Scenariusz zajęć

Autor: Agata Jarszak‑Tyl, Krzysztof Błaszczak

Przedmiot: chemia

Temat: Rzędowość atomów węgla w związkach organicznych

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

XII. Wstęp do chemii organicznej. Uczeń:

3) stosuje pojęcia: homolog, szereg homologiczny, wzór ogólny, izomeria konstytucyjna (szkieletowa, położenia, grup funkcyjnych); rozpoznaje i klasyfikuje izomery.

Zakres rozszerzony

XII. Wstęp do chemii organicznej. Uczeń:

3) stosuje pojęcia: homolog, szereg homologiczny, wzór ogólny, rzędowość w związkach organicznych, izomeria konstytucyjna (szkieletowa, położenia, grup funkcyjnych), stereoizomeria (izomeria geometryczna, izomeria optyczna); rozpoznaje i klasyfikuje izomery.

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:

• definiuje pojęcie rzędowości atomu;

• odróżnia od siebie atomy węgla o różnej rzędowości;

• określa liczbę atomów węgla danego rzędu w różnych związkach organicznych.

Strategie nauczania:

• asocjacyjna.

Metody i techniki nauczania:

• dyskusja dydaktyczna;

• ćwiczenia uczniowskie;

• analiza materiału źródłowego;

• technika bateria;

• modelowanie;

• animacje.

Formy pracy:

• praca indywidualna;

• praca w parach;

• praca zbiorowa.

Środki dydaktyczne:

• komputery z głośnikami, słuchawkami i dostępem do Internetu;

• tablica interaktywna/tablica, pisak/kreda;

• zasoby multimedialne zawarte w e‑materiale;

• rzutnik multimedialny;

• modele kulkowo‑pręcikowe.

Przebieg zajęć

Faza wstępna:

1. Zaciekawienie i dyskusja. Nauczyciel wyświetla na tablicy interaktywnej okładkę e‑materiału, na której widoczne są trybuny stadionu. Po czym zadaje uczniom pytania:  Czy wiecie co oznacza, że marynarka jest jednorzędowa? [Uczniowie powinni odpowiedzieć: oznacza to, że posiada jeden rząd guzików na przodzie marynarki.] Nauczyciel zadaje kolejne pytania: Jak rozumiecie pojęcie rzędowości w odniesieniu do stadionu piłkarskiego? [Uczniowie powinni odpowiedzieć: są to kolejne szeregi siedzeń]. Nauczyciel następnie wyświetla na tablicy interaktywnej fragment z wprowadzenia do e‑materiału: Czy Twoim zdaniem, sposób, w jaki połączone są ze sobą atomy węgla w związkach organicznych może mieć związek z rzędowością? Czy potrafisz wyjaśnić, w jaki sposób określa się rzędowość atomów węgla oraz co to pojęcie oznacza w chemii?

2. Rozpoznawanie wiedzy wyjściowej uczniów. Uczniowie starają się odpowiedzieć na pytanie: W jaki sposób określa się rzędowość atomów węgla?

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

Faza realizacyjna:

1. Uczniowie samodzielnie analizują tekst źródłowy e‑materiału zawarty w sekcji „przeczytaj”, po czym chętny uczeń na forum klasy przedstawia zasady określania rzędowości atomów węgla w cząsteczce na konkretnym przykładzie. Pozostali uczniowie weryfikują merytoryczność wypowiedzi ucznia. Jeśli jakieś kwestie są niezrozumiałe, prowadzący zajęcia wyjaśnia je na forum klasy.

2. Modelowanie. Nauczyciel rozdaje uczniom modele kulkowo‑pręcikowe – praca w parach. Uczniowie mają za zadanie zbudować modele cząsteczek przedstawionych w przykładzie 1 w części „przeczytaj” e‑materiału, a następnie wskazać atomy pierwszo-, drugo-, trzecio- i czwarto‑rzędowe. Nauczyciel monitoruje przebieg pracy uczniów. Następnie nauczyciel podaje przykłady innych związków chemicznych do skonstruowania przez uczniów i wskazania rzędowości atomów węgla (np.: 2,2,4‑trimetylopentan, 3‑etylo‑2-metylopentan, 3‑etylo‑2,2‑dimetylopentan, 3,5‑dimetyloheptan, 2,2,3,3‑tetrametylobutan).

3. Uczniowie samodzielnie analizują medium bazowe – animację, po czym wspólnie z nauczycielem rozwiązują zadania do medium.

4. Uczniowie pracują w parach z częścią „Sprawdź się”. Uczniowie wykonują zadania od najłatwiejszych. Nauczyciel może wyświetlić treść poleceń na tablicy multimedialnej. Po każdym przeczytanym poleceniu nauczyciel daje uczniom określony czas na zastanowienie się, a następnie chętny uczeń z danej pary udziela odpowiedzi/prezentuje rozwiązanie na tablicy. Pozostali uczniowie ustosunkowują się do niej, proponując ewentualnie swoje pomysły. Nauczyciel w razie potrzeby koryguje odpowiedzi, dopowiada istotne informacje, udziela uczniom informacji zwrotnej. Podczas rozwiązywania zadań uczniowie budują modele cząsteczek.

Faza podsumowująca:

1. Uczniowie na planszy z narysowaną baterią i zaznaczonymi poziomami jej naładowania, np. co 5‑10% zaznaczają samoprzylepnymi karteczkami w jakim stopniu opanowali zagadnienia wynikające z zamierzonych do osiągnięcia celów lekcji. W przypadku, gdy bateria nie jest naładowana w 100%, zastanawiają się w jaki sposób podnieść swój poziom posiadanej wiedzy?

Praca domowa:

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

Wskazówki metodyczne opisujące różne zastosowania multimedium:

Nauczyciel może wykorzystać medium w sekcji „Animacja” do pracy przed lekcją. Uczniowie zapoznają się z jego treścią i przygotowują do pracy na zajęciach w ten sposób, żeby móc samodzielnie rozwiązać zadania w temacie.

Materiały pomocnicze:

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

• Kiedy atom węgla jest drugorzędowy?

• Atomy o jakiej rzędowości występują w cząsteczce etanolu?

2. Nauczyciel przygotowuje planszę z narysowaną baterią i zaznaczonymi poziomami jej naładowania, np. co 5‑10% do oceny stopnia opanowania zagadnień oraz samoprzylepne karteczki dla uczniów.

3. Podręczniki do dyspozycji na lekcji:

• R. T. Morrison, R. N. Boyd, Chemia organiczna, Warszawa 1985, t. 1.