów na grupy. Uczniowie w generatorze krzyżówek z wykorzystaniem np. aplikacji Quizizz, tworzą krzyżówkę do treści z lekcji z hasłem (hasło mogą uczniowie ustalić). Po wyznaczonym czasie wyznaczona grupa podaje hasła na forum klasy, a pozostali uczniowie odgadują hasła.

2. Róża wiatrów (patrz materiały pomocnicze). Nauczyciel poprzez zastosowanie tego narzędzia może dokonać ewaluacji zajęć, umieszczając nazwy elementu podlegającego ocenie, np. atmosfera zajęć, przydatność materiałów, stopień zaangażowania uczniów, zainteresowanie tematem, stopień opanowania zagadnienia wynikający z zamierzonych do osiągnięcia celów lekcji, stopień trudności materiału, atrakcyjność lekcji i etc. Przygotowaną „różę” nauczyciel rozdaje uczniom i prosi o zaznaczenie na każdej osi punktu odpowiadającego ocenie. Następnie punkty na sąsiednich osiach uczniowie łączą ze sobą i w ten sposób każdy z uczniów otrzymuje swoją „różę”, którą wręcza prowadzącemu. Nauczyciel może odnieść się do tego ogólnie na podsumowanie, po wcześniej analizie.

Praca domowa:

Uczniowie wykonują pozostałe ćwiczenia w e‑materiale – sprawdź się, których nie zdążyli wykonać na lekcji.

Wskazówki metodyczne opisujące różne zastosowania multimedium:

Symulacja interaktywna może być wykorzystana w celu zobrazowania przebiegu elektrolizy w aparacie Hofmanna. Uczniowie nieobecni na lekcji mogą wykorzystać narzędzie jako uzupełnienie luk kompetencyjnych.

Materiały pomocnicze:

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

• Co to jest elektroliza?

• Do czego służy aparat Hofmanna?

2. Nauczyciel przygotowuje do ewaluacji lekcji różę wiatrów. Róża wiatrów jest jedną z graficznych metod pozwalających ocenić jednocześnie wiele elementów zajęć. W przypadku ewaluacji zajęć, na osiach w miejsce kierunku umieść się nazwę elementu podlegającego ocenie (atmosfera zajęć, przydatność materiałów, stopień zaangażowania uczniów, zainteresowanie tematem, stopień opanowania zagadnienia wynikający z zamierzonych do osiągnięcia celów lekcji, stopień trudności materiału, atrakcyjność lekcji). Liczba osi jest dowolna i może być rozbudowywana w zależności od potrzeb. Linię osi podziel na odcinki i przypisz im odpowiednie wartości – od 1 do 10 lub skalę ocen 1‑6. Tak przygotowaną „różę” rozdaj uczestnikom i poproś o zaznaczenie na każdej osi punktu odpowiadającego ocenie. Następnie punkty na sąsiednich osiach uczniowie łączą ze sobą i w ten sposób każdy z uczniów otrzymuje swoją „różę”, którą wręcza prowadzącemu.

3. Doświadczenie chemiczne: „Badanie przebiegu procesu elektrolizy wody”

Sprzęt i szkło laboratoryjne: aparat Hofmana.

Odczynniki chemiczne: woda destylowana, kwas siarkowy(VI).

Instrukcja wykonania opisana w e‑materiale w sekcji „Przeczytaj”.

4. Karta charakterystyki kwasu siarkowego(VI).

5. Karta pracy ucznia: