Scenariusz zajęć

Autor: Aleksandra Marszałek‑Harych, Krzysztof Błaszczak

Przedmiot: chemia

Temat: W jaki sposób przebiega reakcja polimeryzacji?

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

Podstawa programowa:

Zakres podstawowy

XIII. Węglowodory. Uczeń:

5) ustala wzór monomeru, z którego został otrzymany polimer o podanej strukturze; rysuje wzór polimeru powstającego z monomeru o podanym wzorze lub nazwie; pisze odpowiednie równania reakcji.

Zakres rozszerzony

XIII. Węglowodory. Uczeń:

7) ustala wzór monomeru, z którego został otrzymany polimer o podanej strukturze; rysuje wzór polimeru powstającego z monomeru o podanym wzorze lub nazwie; 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:

• definiuje pojęcia monomeru, meru, polimeru, polimeryzacji;

• wymienia rodzaje polimeryzacji i porównuje je ze sobą;

• opisuje etapy polimeryzacji;

• pisze produkt polimeryzacji.

Strategie nauczania:

• asocjacyjna;

• problemowa.

Metody i techniki nauczania:

• ćwiczenia uczniowskie;

• dyskusja dydaktyczna;

• róża wiatrów;

• analiza materiału źródłowego;

• eksperyment chemiczny;

• audiobook.

Formy pracy:

• praca indywidualna;

• praca w parach;

• praca w grupach;

• praca całego zespołu klasowego.

Środki dydaktyczne:

• komputery z głośnikami, słuchawkami/tablety, smartfony z Internetem;

• zasoby multimedialne zawarte w e‑materiale;

• tablica interaktywna/tablica, pisak/kreda;

• rzutnik multimedialny.

Przebieg zajęć

Faza wstępna:

1. Zainteresowanie i dyskusja. Nauczyciel pokazuje uczniom kilka polimerowych produktów (lub wyświetla ich zdjęcia na tablicy multimedialnej). Następnie zadaje im pytania: Z czego zostały one wyprodukowane? Jakie produkty polimerowe znajdują się w klasie?

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

3. Rozpoznawanie wiedzy wyjściowej uczniów. Uczniowie starają się odpowiedzieć na pytania: Czym są polimery? Na czym polega reakcja polimeryzacji?

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

Faza realizacyjna:

1. Nauczyciel dzieli losowo uczniów na cztery grupy, rozdaje arkusze papieru A3, mazaki. Każda z grup przedstawia sposoby polimeryzacji wybranych polimerów (mogą wylosować dany polimer do opracowania), np. PCV, PLA, PS, PE. Uczniowie mają za zadanie zaprezentować dla nich monomery, poszczególne etapy procesu polimeryzacji, wykorzystywane inicjatory, sposoby usunięcia inicjatorów z polimerów. Mogą korzystać z dostępnych źródeł informacji, w tym z e‑materiału. Nauczyciel monitoruje przebieg pracy i wspiera uczniów. Po wyznaczonym czasie, liderzy grup prezentują efekty na forum. Pozostali uczniowie mogą zadawać pytania. Nauczyciel ewentualnie wyjaśnia zaistniałe niezrozumiałe kwestie.

2. Nauczyciel odsyła uczniów do audiobooka. Uczniowie pracują w parach, układają pytania do treści, z jakimi się zapoznali. Po wyznaczonym czasie, na forum zadają sobie pytania i udzielają odpowiedzi. Pozostali weryfikują poprawność merytoryczną wypowiedzi kolegów.

3. Uczniowie w parach układają krzyżówkę składającą się z min. ośmiu haseł. Do tego zadania mogą skorzystać z generatora krzyżówek, np. w aplikacji Quizizz. Po wyznaczonym czasie, chętne osoby prezentują efekty swojej pracy, podają na forum hasła, a uczniowie je odgadują.

4. Eksperyment chemiczny – „Otrzymywanie polimeru nylonu” – o ile nauczyciel będzie posiadał/zamówi odpowiednie odczynniki chemiczne (patrz materiały pomocnicze). Nauczyciel sam przeprowadza eksperyment pod wyciągiem wg instrukcji opisanej w materiałach pomocniczych lub wybiera ucznia do roli asystenta, który z pomocą nauczyciela przeprowadza eksperyment.

5. Uczniowie pracują w parach z częścią „Sprawdź się”. Wykonują zadania. Nauczyciel może wyświetlić treść poleceń na tablicy multimedialnej. Po każdym przeczytanym poleceniu daje uczniom określony czas na zastanowienie się, a następnie chętna osoba z danej pary udziela odpowiedzi/prezentuje rozwiązanie na tablicy. Pozostali uczniowie ustosunkowują się do niej, proponując ewentualnie swoje pomysły. Nauczyciel, w razie potrzeby, koryguje odpowiedzi, dopowiada istotne wiadomości, udziela uczniom informacji zwrotnej. Ćwiczenia, których uczniowie nie zdążą wykonać podczas lekcji, mogą być zlecone do wykonania w ramach pracy domowej.

Faza podsumowująca:

1. Róża wiatrów (patrz materiały pomocnicze). Nauczyciel, poprzez zastosowanie tego narzędzia, może dokonać ewaluacji zajęć, umieszczając nazwy elementu podlegającego ocenie, np. atmosfera zajęć, przydatność materiałów, stopień zaangażowania uczniów, zainteresowanie tematem, stopień opanowania zagadnienia, który wynikają z zamierzonych do osiągnięcia celów lekcji, stopień trudności materiału, atrakcyjność lekcji, etc. Przygotowaną „różę” nauczyciel rozdaje uczniom i prosi o zaznaczenie na każdej osi punktu odpowiadającego ocenie. Punkty na sąsiednich osiach uczniowie łączą ze sobą i w ten sposób każdy z nich otrzymuje swoją „różę”, którą wręcza prowadzącemu. Nauczyciel może odnieść się do tego ogólnie w ramach podsumowania po wcześniejszej analizie.

Praca domowa:

1. Uczniowie, po zapoznaniu się z treścią e‑materiału, mają za zadanie zapisać przykłady przedmiotów wykonanych z polimerów w ich domu (min. 30).

2. Uczniowie wykonują w e‑materiale w sekcji „Sprawdź się” pozostałe ćwiczenia, których nie zdążyli wykonać na lekcji.

Wskazówki metodyczne opisujące różne zastosowania multimedium:

Audiobook pozwoli zrozumieć uczniom, w jaki sposób niektóre reakcje chemiczne (tutaj polimeryzacja) zmieniają życie ludzkie i jak wiele rzeczy może być z nich produkowanych. Uczniowie dowiedzą się więcej na temat polimerów biodegradowalnych i biokompatybilnych, które obecnie, w dobie rosnącej ilości polimerowych śmieci, mają bardzo duże znaczenie. Mogą to medium wykorzystać podczas przygotowywania się do lekcji czy pracy kontrolnej.

Materiały pomocnicze:

1. Nauczyciel przygotowuje różne produkty polimerowe, arkusze papieru A3, mazaki.

2. Polecenia podsumowujące (nauczyciel przed lekcją zapisuje je na niewielkich kartkach): Czym jest polimeryzacja? Co jest produktem reakcji polimeryzacji etenu? Jakie są rodzaje polimeryzacji? Jakie są rodzaje polimerów? Do czego służą polimery?

3. Nauczyciel przygotowuje do ewaluacji lekcji różę wiatrów. Róża wiatrów jest jedną z graficznych metod pozwalających ocenić jednocześnie wiele elementów zajęć. W przypadku ewaluacji zajęć, na osiach w miejsce kierunku umieść się nazwę elementu podlegającego ocenie (atmosfera zajęć, przydatność materiałów, stopień zaangażowania uczniów, zainteresowanie tematem, stopień opanowania zagadnienia wynikający z zamierzonych do osiągnięcia celów lekcji, stopień trudności materiału, atrakcyjność lekcji). Liczba osi jest dowolna i może być rozbudowywana w zależności od potrzeb. Linię osi podziel na odcinki i przypisz im odpowiednie wartości – od 1 do 10 lub skalę ocen 1‑6. Tak przygotowaną „różę” rozdaj uczestnikom i poproś o zaznaczenie na każdej osi punktu odpowiadającego ocenie. Następnie punkty na sąsiednich osiach uczniowie łączą ze sobą i w ten sposób każdy z uczniów otrzymuje swoją „różę”, którą wręcza prowadzącemu.

4. Doświadczenie chemiczne: „Otrzymywanie polimeru nylonu” (jeśli nauczyciel jest w stanie zamówić odpowiednie odczynniki).

Szkło i sprzęt laboratoryjny: zlewki/parownica, pipety, szklana bagietka.

Odczynniki chemiczne: chlorek sebacylu, heksan, wodorotlenek sodu, heksano‑1,6‑diamina, woda destylowana.

Instrukcja wykonania:

Doświadczenie przeprowadź pod wyciągiem. W szklanej zlewce (lub parownicy) umieść roztwór chlorku sebacylu w heksanie (0,17 cmIndeks górny 3³ chlorku sebacylu w 8,5 cmIndeks górny 3³ heksanu). W innej zlewce przygotuj roztwór wodorotlenku sodu w heksano‑1,6‑diaminie (0,125 g NaOH rozpuść w 4 cmIndeks górny 3³ wody i dodać 0,2 cmIndeks górny 3³ heksano‑1,6‑diaminy). Następnie wlej roztwór wodorotlenku sodu w aminie do roztworu chlorku sebacylu. Utworzony film złapać przy użyciu pęsety i nawinąć na szklaną bagietkę.

5. Karty charakterystyk substancji chemicznych.

6. Karta pracy ucznia: