Scenariusz zajęć

Autor: Patrycja Męcik, Krzysztof Błaszczak

Przedmiot: chemia

Temat: Jak opisać stan elektronu w atomie za pomocą liczb kwantowych?

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

Podstawa programowa:

Zakres rozszerzony

II. Budowa atomu. Uczeń:

2) interpretuje wartości liczb kwantowych; opisuje stan elektronu w atomie za pomocą liczb kwantowych; stosuje pojęcia: powłoka, podpowłoka, stan orbitalny, spin elektronu.

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:

• interpretuje wartości liczb kwantowych;

• opisuje stanu elektronu w atomie za pomocą liczb kwantowych;

• określa liczbę elektronów, jaka może znajdować się w podpowłokach elektronowych.

Strategie nauczania:

• asosjacyjna.

Metody i techniki nauczania:

• dyskusja dydaktyczna;

• burza mózgów;

• analiza materiału źródłowego;

• ćwiczenia uczniowskie;

• film samouczek;

• technika gadająca ściana;

• technika zdań podsumowujących.

Formy pracy:

• praca indywidualna;

• praca w grupach;

• praca zbiorowa.

Środki dydaktyczne:

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

• zasoby multimedialne zawarte w e‑materiale;

• tablica interaktywna/tablica;

• rzutnik multimedialny;

• pisak/kreda.

Przebieg zajęć

Faza wstępna:

1. Zaciekawienie i dyskusja. Nauczyciel wykorzystuje pytania zawarte we wprowadzeniu do e‑materiału, np.: Jak rozmieszczone są elektrony w atomie? W jaki sposób można opisać stan elektronu w atomie?

2. Rozpoznawanie wiedzy wyjściowej uczniów. Nauczyciel zapisuje na tablicy pojęcie liczby kwantowe. Uczniowie podają nazwy liczb kwantowych i ich znaczenie.

3. Ustalenie celów lekcji. Nauczyciel podaje temat zajęć i wspólnie z uczniami ustala cele.

Faza realizacyjna:

1. Nauczyciel dzieli losowo na grupy, rozdaje arkusze papieru/mazaki i informuje, że zadaniem uczniów będzie przygotowanie plakatu informacyjnego dotyczącego liczb kwantowych. Każda z grup opracowuje cztery liczby kwantowe: magnetyczną liczbę kwantową, poboczną liczbę kwantową; główną liczbę kwantową i magnetyczną spinową liczbę kwantową. Uczniowie powinni ustalić także hierarchię tych liczb, a także odpowiednio je uszeregować. Ponadto mają podać informacje na temat wartości jakie przyjmuje dana liczba kwantowa, co określa i oznacza. Uczniowie korzystają z dostępnych źródeł informacji, w tym z e‑materiału. Następnie liderzy grup prezentują opisy liczb kwantowych na forum klasy z wykorzystaniem techniki gadająca ściana. Nauczyciel monitoruje przebieg pracy uczniów i ewentualnie wyjaśnia niezrozumiałe kwestie.

2. Nauczyciel dzieli losowo uczniów na trzy grupy zadaniowe. Zadaniem uczniów będzie ustalenie liczby stanów kwantowych:

• grupa I – dla n=1 i dla n=2;

• grupa II – dla n=3;

• grupa III – dla n=4.
  Po zakończonej pracy liderzy przedstawiają rezultaty pracy grupy na forum klasy z wykorzystaniem techniki gadająca ściana. Uczniowie nawzajem mogą zadawać sobie pytania. Nauczyciel czuwa nad poprawnością rozwiązywanych zadań.

3. Uczniowie samodzielnie analizują medium bazowe – film samouczek i sprawdzają swoją wiedzę, wykonując ćwiczenia załączone do medium.

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

Faza podsumowująca

1. Na zakończenie zajęć nauczyciel zadaje przykładowe pytania: Jak opisać stan elektronu w atomie? Jakie znasz liczby kwantowe? Czym charakteryzuje się główna liczba kwantowa? Czego dotyczy zakaz Pauliego?

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 nauczyłam/łem...

• Co sprawiało mi trudność...

Praca domowa:

Nauczyciel prosi uczniów o dokończenie ćwiczeń w e‑materiale.

Wskazówki metodyczne opisujące różne zastosowania multimedium:

Film samouczek może zostać wykorzystany przez uczniów podczas przygotowywania się do zajęć lub sprawdzianu wiedzy.

Materiały pomocnicze:

1. Arkusze papieru, mazaki, glutaki.

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

• Jak opisać stan elektronu w atomie?

• Jakie znasz liczby kwantowe?

• Czym charakteryzuje się główna liczba kwantowa?

• Czego dotyczy zakaz Pauliego?