Scenariusz zajęć

Autor: Agata Jarszak‑Tyl, Krzysztof Błaszczak

Przedmiot: chemia

Temat: Jakie produkty powstają w wyniku substytucji rodnikowej i w jakiej ilości?

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

XIII. Węglowodory. Uczeń:

2) opisuje właściwości chemiczne alkanów na przykładzie reakcji: spalania, substytucji (podstawiania) atomu (lub atomów) wodoru przez atom (lub atomy) chloru przy udziale światła; pisze odpowiednie równania reakcji.

Zakres rozszerzony

XIII. Węglowodory. Uczeń:

3) opisuje właściwości chemiczne alkanów na przykładzie reakcji: spalania, substytucji atomu (lub atomów) wodoru przez atom (lub atomy) chloru albo bromu przy udziale światła; pisze odpowiednie równania reakcji.

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:

• identyfikuje produkty powstałe w reakcji substytucji rodnikowej i rysuje ich wzory strukturalne oraz podaje nazwy systematyczne;

• wykorzystuje znajomość rzędowości atomów węgla do oceny ilości produktów halogenowania alkanów;

• porównuje względną szybkość odrywania atomów wodoru od atomów węgla o różnej rzędowości w reakcjach chlorowania i bromowania;

• oblicza ilość (w procentach) produktów powstających w wyniku substytucji rodnikowej.

Strategie nauczania:

• asocjacyjna.

Metody i techniki nauczania:

• dyskusja dydaktyczna;

• grafika interaktywna;

• analiza materiału źródłowego;

• metoda JIGSAW;

• ćwiczenia uczniowskie;

• technika zdań podsumowujących.

Formy pracy:

• praca zbiorowa;

• praca w grupach;

• praca w parach;

• praca indywidualna.

Środki dydaktyczne:

• komputery z głośnikami, słuchawkami i dostępem do Internetu;

• tablica interaktywna/tablica, kreda, pisak;

• rzutnik multimedialny;

• zasoby multimedialne zawarte w e‑materiale.

Przebieg zajęć

Faza wstępna:

1. Zaciekawienie i dyskusja. Nauczyciel zadaje pytanie: Czy reakcja alkanów z chlorowcami umożliwia otrzymanie jednej pochodnej czy wielu izomerów? Na czym polega reakcja substytucji rodnikowej?

2. Rozpoznawanie wiedzy wyjściowej uczniów. Uczniowie starają się odpowiedzieć na pytanie: Jak przewidzieć ilość powstających produktów w reakcji substytucji rodnikowej alkanów?

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

Faza realizacyjna:

1. Praca metodą JIGSAW. Nauczyciel dzieli losowo uczniów na grupy – są to tzw. grupy eksperckie. Każdy uczestnik zostaje ekspertem, który w istotny sposób przyczyni się do sukcesu całej grupy. Każdy uczeń występuje w roli uczącego się i nauczającego.

2. Grupy otrzymują arkusze papieru A3 i mazaki. Nauczyciel przydziela im różne zagadnienia do opracowania w ciągu 8 minut:

• I grupa: chlorowanie alkanów (polecenie 1 i 2 w części przeczytaj);

• II grupa: bromowanie alkanów ( polecenie 1 i 3 w części przeczytaj);

• III grupa: pojęcie równocenność, rzędowość;

• IV grupa: pojęcie substytucji rodnikowej, pojęcie izomerii.

3. Każda grupa zapoznaje się z informacjami w ramach swojego zagadnienia, korzystając z e‑materiału (zwłaszcza informacje przedstawione w części przeczytaj), podręcznika tradycyjnego oraz internetu. W opracowaniach grupy zwracają uwagę na sposób obliczania procentowej zawartości danego izomeru w mieszaninie poreakcyjnej. Efektem pracy powinno być wspólne opracowanie na podstawie dyskusji oraz uczenia się nawzajem.

4. Na umówiony znak uczniowie tworzą nowe grupy tak, aby w każdej nowej grupie znaleźli się eksperci z wszystkich pozostałych grup.

5. Eksperci kolejno relacjonują to, czego nauczyli się w swoich pierwotnych grupach, czyli ekspert grupy I uczy pozostałych tego, czego się nauczył sam przed chwilą itd. Uczący uczestnicy przekazują wiedzę pozostałym uczniom. Każda z grup w ten sposób zapoznaje się z całym materiałem przewidzianym do realizacji na danej jednostce lekcyjnej (czas ok. 7 min).

6. Eksperci wracają do swoich pierwotnych grup, konfrontują zdobytą wiedzę, uzupełniają, sprawdzają, czy wszyscy posiadają zbieżne informacje w omawianych kwestiach.

7. Powrót do notatki z burzy mózgów (faza wstępna lekcji). Uzupełnienie informacji o wiadomości poznane na lekcji. Nauczyciel sprawdza, uzupełnia, ewentualnie wyjaśnia niezrozumiałe kwestie.

8. Na zakończenie pracy z tekstem nauczyciel prosi uczniów o pracę z  medium „grafika interaktywna”. Uczniowie wykonują ćwiczenia do medium. Efektem pracy z medium ma być poznanie warunków reakcji halogenowania alkanów oraz wpływu światła na jej przebieg, a także produktów powstałych w reakcji.

9. Uczniowie samodzielnie sprawdzają swoją wiedzę wykonując ćwiczenia zawarte w e‑materiale – sprawdź się.

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?

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

• Dziś nauczyłem/łam się...

• Zrozumiałem/łam, że...

• Zaskoczyło mnie...

• Dowiedziałem/łam się...

• Łatwe było dla mnie...

• Trudność sprawiało mi...

Praca domowa:

1. Uczniowie wykonują pozostałe ćwiczenia w e‑materiale – sprawdź się. 2. Opisz praktyczne aspekty chlorowania alkanów.

Wskazówki metodyczne opisujące różne zastosowania multimedium:

Nauczyciel może wykorzystać medium w sekcji „grafika interaktywna” 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 i wykonać doświadczenie.

Materiały pomocnicze:

1. Podręczniki do dyspozycji na lekcji:

• K. Dudek‑Różycki , M. Płotek, T. Wichur, Węglowodory. Repetytorium i zadania, Wydawnictwo Szkolne OMEGA, Kraków 2020.

• K. Dudek‑Różycki , M. Płotek, T. Wichur, Kompendium terminologii oraz nazewnictwa związków organicznych. Poradnik dla nauczycieli i uczniów, Wydawnictwo Szkolne OMEGA, Kraków 2020.

• K. H. Lautenschläger, W. Schröter, A. Wanninger, Nowoczesne kompendium chemii, tłum. A. Dworak, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 2014.

• R. T. Morrison, R. N. Boyd, Chemia organiczna, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 2010, t. 1.

2. Nauczyciel przygotowuje narzędzie do oceny stopnia opanowania wiadomości i umiejętności z zastosowaniem termometru przez uczniów.

3. Nauczyciel przygotowuje arkusze papieru A3 i mazaki.