Dla nauczyciela

Scenariusz zajęć

Autor: Danuta Jyż‑Kuroś

Przedmiot: chemia

Temat: Dlaczego szkło znalazło tak różnorodne zastosowania?

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

XI.Zastosowania wybranych związków nieorganicznych. Uczeń:

2) opisuje proces produkcji szkła; jego rodzaje, właściwości i zastosowania.

Zakres rozszerzony

XI.Zastosowania wybranych związków nieorganicznych. Uczeń:

2) opisuje proces produkcji szkła; jego rodzaje, właściwości i zastosowania.

Kształtowane kompetencje kluczowe:

  • kompetencje w zakresie rozumienia i tworzenia informacji;

  • kompetencje w zakresie wielojęzyczności;

  • 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:

  • wymienia i grupuje właściwości szkła na fizyczne i chemiczne;

  • omawia wykres przedstawiający zależność pomiędzy temperaturą, a objętością właściwą szkła, kryształu, cieczy;

  • porównuje zmiany lepkości dla różnych rodzajów szkła;

  • porównuje czynniki wpływające na barwę szkła;

  • wymienia nazwy metod badania szkła i przyporządkuje je do danej właściwości;

  • bada właściwości fizykochemiczne szkła.

Strategia nauczania:

  • asocjacyjna.

Metody i techniki nauczania:

  • burza mózgów;

  • analiza tekstu źródłowego;

  • dyskusja dydaktyczna;

  • ćwiczenia uczniowskie;

  • technika zdań podsumowujących.

Formy zajęć:

  • praca indywidualna;

  • praca w parach;

  • praca w grupach;

  • praca zbiorowa.

Środki dydaktyczne:

  • komputery z głośnikami i dostępem do internetu;

  • rzutnik multimedialny;

  • słuchawki;

  • zasoby multimedialne zawarte w e‑materiale;

  • tablica tradycyjna/tablica multimedialna.

Przebieg zajęć

Faza wstępna:

  1. Zaciekawienie i dyskusja. Nauczyciel wykorzystuje pytania, np.: Gdzie można spotkać szkło? W jakich dziedzinach nie da się zastąpić szkła innym materiałem?

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

  3. Rozpoznawanie wiedzy wyjściowej uczniów. Burza mózgów wokół pojęcia szkło - rodzaje i właściwości.

Faza realizacyjna

  1. Nauczyciel przygotowuje rekwizyty i/lub zdjęcia wyrobów szklanych i ustawia je na ławkach. Uczniowie spacerując po klasie przyglądają się rekwizytom i samodzielnie podejmują decyzję, jaki rodzaj szkła wybierają i zatrzymują się przy danym stole. W ten sposób dzielą się na grupy. Nauczyciel rozdaje uczniom arkusze papieru i mazaki. (Jeśli przy danym przedmiocie zgromadzi się wielu uczniów – nauczyciel dzieli ich na mniejsze zespoły. W przypadku jednego ucznia, można pozwolić mu pracować samodzielnie.)

  2. Jeśli mamy uczniów, którzy nie wybrali żadnego przedmiotu, stają przy pustym stole, ich zadaniem będzie udowodnienie, że bez szkła da się funkcjonować. Mają zaproponować pięć przykładów innego zastępczego materiału, który będzie spełniał te same funkcje co szkło.

  3. Uczniowie, którzy wybrali konkretny rodzaj szkła, muszą udowodnić, że jest ono niezbędne w naszym życiu. Zadaniem tych zespołów jest sformułowanie przynajmniej trzech argumentów na udowodnienie stwierdzenia: „szkło jest niezbędne, ponieważ cechuje się właściwością, która (...)”. Zadaniem każdego zespołu jest także krótka charakterystyka danej właściwości i opis metody jej badania. Ważne jest monitorowanie wyborów uczniów, w celu uniknięcia powielenia. Przy opracowywaniu zadania uczniowie mogą korzystać z e‑materiału i informacji zawartych w innych źródłach informacji oraz z własnej wiedzy. Nauczyciel monitoruje pracę grup: wspiera grupy z wolniejszym tempem pracy; grupa, która zakończy wcześniej pracę, może przejść do pracy z medium bazowym.

  4. Prezentacja wyników efektów pracy grup - uczniowie rozpoczynają od omówienia wybranych właściwości szkła, po czym prezentują sformułowane argumenty. Najbardziej zasadne argumenty moderator zapisuje na tablicy, tworząc mapę myśli w postaci centralnie położonego hasła „Szkło jest ważne!”, wokół którego promieniście rozpisane są argumenty. Jeśli stworzy się grupa udowadniająca, że szkło można zastąpić, to mogą oni dopisać do mapy swoje kontrargumenty innym kolorem.

  5. Nauczyciel odwołuje uczniów do symulacji interaktywnej - praca w parach.  Uczniowie w oparciu o symulację interaktywną mają za zadanie określić omówione w niej właściwości szkła typu float.

  6. Nauczyciel inspiruje uczniów do dyskusji w kontekście zagadnienia ekologiczności szkła, jego wielokrotności przetwarzania, co ma wpływ na środowisko.

Faza podsumowująca:

  1. Na zakończenie zajęć nauczyciel zadaje uczniom pytania, np.: Co to jest szkło? Jakie występują rodzaje szkła? Jakimi właściwościami charakteryzuje się szkło sodowe? Jakie właściwości szkła ołowiowego istotne są dla optyki?

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

  • Przypomniałem/łam sobie, że...

  • Co było dla mnie latwe...

  • Czego się nauczyłam/łem...

  • Co sprawiało mi trudności...

Praca domowa:

Uczniowie sprawdzają swoją wiedzę wykonując ćwiczenia zawarte w e‑materiale - sprawdź się.

Wskazówki metodyczne opisujące różne zastosowania multimedium:

Medium bazowe można wykorzystać jako materiał pozwalający zdobycie umiejętności praktycznych uczniów (niezależnie od dostępności w szkole specjalistycznego sprzętu). Można użyć go w czasie pracy w grupach – dodatkowe zajęcia dla uczniów zdolnych. Dobrze sprawdzi się jako zadanie domowe utrwalające wiadomości i umiejętności z lekcji. Może również zostać wykorzystane na lekcjach fizyki.

Materiały pomocnicze:

  1. Różne rodzaje szkła/zdjęcia wyrobów szklanych przyniesione przez uczniów lub przygotowane przez nauczyciela na lekcji;

  2. Arkusze papieru, mazaki.

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

  • Co to jest szkło?

  • Jakie występują rodzaje szkła?

  • Jakimi właściwościami charakteryzuje się szkło sodowe?

  • Jakie właściwości szkła ołowiowego istotne są dla optyki?

  1. Materiały dla uczniów zainteresowanych na poziomie akademickim:

  • Uniwersytet Warszawski, Wydział Fizyki Instytut Geofizyki, mgr Jarosław Cimek, jego praca doktorska pt. Wieloskładnikowe szkła krzemianowe z wysoką zawartością tlenków metali ciężkich do zastosowań fotonicznych;

  • C.J. Brinker, G.W.Scherer, Sol–Gel Science: The Physics and Chemistry of Sol–Gel Processing, SanDiego: Academic, 1990.

  • Wydział Inżynierii Materiałowej i Ceramiki AGH, Ceramika Techniczna i konstrukcyjna, laboratorium, rok akademicki 2015/16, Ćwiczenie 6 – metodyka przygotowania zgładów oraz pomiar odporności na kruche pękanie metodą nakłuć, wgłębnikiem Vickersa oraz zginania belki z karbem.

Sprawdź się