Scenariusz zajęć

Autor: Agata Jarszak‑Tyl, Krzysztof Błaszczak

Przedmiot: chemia

Temat: Jak zmierzyć pH?

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

VI. Reakcje w roztworach wodnych. Uczeń:

3) interpretuje wartości pH w ujęciu jakościowym i ilościowym (np. związek między wartością pH a stężeniem jonów wodorowych).

Zakres rozszerzony

VI. Reakcje w roztworach wodnych. Uczeń:

3) interpretuje wartości $p{K}_{\mathrm{w}}$, $pH$, $K_{\mathrm{a}}$, $K_{\mathrm{b}}$, $K_{\mathrm{s}}$.

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:

• dobiera odpowiednie metody wyznaczania pH w określonym zakresie;

• określa sposoby wyznaczania pH;

• dobiera wskaźniki pH;

• analizuje zasadę działania pH‑metru.

Strategie nauczania:

• asocjacyjna;

• problemowa.

Metody i techniki nauczania:

• burza mozgów;

• dyskusja dydaktyczna;

• ćwiczenia uczniowskie;

• analiza materiału źródłowego;

• gra edukacyjna;

• eksperyment chemiczny;

• technika zdań podsumowujących.

Formy pracy:

• praca zbiorowa;

• praca w grupach;

• praca w parach;

• praca indywidualna.

Środki dydaktyczne:

• komputery z głośnikami z dostępem do internetu/smartfony, tablety;

• słuchawki;

• rzutnik multimedialny;

• zasoby multimedialne zawarte w e‑podręczniku;

• tablica interaktywna/tablica, pisak/kreda;

• aplikacja Mentimeter.

Przebieg zajęć

Faza wstępna:

1. Zaciekawienie i dyskusja. Nauczyciel wyświetla okładkę e‑materiału, na której przedstawiony jest fioletowy kalafior, po czym zadaje uczniom przykładowe pytania: Czy przy zmianie pH można zmienić kolor kalafiora? Dlaczego kalafior zmienił swój kolor? Czy wiesz na jakiej zasadzie działają wskaźniki? Wymień czynniki wpływające na zmianę zabarwienia? Jakie znasz metody wyznaczania pH?

2. Rozpoznawanie wiedzy wyjściowej uczniów. Nauczyciel może wykorzystać aplikację Mentimeter z wykorzystaniem tabletów/smartfonów do terminu - pomiar pH.

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, jakie zostaną użyte w czasie lekcji.

Faza realizacyjna:

1. Uczniowie w parach wykonują polecenie 1 z części “Przeczytaj” e‑materiału i analizują problem zawarty w poleceniu, po czym chętna para przedstawia wnioski na forum klasy. Nauczyciel weryfikuje poprawność rozwiązania zadania.

2. Chętny uczeń przypomina definicję pH, a nauczyciel weryfikuje jej poprawność.

3. Nauczyciel odsyła uczniów do gry edukacyjnej w e‑materiale – zadaniem gracza jest ustalenie pH próbek nieznanych wodnych roztworów (kolorymetryczny pomiar pH próbek nieznanych roztworów) – praca w parach.

4. Doświadczenie 1 – „Pomiar pH badanych roztworów”. Nauczyciel dzieli uczniów na grupy, rozdaje karty pracy, odpowiednie szkło i sprzęt laboratoryjny oraz odczynniki chemiczne (patrz materiał pomocniczy). Uczniowie stawiają pytanie badawcze i hipotezę, przeprowadzają doświadczenie wg instrukcji (podanej w karcie pracy), obserwują zmiany, wyciągają wnioski, zapisują wszystko w kartach pracy. Nauczyciel monitoruje przebieg pracy uczniów, wspiera uczniów podczas przeprowadzenia doświadczenia. Liderzy prezentują efekty pracy grupowej na forum klasy. Nauczyciel weryfikuje pod względem merytorycznym wypowiedzi uczniów.

5. Doświadczenie 2 – „Badanie pH roztworów”. Uczniowie pracują w tych samych grupach. Nauczyciel rozdaje nowe karty pracy (karta pracy z tabelką włożona do koszulki foliowej), odpowiednie szkło i sprzęt laboratoryjny oraz odczynniki chemiczne (patrz materiał pomocniczy). Uczniowie przeprowadzają doświadczenie wg instrukcji (podanej w karcie pracy), obserwują zmiany, wyciągają wnioski, zapisują wszystko w kartach pracy. Nauczyciel monitoruje przebieg pracy uczniów, wspiera uczniów podczas przeprowadzenia doświadczenia. Liderzy prezentują efekty pracy grupowej na forum klasy. Nauczyciel weryfikuje pod względem merytorycznym wypowiedzi uczniów.

6. W dalszej części nauczyciel odsyła uczniów do zadań 1‑5 z części „Sprawdź się”. Uczniowie samodzielnie rozwiązują zadania, a w razie wątpliwości nauczyciel wprowadza dodatkowe wyjaśnienia.

Faza podsumowująca:

1. Nauczyciel sprawdza wiedzę uczniów zadając przykładowe pytania: Jak możemy interpretować wartość pH? Jakie znasz metody ustalania pH roztworu? Co to są wskaźniki? 
   Jeśli do 5 cmIndeks górny 3³ roztworu $\mathrm{HCl}$ o stężeniu 0,1 $\frac{\mathrm{mol}}{{\mathrm{dm}}^3}$ dodamy 2 cmIndeks górny 3³ roztworu $\text{NaOH}$ o stężeniu 0,1 $\frac{\mathrm{mol}}{{\mathrm{dm}}^3}$, to jak zmieni się pH roztworu?

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 dokończenie ćwiczeń zawartych w e‑materiale w części „Sprawdź się”.

Wskazówki metodyczne opisujące różne zastosowania multimedium:

Gra edukacyjna może pomóc uczniowi w utrwaleniu wiedzy oraz zapamiętaniu kolorów wskaźników w różnym pH.

Materiały pomocnicze:

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

• Jak możemy interpretować wartość pH roztworu?

• Jakie znasz metody ustalania pH roztworu?

• Co to są wskaźniki?

• Jeśli do 5 cmIndeks górny 3³ roztworu $\text{HCl}$ o stężeniu 0,1 $\frac{\mathrm{mol}}{{\mathrm{dm}}^3}$ dodamy 2 cmIndeks górny 3³ roztworu $\text{NaOH}$ o stężeniu 0,1 $\frac{\mathrm{mol}}{{\mathrm{dm}}^3}$, to jak zmieni się pH roztworu?

2. Doświadczenie nr 1:

• Szkło i sprzęt laboratoryjny: probówki, statyw do probówek, pipety.

• Odczynniki chemiczne: wodne roztwory: $\text{KCl}$, ${\text{Na}}_2{\text{CO}}_3$, ${\text{AlCl}}_3$, uniwersalne papierki wskaźnikowe.

• Karta pracy ucznia:

3. Doświadczenie nr 2:

• Szkło i sprzęt laboratoryjny: statyw z probówkami, pipety Pasteura, koszulki foliowe na karty pracy

• Odczynniki chemiczne: wodny roztwór oranżu metylowego, wodny roztwór lakmusu, uniwersalne papierki wskaźnikowe, sok z jagód, wywar z czerwonej kapusty, alkoholowy roztwór fenoloftaleiny, wodny roztwór chlorku sodu, zasada sodowa, woda amoniakalna, kwas solny, ocet.

• Karta pracy ucznia: