Scenariusz zajęć

Autor: Marta Wróbel, Krzysztof Błaszczak

Przedmiot: chemia

Temat: Jak przebiega proces uzdatniania wody pitnej za pomocą ozonu?

Grupa docelowa: uczniowie III etapu edukacyjnego, poziom rozszerzony

Podstawa programowa:

Poziom podstawowy i rozszerzony

Wymagania ogólne

II. Rozumowanie i zastosowanie nabytej wiedzy do rozwiązywania problemów. Uczeń:

1) opisuje właściwości substancji i wyjaśnia przebieg procesów chemicznych;

2) wskazuje na związek właściwości różnorodnych substancji z ich zastosowaniami i ich wpływem na środowisko naturalne.

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:

• omawia możliwości wykorzystania ozonu do oczyszczania wody pitnej;

• omawia przebieg procesu ozonowania wody;

• stosuje procedurę podczas poboru próbki wody do badań fizykochemicznych i bakteriologicznych.

Strategie nauczania:

• asocjacyjna;

• problemowa.

Metody i techniki nauczania:

• eksperyment chemiczny;

• burza mózgów;

• mapa myśli;

• ćwiczenia uczniowskie;

• analiza materiału źródłowego;

• technika zdań podsumowujących.

Formy pracy:

• praca indywidualna,

• praca w grupach;

• praca zbiorowa.

Środki dydaktyczne:

• komputery z dostępem do Internetu;

• zasoby multimedialne zawarte w e‑podręczniku;

• tablica interaktywna/tablica, pisak/kreda;

• rzutnik multimedialny.

Faza wstępna:

1. Zaciekawienie i dyskusja. Nauczyciel wykorzystuje informacje zawarte we wprowadzeniu do e‑materiału.

2. Rozpoznawanie wiedzy wyjściowej uczniów. Burza mózgów wokół ozonu i jego właściwości.

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. Grafika interaktywna. Nauczyciel odwołuje uczniów do grafiki interaktywnej “Proces uzdatniania wody pitnej za pomocą ozonu”, uczniowie analizują schemat. Nauczyciel wyświetla schemat uzdatniania wody na tablicy multimedialnej i chętny uczeń podejmuje próbę omówienia całego procesu, inni uczniowie mogą włączać się do dyskusji. Nauczyciel weryfikuje poprawność merytoryczną wypowiedzi uczniów.

2. Uczniowie samodzielnie wykonują ćwiczenia zawarte w medium bazowym.

3. Nauczyciel losowo dzieli uczniów na grupy. rozdaje arkusze papieru A3, mazaki. Uczniowie w grupach planują, przeprowadzają doświadczenie “Pobieranie prób wody do badań fizykochemicznych i bakteriologicznych” i tworzą notatkę – raport ze swoich działań. Uczniowie zapoznają się z instrukcją i wykonują kolejne etapy. Eksperyment można przeprowadzić w pracowni chemicznej, o ile jest wyposażona w krany i umywalki, jeśli nie, z powodzeniem można przenieść się do szkolnej toalety. Nauczyciel wyznacza czas realizacji zadania i monitoruje jego przebieg (wspiera uczniów w znalezieniu precyzyjnych sformułowań itp.). Uczniowie podczas całego procesu prowadzą notatki o wykonywanych przez siebie czynnościach, łącznie z zapisywanym dokładnym czasem. Po pracy chętni uczniowie prezentują efekty z wykorzystaniem techniki gadająca ściana.

4. Uczniowie samodzielnie sprawdzają swoją wiedzę, wykonując ćwiczenia zawarte w e‑materiale – „Sprawdź się”.

Faza podsumowująca:

1. Nauczyciel sprawdza wiedzę uczniów poprzez zadawanie przykładowych pytań: Jaką wodę zaliczamy jako zdatną do picia? Na czym polega ozonowanie wody? Jakie zalety ma ozonowanie, a jakie są jego słabe strony? Na czym polega flokulacja?

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

• Nauczyłem/łam się...

• Zrozumiałem/łam, że...

• Zaskoczyło mnie...

• Dowiedziałem/łam się...

• Łatwe było dla mnie...

• Trudne było dla mnie...

Praca domowa:

Uczniowie wykonują pozostałe ćwiczenia w e‑materiale – „Sprawdź się”.

Wskazówki metodyczne opisujące różne zastosowania multimedium:

Grafikę interaktywną uczniowie powinni wykorzystać przygotowując się i/lub podczas zajęć oraz mogą jej użyć podczas lekcji powtórzeniowej.

Materiały pomocnicze:

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

• Jaką wodę zaliczamy jako zdatną do picia?

• Na czym polega ozonowanie wody?

• Jakie zalety ma ozonowanie, a jakie są jego słabe strony?

• Na czym polega flokulacja?

2. Nauczyciel przygotowuje: arkusze papieru A3, mazaki, glutaki, zegarek/stoper lub telefon z sekundnikiem/stoperem.

3. Doświadczenie chemiczne: “Pobieranie prób wody do badań fizykochemicznych i bakteriologicznych”:

Szkło i sprzęt laboratoryjny: pojemniki sterylne, dla każdej grupy – pojemnik na mocz (moczówka) lub umyty i wyparzony słoik; pusta butelka o pojemności 1,5 l (najlepiej po wodzie mineralnej źródlanej).

Odczynniki chemiczne: woda do analiz.

Instrukcja wykonania:

• Etap 1. Przygotowanie miejsca poboru próbki. Przede wszystkim zawsze warto zacząć od prawidłowego przygotowania ujęcia wody, z którego będzie pobierana próbka. Najlepiej próbkę wody do badania zawsze pobierać z kranu, który jest najczęściej używany. Należy jednak unikać kranów, które są w kiepskim stanie technicznym (np. wystąpiła na nich korozja lub są zlokalizowane w miejscach o utrudnionym dostępie). Do badania pod względem bakteriologicznym i fizykochemicznym zawsze należy pobierać wodę zimną. Zanim jeszcze pobierzemy wodę, kran należy odpowiednio przygotować. Z kranu należy usunąć wszystkie zbędne części: perlatory/uszczelki. Ponadto kran należy dokładnie oczyścić z zabrudzeń powstałych podczas użytkowania (można użyć dowolny detergent, jednak należy pamiętać o dokładnym spłukaniu go wodą). Przed pobraniem próbki należy lekko odkręcić kran i pozostawić wodę na około pięć minut, aby wyrównało się ciśnienie w instalacji, a wszelkie ewentualne cząstki mechaniczne zostaną wypłukane. Dzięki temu działaniu jesteśmy w stanie uzyskać stabilne parametry wypływającej wody.

• ETAP 2. Jak przygotować próbkę do analizy bakteriologicznej? Po wspomnianych wcześniej pięciu minutach z odkręconą wodą należy zakręcić kurek i dokładnie wysterylizować wylewkę kranu. Jest kilka sposobów by tego dokonać, np. opalanie płomieniem, ale dla bezpieczeństwa należy zastosować sposób z wykorzystaniem roztworu dezynfekującego (wacik nasączony alkoholem,np. denaturatem, spirytusem kosmetycznym lub spożywczym). Potem należy odczekać około dwóch minut. Następnie znowu należy odkręcić kurek i spuszczać wodę umiarkowanym strumieniem przez około 2‑3 minuty w celu upewnienia się, że temperatura spuszczanej wody jest stabilna i nie ma żadnych pozostałości po środku dezynfekującym. Próbkę wody należy pobierać w specjalnie przygotowany pojemnik, np. sterylną moczówkę (do kupienia w aptece) lub w ostateczności umyty i wyparzony słoik. Nie wolno dotykać wewnętrznych części pojemnika/butelki/słoika i korka/zakrętki, korek/zakrętka musi być trzymany przez jałową gazę lub czysty ręcznik papierowy. Nie wolno też dotykać kranu górną częścią pojemnika przeznaczonego na próbkę, a pojemnik należy napełnić wodą do ¾ jego objętości. Pojemnik należy jak najszybciej zakręcić. Cały czas musimy pamiętać o tym, aby nie zanieczyścić jałowej części korka oraz górnej części pojemnika. Pojemnik z próbką powinien zostać odpowiednio oznakowany. Na opakowaniu powinna znaleźć się etykieta z najważniejszymi informacjami: nazwą grupy, miejscem, datą i godziną pobrania próbki wody. Jeśli dodatkowo chcemy pobrać próbki do analizy fizykochemicznej, nie powinniśmy zakręcać kranu i przejść do poboru według poniższych instrukcji.

• ETAP 3. Jak przygotować próbkę do analizy fizykochemicznej? W przypadku pobierania wody do badań fizykochemicznych nie ma aż tak dużych obostrzeń. Wodę można pobrać do butelki przygotowanej w laboratorium lub do 1,5 litrowej butelki po wodzie mineralnej niegazowanej. Nie może być to butelka po żadnych sokach i napojach gazowanych. Dlaczego akurat 1,5 litrowa butelka, a nie mniejsza? Ta wielkość próbki jest o wiele bezpieczniejsza ze względu na to, że analitycy mają więcej materiału do robienia doświadczeń i badania. Przed rozpoczęciem poboru próbki do pojemnika, należy spuszczać wodę przez minimum 5 minut. I w tym przypadku chodzi o uzyskanie jak najbardziej stabilnych warunków poboru pod względem temperatury oraz składu wody. Przygotowaną wcześniej butelkę należy kilkakrotnie przepłukać próbką wody, a następnie nalać próbkę właściwą. Pojemnik należy napełniać wolnym strumieniem wody aż do momentu przelania się. Następnie butelkę należy jak najszybciej zamknąć. Napełnienie wody pod sam korek służy temu, aby wewnątrz nie dochodziło do gromadzenia się powietrza. Podczas transportu woda mogłaby się z nim zmieszać, a wyniki analizy wody mogłyby nie być adekwatne do prawdziwego stanu. Próbkę wody należy odpowiednio oznaczyć. Powinna się na niej znaleźć informacja o nazwie grupy, miejscu poboru wody, dacie i godzinie poboru.