Scenariusz zajęć

Autor: Marta Wróbel, Krzysztof Błaszczak

Przedmiot: chemia

Temat: Jak w płomieniu palnika zachowują się tworzywa otrzymane w wyniku polimeryzacji?

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

Podstawa programowa:

Zakres podstawowy

XIII. Węglowodory. Uczeń:

6) klasyfikuje tworzywa sztuczne w zależności od ich właściwości (termoplasty i duroplasty); wskazuje na zagrożenia związane z gazami powstającymi w wyniku spalania się np. PVC.

Zakres rozszerzony

XIII.Węglowodory. Uczeń:

8) klasyfikuje tworzywa sztuczne w zależności od ich właściwości (termoplasty i duroplasty); wskazuje na zagrożenia związane z gazami powstającymi w wyniku spalania się np. PVC.

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:

• klasyfikuje tworzywa sztuczne pod względem podziału technologicznego;

• charakteryzuje zachowanie w płomieniu palnika otrzymanych w procesie polimeryzacji;

• przeprowadza doświadczenie sieciowania alkoholu poliwinylowego.

Strategie nauczania:

• asocjacyjna;

• problemowa.

Metody i techniki nauczania:

• burza mózgów;

• dyskusja dydaktyczna;

• wirtualne laboratorium;

• eksperyment chemiczny;

• analiza materiału źródłowego;

• ćwiczenia uczniowskie;

• metoda lekcji odwróconej;

• kieszeń i szuflada.

Formy pracy:

• praca indywidualna;

• praca w parach;

• praca w grupach;

• praca zbiorowa.

Środki dydaktyczne:

• komputery z głośnikami, słuchawkami i dostępem do Internetu;

• zasoby multimedialne zawarte w e‑materiale;

• tablica interaktywna/tablica, pisak/kreda;

• rzutnik multimedialny.

Przed lekcją:

W ramach metody lekcji odwróconej – zadaniem uczniów jest zapoznanie się z treściami zawartymi w e‑materiale, które dotyczą tematu w zakładce „Przeczytaj”, i ułożenie pytań do tekstu.

Przebieg zajęć

Faza wstępna:

1. Zaciekawienie i dyskusja. Nauczyciel zadaje uczniom pytania: Czy żyjemy w erze tworzyw sztucznych? Czy to jest szansa czy przekleństwo?

2. Rozpoznawanie wiedzy wyjściowej uczniów o tworzywach sztucznych. Burza mózgów wokół pytania „Jak odróżnić duroplasty od termoplastów?”.

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

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

Faza realizacyjna:

1. Metoda lekcji odwróconej. Uczniowie ułożyli w domu pytania do treści zawartych w e‑materiale, które zadają sobie nawzajem. Dotyczą one podziału tworzyw sztucznych, ich charakterystyki, znaczenia i wykorzystania w przemyśle, symboli polimerów.

2. Informacje te stanowią punkt wyjścia m.in. do wyróżnienia: termoplastów i duroplastów – oraz metody ich rozpoznawania (próby płomieniowej). Nauczyciel moderuje dyskusją. Powrót do fazy wstępnej i porównanie wypowiedzi uczniów.

3. Wirtualne laboratorium – praca w parach. Uczniowie zapoznają się z medium bazowym i wykonują polecenie do medium bazowego. Jeżeli pojawiają się wątpliwości, nauczyciel stanowi wsparcie i ewentualnie wyjaśnia niezrozumiałe kwestie.

4. Eksperyment chemiczny na rozgrzewkę – „Sieciowanie alkoholu poliwinylowego”. Nauczyciel wybiera ucznia do roli asystenta, by przeprowadził eksperyment wg instrukcji podanych w materiałach pomocniczych.

5. Eksperyment chemiczny – “Rozpoznawanie wybranych tworzyw sztucznych” – Teraz uczniowie wykorzystają wiedzę, zdobytą w e‑materiale oraz multimedium bazowym. Nauczyciel, poprzez losowanie, dzieli klasę na grupy. W zależności od możliwości pracowni chemicznej, zespoły po kolei lub jednocześnie przeprowadzają pod wyciągiem próbę płomieniową wybranych tworzyw sztucznych. Wybierają zestawy próbek tworzyw sztucznych, które znajdują się na stole laboratoryjnym, a następnie przeprowadzają eksperyment. Nauczyciel rozdaje karty pracy. Uczniowie samodzielnie stawiają pytanie badawcze i hipotezę, obserwują zmiany podczas eksperymentu, wyciągają wnioski (wszystko zapisują w kartach pracy). Prowadzący sprawdza, czy tworzywa sztuczne zostały prawidłowo rozpoznane.

6. Uczniowie samodzielnie sprawdzają swoją wiedzę, wykonując ćwiczenia zawarte w e‑materiale – „Sprawdź się”.

Faza podsumowująca:

1. Kieszeń i szuflada. Nauczyciel rozdaje uczniom karteczki samoprzylepne. Prowadzący zajęcia rysuje na tablicy kieszeń, a obok niej zapisuje: „Co zabieram ze sobą?”. Tutaj uczeń ma wpisać to, co wyniósł z zajęć, co do niego szczególnie przemówiło, co się spodobało lub co mu się przyda w przyszłości. Poniżej nauczyciel rysuje szufladę i białą plamę. Obok szuflady zapisuje: „Co mi się nie przyda?”, a obok białej plamy: „Czego zabrakło?”. Poniższe rysunki uczeń wypełnia karteczkami samoprzylepnymi z zapisanymi krótkimi zdaniami, równoważnikami zdań lub kluczowymi słowami. Jest to okazja także do analizy przebiegu zajęć i szybkiej powtórki.

Praca domowa:

Uczniowie wykonują w sekcji „Sprawdź się” pozostałe ćwiczenia, których nie zdążyli wykonać na lekcji.

Wskazówki metodyczne opisujące różne zastosowania multimedium:

Wirtualne laboratorium uczniowie mogą wykorzystać podczas przygotowań do zajęć lub mogą go użyć podczas lekcji powtórzeniowej. Nieobecni na lekcji mogą skorzystać z medium jako z uzupełnienia luk kompetencyjnych.

Materiały pomocnicze:

1. Nauczyciel przygotowuje karteczki samoprzylepne oraz różne próbki tworzyw sztucznych do eksperymentu.

2. Eksperyment chemiczny – na rozgrzewkę “Sieciowanie alkoholu poliwinylowego”.

Cel doświadczenia: celem doświadczenia jest przygotowanie rozciągliwego materiału plastycznego w wyniku sieciowania polimeru, którym jest alkohol poliwinylowy.

Spis materiałów dla każdego ucznia:

• tetraboran sodu (boraks) – ok. 1 łyżeczka;

• ciepła woda – 250 cmIndeks górny 3³ + 2‑3 łyżki zimnej wody;

• przezroczysty klej (szkolny), rozpuszczalny w wodzie (zawierający w składzie PVA);

• zlewki;

• drewniana szpatułka lub łyżka.

Instrukcja:

• W 250 cmIndeks górny 3³ ciepłej wody rozpuść tetraboran sodu.

• Do zlewki lub plastikowego kubeczka przelej całe opakowanie kleju, a następnie dodaj do niego 2‑3 łyżki wody i wymieszaj.

• Następnie do zlewki z klejem dodawaj partiami kilka łyżek roztworu boraksu w wodzie. Po każdej porcji dokładnie mieszaj całość i obserwuj, jak zmienia się konsystencja.

Ciecz superlepka i jej rozciagliwość -

https://pl.wikipedia.org/wiki/Ciecz_superlepka#/media/Plik:Slime_02471_Nevit.jpg

Wnioski: W wyniku zmieszania roztworu boraksu (czynnik sieciujący) i alkoholu poliwinylowego (polimer), który jest składnikiem kleju, dochodzi do tzw. sieciowania, polegającego na tworzeniu połączeń poprzecznych między liniowymi cząsteczkami polimeru. Jony boranowe pełnią rolę mostków pomiędzy łańcuchami alkoholu poliwinylowego. Proces ten skutkuje gwałtownym wzrostem lepkości cieczy nadając jej wyjątkowe właściwości – usieciowany polimer daje się bardzo łatwo rozciągać.

3. Karty charakterystyk substancji chemicznych.

4. Karta pracy ucznia: