Autor: Gabriela Iwińska

Temat: Jak definiujemy stopień utlenienia i w jakim celu?

Grupa docelowa:

Szkoła ponadpodstawowa, liceum ogólnokształcące, technikum, zakres podstawowy i rozszerzony

Podstawa programowa:

Zakres podstawowy

VIII. Reakcje utleniania i redukcji. Uczeń:

1. 1) stosuje pojęcia: utleniacz, reduktor, utlenianie, redukcja.

Zakres rozszerzony

VIII. Reakcje utleniania i redukcji. Uczeń:

2. 1) stosuje pojęcia: stopień utlenienia, utleniacz, reduktor, utlenianie, redukcja;

Kształtowane kompetencje kluczowe:

• kompetencje cyfrowe;

• kompetencje osobiste, społeczne i w zakresie umiejętności uczenia się;

• kompetencje matematyczne oraz kompetencje w zakresie nauk przyrodniczych, technologii i inżynierii;

• kompetencje w zakresie rozumienia i tworzenia informacji.

Cele operacyjne

Uczeń:

• definiuje pojęcie stopnia utlenienia;

• wyjaśnia reguły określania stopnia utlenienia;

• stosuje poznane reguły do określenia stopnia utlenienia pierwiastków w związkach nieorganicznych oraz organicznych.

Strategie nauczania:

• strategia asocjacyjna.

Metody i techniki nauczania:

• analiza materiału źródłowego oraz ćwiczenia uczniowskie;

• dyskusja;

• technika zdań podsumowujących;

• burza mózgów;

• z użyciem e‑podręcznika;

• technika gadająca ściana.

Formy pracy:

• praca indywidualna;

• praca w parach;

• praca całego zespołu klasowego.

Środki dydaktyczne:

• komputery z głośnikami, słuchawkami i dostępem do internetu;

• zasoby multimedialne zawarte w e‑materiale;

• tablica interaktywna/tablica, pisak/kreda;

• rzutnik multimedialny.

Przebieg lekcji

Faza wstępna:

1. Zaciekawienie i dyskusja. Nauczyciel zadaje uczniom pytania, zaciekawiając tematem. Przykładowe pytania: czy potraficie zdefiniować, co to jest stopień utlenienia? Czy wiecie, jak ten stopień utlenienia się określa? Czy wiecie, w jakim celu się to stosuje?

2. Nauczyciel czyta temat lekcji: „Jak definiujemy stopień utlenienia i w jakim celu?” oraz cele i prosi uczniów lub wybraną osobę o sformułowanie kryteriów sukcesu.

3. Rozpoznawanie wiedzy wyjściowej uczniów. Burza mózgów wokół pojęcia utlenienia.

4. Zasady BHP. Nauczyciel zapoznaje uczniów z kartami charakterystyk substancji, które będą używane na lekcjach.

Faza realizacyjna:

1. Prowadzący zajęcia dzieli uczniów na trzy grupy zadaniowe:

• I grupa – reguły obliczania stopni utlenienia;

• II grupa – specyficzne reguły obliczania stopni utlenienia, dotyczące związków organicznych;

• III grupa – wykorzystanie stopni utlenienia.

2. Każda grupa otrzymuje od nauczyciela arkusze papieru A3 i mazaki oraz na podstawie dostępnych źródeł, w tym treści e‑materiału zapoznaje się z materiałem w ramach swojego zagadnienia i opracowuje go. Po wykonaniu pracy liderzy grup, z wykorzystaniem techniki gadająca ściana, omawiają wytwory prac uczniowskich na forum. Pozostali uczniowie z innych grup mogą uzupełniać wiadomości włączając się do dyskusji.

3. Eksperyment chemiczny – „Badanie reakcji spalania magnezu, jako przykład reakcji redox”. Nauczyciel wybiera chętnych uczniów do roli asystenta celem przeprowadzenia pokazu uczniowskiego wg instrukcji podanej w materiałach pomocniczych. Nauczyciel przygotowuje odpowiedni sprzęt i odczynniki chemiczne. Nauczyciel rozdaje karty pracy ucznia. Uczniowie samodzielnie stawiają pytanie badawcze i hipotezę, rysują schemat doświadczenia, obserwują zmiany podczas eksperymentu, zapisują równanie reakcji chemicznej, wyciągają wnioski (wszystko zapisują w kartach pracy). Następnie na forum całej klasy następuje weryfikacja pod względem merytorycznym. Nauczyciel wyjaśnia niezrozumiałe kwestie.

4. Uczniowie w parach analizują medium bazowe – grafikę interaktywną pt. „Chrom na różnych stopniach utlenienia. Reakcje, właściwości i zastosowania”. Następnie w tych samych parach rozwiązują dołączone do medium ćwiczenia. Nauczyciel podchodzi do każdej grupy i sprawdza, czy uczniowie mają jakieś problemy lub czegoś nie rozumieją. Dwie chętne osoby podają rozwiązania zadań na forum klasy – nauczyciel monitoruje poprawność, ewentualnie poprawia i wyjaśnia niezrozumiałe kwestie.

5. W ten sam sposób uczniowie pracują z ćwiczeniami od 6 do 8 z sekcji „sprawdź się”. Ze względu na trudność tych ćwiczeń – prowadzący zajęcia omawia wyniki ze wszystkimi uczniami.

Faza podsumowująca:

1. Nauczyciel omawia przebieg zajęć, wskazuje mocne i słabe strony pracy uczniów, udzielając im tym samym informacji zwrotnej.

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:

1. Uczniowie wykonują zadania zawarte w zestawie ćwiczeń – nierozwiązane podczas lekcji.

Materiały pomocnicze:

1. Doświadczenie:

Sprzęt i szkło laboratoryjne: palnik, zapałki/zapalniczka, szczypce metalowe.

Odczynniki chemiczne: wióry magnezowe.

Instrukcja wykonania:

• Zapal palnik.

• Umieść wiórę magnezową w szczypcach metalowych i przyłóż ją do płomienia palnika.

• Obserwuj zmiany.

2. Karta charakterystyk substancji.

3. Karta pracy ucznia:

Wskazówki metodyczne opisujące różne zastosowania multimedium:

• Medium w sekcji „Grafika interaktywna” można wykorzystać na lekcji jako podsumowanie i utrwalenie wiedzy w temacie „Jak definiujemy stopień utlenienia i w jakim celu?”.