Scenariusz zajęć

Autor: Marta Wróbel, Krzysztof Błaszczak

Przedmiot: chemia

Temat: Jak zachowują się kryształy o różnej budowie pod wpływem ogrzewania?

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

III. Wiązania chemiczne. Oddziaływania międzycząsteczkowe. Uczeń:

6) porównuje właściwości fizyczne substancji tworzących kryształy jonowe, kowalencyjne, molekularne oraz metaliczne.

Zakres rozszerzony

III. Wiązania chemiczne. Oddziaływania międzycząsteczkowe. Uczeń:

8) porównuje właściwości fizyczne substancji tworzących kryształy jonowe, kowalencyjne, molekularne oraz metaliczne.

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, czym jest układ krystalograficzny;

• charakteryzuje formy przestrzenne, które mogą przybierać kryształy;

• projektuje i przeprowadza doświadczenia potwierdzające, że ogrzewanie wpływa na różne typy kryształów.

Strategie nauczania:

• asocjacyjna;

• problemowa.

Metody i techniki nauczania:

• burza mózgów;

• dyskusja dydaktyczna;

• analiza materiału źródłowego;

• ćwiczenia uczniowskie;

• wirtualne laboratorium;

• ekeperyment chemiczny;

• technika zdań podsumowujących.

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.

Przebieg zajęć

Faza wstępna:

1. Zaciekawienie i dyskusja. Nauczyciel zadaje uczniom pytania celem utrwalenia wiadomości z poprzedniej lekcji dotyczące: typów wiązań chemicznych i podstawowych terminów krystalograficznych (sieć przestrzenna, układ krystalograficzny, komórka elementarna itd.).

2. Rozpoznawanie wiedzy wyjściowej uczniów. Burza mózgów do pytania: W jaki sposób wysoka temperatura wpływa na zachowanie się kryształów o różnej budowie?

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. Wirtualne laboratorium: „Badanie efektów energetycznych pojawiających się podczas rozpuszczania wybranych kryształów” Uczniowie zapoznają się z medium bazowym i wykonują polecenia do medium bazowego. Jeżeli pojawiają się wątpliwości, nauczyciel stanowi wsparcie i ewentualnie wyjaśnia niezrozumiałe kwestie.

2. Eksperyment chemiczny – „Ogrzewania krystalicznego siarczanu(VI) miedzi(II)”. Teraz uczniowie wykorzystają wiedzę zdobytą w e‑materiale oraz multimedium bazowym. Nauczyciel poprzez losowanie dzieli uczniów na grupy. Uczniowie wybierają odpowiednie szkło i odczynniki znajdujące się na stole laboratoryjnym, a następnie przeprowadzają eksperyment. Nauczyciel rozdaje karty pracy ucznia, którą uczniowie wypełniają wg opisu, który znajduje się w materiałach pomocniczych. Następnie na forum całej klasy przedstawiciele grup prezentują efekty pracy, po czym zespół klasowy wspólnie ustala wnioski.

3. Uczniowie pracują w parach z częścią „Sprawdź się”. Uczniowie wykonują zadania od najprostszych do najtrudniejszych. Wybrana osoba czyta po kolei polecenia. Po każdym przeczytanym poleceniu nauczyciel daje uczniom określony czas na zastanowienie się, a następnie ochotnik z danej pary udziela odpowiedzi. Reszta uczniów ustosunkowuje się do niej, proponując swoje pomysły. Nauczyciel w razie potrzeby koryguje odpowiedzi, dopowiada istotne informacje, udziela uczniom informacji zwrotnej.

Faza podsumowująca:

1. Nauczyciel sprawdza wiedzę uczniów poprzez zadawanie pytań.

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

• Nauczyłem się...

• Zrozumiałem, że...

• Zaskoczyło mnie...

• Dowiedziałem się...

Praca domowa:

1. Uczniowie wykonują pozostałe ćwiczenia zawarte w e‑materiale.

2. Dla chętnych – stworzenie papierowego modelu 3D wybranego układu sieci krystalograficznej.

Wskazówki metodyczne opisujące różne zastosowania multimedium:

Wirtualne laboratorium uczniowie powinni wykorzystać przygotowując się do zajęć lub mogą go użyć podczas lekcji powtórzeniowej. Uczniowie nieobecni na lekcji mogą skorzystać z medium jako uzupełnienie luk kompetencji.

Materiały pomocnicze:

1. Doświadczenie chemiczne - „Ogrzewania krystalicznego siarczanu(VI) miedzi(II)”

Szkło i sprzęt laboratoryjny: probówki, palnik, statyw, łapa drewniana, zapalniczka/zapałki

Odczynniki chemiczne: kryształki siarczanu(VI) miedzi(II).

Propozycja realizacji:

• Hipoteza: ogrzewanie siarczanu(VI) miedzi(II) doprowadzi do usunięcia zawartej w jego kryształach wody, a przez to zmiany barwy.

• Instrukcja wykonania: Do szklanej probówki wsyp kryształy siarczanu(VI) miedzi(II). Probówkę zamocuj w statywie – dobrze, aby była nieco pochylona (nie ustawiaj jej pionowo) i ogrzewaj w płomieniu palnika. Obserwuj zachodzące zmiany.

• Podsumowanie – w wyniku ogrzewania kryształów uwodnionego siarczanu(VI) miedzi(II) w probówce powstaje biała, krucha substancja. Powierzchnia probówki zostaje pokryta kropelkami wody. Produktami tej reakcji są siarczan(VI) miedzi(II) i woda.

Opis doświadczenia chemicznego w sprawozdaniu/karcie pracy powinien zawierać:

• tytuł doświadczenia, datę i miejsce przeprowadzenia doświadczenia;

• imiona i nazwiska osób w grupie badawczej lub kto przeprowadził doświadczenie;

• wykaz sprzętu i szkła laboratoryjnego, które były potrzebne do przeprowadzenia danego doświadczenia;

• wykaz niezbędnych odczynników i materiałów;

• opis przeprowadzonych czynności;

• schemat doświadczenia;

• obserwacje, czyli spostrzeżenia, jakich dokonujemy za pomocą zmysłu wzroku (np. zmiana barwy), węchu (charakterystyczny zapach), słuchu (charakterystyczny dźwięk) lub dotyku (ściany probówki nagrzały się): czyli co widzisz?, co słyszysz?, co możesz zmierzyć lub zważyć?

• wnioski sformułowane na podstawie wykonanego doświadczenia (co z tego wynika?).

3. Karta charakterystyki substancji.

4. Karta pracy ucznia – sprawozdanie: