Scenariusz zajęć

Autor: Aleksandra Marszałek‑Harych, Krzysztof Błaszczak

Przedmiot: chemia

Temat: O czym mówi pierwsza zasada termodynamiki?

Grupa docelowa: III etap edukacyjny, liceum, technikum, zakres podstawowy i rozszerzony; uczniowie III etapu edukacyjnego – kształcenie w zakresie podstawowym i rozszerzonym

Podstawa programowa

Poziom podstawowy i rozszerzony

Wymagania ogólne

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

5) wykorzystuje wiedzę i dostępne informacje do rozwiązywania problemów chemicznych z zastosowaniem metody naukowej;

6) stosuje poprawną terminologię;

7) wykonuje obliczenia dotyczące praw chemicznych.

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 pierwszą zasadę termodynamiki;

• układa i równoważy równania termochemiczne;

• oblicza efekty energetyczne dla różnych reakcji;

• analizuje różnice dla przemian izobarycznych, izotermicznych i izochorycznych.

Strategie nauczania:

• asocjacyjna.

Metody i techniki nauczania:

• burza mózgów;

• dyskusja dydaktyczna;

• analiza materiału źródlowego;

• ćwiczenia uczniowskie;

• film samouczek;

• technika gadająca ściana;

• technika zdań podsumowujących.

Forma pracy:

• praca zbiorowa;

• praca w grupach;

• praca indywidualna.

Środki dydaktyczne:

• komputery z głośnikami, słuchawkami/smartfony/tablety z dostępem do internetu;

• podręczniki tradycyjne;

• zasoby multimedialne zawarte w e‑materiale;

• rzutnik multimedialny;

• tablica interaktywna/tablica.

Przed lekcją:

Uczniowie proszeni są o przeanalizowanie filmu samouczek zawartego w e‑materiale, gdyż ułatwi im to pracę na przyszłych zajęciach.

Przebieg zajęć

Faza wstępna:

1. Zaciekawienie i dyskusja. Nauczyciel zadaje pytania uczniom: Co wiedzą na temat perpetuum mobile? Z czy im się kojarzy ono, czym jest, czy zostało wynalezione?

2. Rozpoznawanie wiedzy wyjściowej uczniów. Burza mózgów wokół I. zasady termodynamiki.

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

Faza realizacyjna:

1. Nawiązując do dyskusji dydaktycznej z fazy wstępnej lekcji uczniowie są proszeni o zapoznanie się z materiałem źródłowym dotyczącym perpetuum mobile:

• https://gadzetomania.pl/4759,prawie-jak-perpetuum-mobile-zachwycajace-urzadzenie-dziala-z-niezwykla-wydajnoscia

2. Po przeczytaniu tekstu źródłowego uczniowie podsumowują:

• Perpetuum mobile jest to maszyna, która...

• Nie została wynaleziona, ponieważ...

3. Tym zagadnieniem nauczyciel wprowadził uczniów do pierwszej zasady termodynamiki. Podaje jej treść i zapisuje odpowiedni wzór na tablicy.

4. Uczniowie samodzielnie mają za zadanie zapoznać się z definicją standardowej entalpii, energii wewnętrznej (oraz czynników które na nią się składają), pracy, układu i otoczenia. W tym celu uczniowie analizują dostępne źródła informacji, w tym e‑materiał. Chętni uczniowie podają na forum klasy znaczenie wskazanych pojęć.

5. Nauczyciel dzieli uczniów na cztery grupy, rozdaje arkusze papieru A2 i mazaki. Podopieczni w grupach mają za zadanie scharakteryzować wylosowaną przemianę - każda grupa jedną przemianę (izobaryczną, izochoryczną, izotermiczną, adiabatyczną). Uczniowie powinni zwrócić uwagę na to, na czym polega dana przemiana, podać przykład tej przemiany, podać odpowiednie wzory zgodne z pierwszą zasadą termodynamiki, przedstawić odpowiednie wykresy opisujące daną przemianę, podać przykład zadania i jego rozwiązania, uwzględniającego warunki tej przemiany. Nauczyciel monitoruje przebieg pracy uczniów i wyjaśnia ewentualne trudności.

6. Po zakończonej pracy chętni uczniowie każdej grupy prezentują rezultaty pracy grupowej z wykorzystaniem techniki gadająca ściana. Nauczyciel weryfikuje poprawność merytoryczną wypowiedzi uczniów i ewentualnie uzupełnia luki.

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

Faza podsumowująca:

1. Nauczyciel sprawdza wiedzę uczniów zadając przykładowe pytania: Jak brzmi treść pierwszej zasady termodynamiki? Co to jest energia wewnętrzna? Jakie znasz rodzaje układów? Czym jest gaz doskonały?

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 łatwe ...

• Czego się nauczyłem/łam...

• Co sprawiało mi trudność...

Praca domowa:

Uczniowie wykonują pozostałe ćwiczenia zawarte w e‑materiale, których nie zdążyli rozwiązać na lekcji.

Wskazówki metodyczne opisujące różne zastosowania multimedium:

Film samouczek może być wykorzystany jako medium do przygotowania do sprawdzianu czy zajęć lekcyjnych.

Materiały pomocnicze:

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

• Jak brzmi treść pierwszej zasady termodynamiki?

• Co to jest energia wewnętrzna?

• Jakie znasz rodzaje układów?

• Czym jest gaz doskonały?