Dla nauczyciela
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:
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?
Rozpoznawanie wiedzy wyjściowej uczniów. Nauczyciel zapisuje na tablicy pojęcie liczby kwantowe. Uczniowie podają nazwy liczb kwantowych i ich znaczenie.
Ustalenie celów lekcji. Nauczyciel podaje temat zajęć i wspólnie z uczniami ustala cele.
Faza realizacyjna:
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.
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.
Uczniowie samodzielnie analizują medium bazowe – film samouczek i sprawdzają swoją wiedzę, wykonując ćwiczenia załączone do medium.
Uczniowie samodzielnie sprawdzają swoją wiedzę wykonując ćwiczenia w e‑materiale – „Sprawdź się”.
Faza podsumowująca
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?
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:
Arkusze papieru, mazaki, glutaki.
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?