Scenariusz zajęć

Autor: Agata Jarszak‑Tyl, Krzysztof Błaszczak

Przedmiot: chemia

Temat: Czym różnią się enancjomery od diastereoizomerów?

Grupa docelowa: Uczniowie III etapu edukacyjnego, liceum, technikum, zakres rozszerzony; uczniowie III etapu edukacyjnego – kształcenie w zakresie rozszerzonym

Podstawa programowa:

Zakres rozszerzony

XII. Wstęp do chemii organicznej. Uczeń:

6) wyjaśnia zjawisko izomerii optycznej; wskazuje centrum stereogeniczne (asymetryczny atom węgla); rysuje wzory w projekcji Fischera izomerów optycznych: enancjomerów i diastereoizomerów; uzasadnia warunki wystąpienia izomerii optycznej w cząsteczce związku o podanej nazwie lub o podanym wzorze; ocenia, czy cząsteczka o podanym wzorze stereochemicznym jest chiralna.

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:

• określa centra chiralności danego związku i na podstawie ich liczby określa liczbę stereoizomerów;

• rysuje wzory stereoizomerów danego związku i wskazuje pary enancjomerów i diasteroizomerów;

• opisuje właściwości chemiczne i fizyczne enencjomerów oraz diastereoizomerów i wywnioskowuje różnice między nimi.

Strategie nauczania:

• asocjacyjna.

Metody i techniki nauczania:

• analiza materiału źródłowego;

• dyskusja dydaktyczna;

• ćwiczenia uczniowskie;

• animacja;

• modelowanie;

• technika termometr.

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;

• rzutnik multimedialny;

• tablica interaktywna/tablica, kreda/pisak.

• plastelina i wykałaczki;

• lusterko

Przebieg zajęć

Faza wstępna:

1. Zaciekawienie i dyskusja. Nauczyciel wyświetla na tablicy multimedialnej okładkę e‑materiału, na której przedstawiony jest kubek zawierający miętę z limonką. Nauczyciel pyta uczniów: Z czego wynikają różnice we właściwościach fizycznych związków? Następnie wykorzystuje pytania zawarte we wprowadzeniu do e‑materiału, np.: Jak w szybki sposób określić liczbę stereoizomerów danego związku? Jak sądzisz, czym są enancjomery i distereoizomery i czym się od siebie różnią?

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

3. Rozpoznawanie wiedzy wyjściowej uczniów. Nauczyciel prowadzi pogadankę celem przypomnienia, na czym polega zjawisko izomerii optycznej oraz czym jest atom asymetryczny.

Faza realizacyjna:

1. Nauczyciel poleca uczniom samodzielną pracę z medium bazowym – animacją, w której dowiedzą się czym różnią się enancjomery od diastereoizomerów. Uczniowie analizują medium, a następnie sprawdzają swoją wiedzę, wykonując zadania załączone do medium bazowego.

2. Na podstawie animacji nauczyciel z uczniami definiuje pojęcie enancjomer oraz diastereoizomer. Uczniowie zapisują oba pojęcia w zeszycie.

3. Następnie nauczyciel dzieli uczniów na dwie grupy zadaniowe i prosi, by jedna grupa przedstawiła cechy enancjomerów, a druga cechy diastereoizomerów. Uczniowie zapoznają się z częścią „przeczytaj” e‑materiału. Korzystają także z innych źródeł informacji. Po wyznaczonym czasie lider każdej grupy przedstawia swoje propozycje na forum klasy. Pozostali uczniowie weryfikują pod względem merytorycznym wskazane propozycje. W czasie prezentacji efektów pracy grup, nauczyciel dzieli tablicę na dwie części (enancjomery i diastereoizomery) i zapisuje na tablicy najważniejsze hasła związane z każdą grupą.

4. Budowanie modeli cząsteczek. Uczniowie w parach budują modele cząsteczek wskazane przez nauczyciela. Następnie przy pomocy lusterka sprawdzają jak wygląda odbicie lustrzane danej cząsteczki. W kolejnym kroku uczniowie budują model odbicia lustrzanego danej cząsteczki i sprawdzają czy oba modele można na siebie nałożyć. W ten sposób praktycznie sprawdzają definicję enancjomerów. Nauczyciel weryfikuje poprawność wykonanego zadania.

5. 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. Na zakończenie nauczyciel stosuje narzędzie do oceny stopnia opanowania wiadomości i umiejętności z zastosowaniem termometru przez uczniów. Uczniowie na skali temperatury zaznaczają samoprzylepnymi karteczkami, w jakim stopniu opanowali zagadnienia wynikające z zamierzonych do osiągnięcia celów lekcji. Jeżeli ze skali będzie wynikał niski poziom temperatury, uczniowie 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:

Animacja może zostać wykorzystana podczas rozwiązywania ćwiczeń zadanych w ramach pracy domowej.

Materiały pomocnicze:

1. Nauczyciel przygotowuje narzędzie do oceny stopnia opanowania wiadomości i umiejętności z zastosowaniem termometru przez uczniów oraz cenki dla uczniów.

2. Nauczyciel przygotowuje różnokolorową plastelinę i wykałaczki oraz lusterko.