Dla nauczyciela
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:
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.).
Rozpoznawanie wiedzy wyjściowej uczniów. Burza mózgów do pytania: W jaki sposób wysoka temperatura wpływa na zachowanie się kryształów o różnej budowie?
Ustalenie celów lekcji. Nauczyciel podaje temat zajęć i wspólnie z uczniami ustala cele lekcji, które uczniowie zapisują w portfolio.
Zasady BHP. Nauczyciel zapoznaje uczniów z kartami charakterystyk substancji, które będą używane na lekcjach.
Faza realizacyjna:
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.
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.
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:
Nauczyciel sprawdza wiedzę uczniów poprzez zadawanie pytań.
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:
Uczniowie wykonują pozostałe ćwiczenia zawarte w e‑materiale.
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:
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?).
Karta charakterystyki substancji.
Karta pracy ucznia – sprawozdanie: