Scenariusz zajęć

Autor: Agata Jarszak‑Tyl, Krzysztof Błaszczak

Przedmiot: chemia

Temat: Formy optycznie nieczynne – forma mezo i mieszanina racemiczna

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

Podstawa programowa:

Zakres rozszerzony

XII. Wstęp do chemii organicznej. Uczeń:

6) wyjaśnia zjawisko izomerii optycznej; wskazuje centrum stereogeniczne (asymetryczny atom węgla); rysuje wzory w projekcji Fischera izomerów optycznych: enancjomerów i diastereoizomerów; uzasadnia warunki wystąpienia izomerii optycznej w cząsteczce związku o podanej nazwie lub o podanym wzorze; ocenia, czy cząsteczka o podanym wzorze stereochemicznym jest chiralna.

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:

• wyjaśnia pojęcia: forma mezo, mieszanina racemiczna;

• dowiaduje się, kiedy związek posiadający dwa asymetryczne atomy węgla w cząsteczce tworzy formy mezo;

• rysuje wzory przestrzenne enancjomerów oraz formy mezo wybranych związków;

• korzystając z definicji mieszaniny racemicznej i pojęcia mol oblicza zawartość masową jednego z enancjomerów w mieszaninie racemicznej.

Strategie nauczania:

• asocjacyjna.

Metody i techniki nauczania:

• analiza materiału źródłowego;

• dyskusja dydaktyczna;

• ćwiczenia uczniowskie;

• grafika interaktywna;

• technika termometr.

Formy pracy:

• praca indywidualna;

• praca w parach;

• praca zbiorowa.

Środki dydaktyczne:

• komputery z głośnikami, słuchawkami i dostępem do Internetu;

• zasoby multimedialne zawarte w e‑materiale;

• rzutnik multimedialny;

• tablica interaktywna/tablica, kreda/pisak.

Przebieg zajęć

Faza wstępna:

1. Zaciekawienie i dyskusja. Nauczyciel wyświetla na tablicy multimedialnej okładkę e‑materiału, na której przedstawione są winogrona. Nauczyciel wspomina, że jednym ze składników zawartym w winogronach jest kwas winowy. Rysuje jego wzór strukturalny na tablicy. Następnie nauczyciel pyta uczniów: Obecnie o kwasie winowym wiadomo, że tworzy trzy stereoizomery. Czy wiecie dlaczego jeden z izomerów nie skręca płaszczyzny światła spolaryzowanego? Czy znacie pojęcie formy mezo?

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 pytanie: Co się stanie, jeżeli zmieszane zostaną ze sobą dwa enancjomery w tym samym stosunku molowym?

Faza realizacyjna:

1. Nauczyciel poleca uczniom samodzielną pracę z medium bazowym – grafiką interaktywną, w której poznają informację dotyczące kwasu winowego. Uczniowie analizują medium, a następnie sprawdzają swoją wiedzę, wykonując ćwiczenia tam zawarte.

2. Na podstawie grafiki interaktywnej nauczyciel z uczniami definiuje pojęcie: forma mezo. Uczniowie zapisują pojęcie w zeszycie.

3. Nauczyciel odsyła uczniów do części „przeczytaj” e‑materiału. Zadaniem uczniów jest zapoznanie się z fragmentem „Forma mezo”. Po wyznaczonym czasie nauczyciel przedstawia kolejne kroki dotyczące poprawnego rysowania wzorów stereoizomerów oraz określania formy mezo. Nauczyciel przedstawia dodatkowy przykład cząsteczki i rysuje jego wzory przestrzenne. Następnie prosi uczniów, aby wskazali parę enancjomerów oraz formę mezo. To zadanie uczniowie wykonują wspólnie.

4. Powrót do części przeczytaj i zapoznanie się z fragmentem „Mieszanina racemiczna”. Uczniowie samodzielnie czytają fragment, po czym nauczyciel prosi uczniów, by podali interpretację mieszaniny racemicznej.

5. Uczniowie pracują w parach z częścią „Sprawdź się”. Uczniowie wykonują zadania. Nauczyciel może wyświetlić treść poleceń na tablicy multimedialnej. Po każdym przeczytanym poleceniu nauczyciel daje uczniom określony czas na zastanowienie się, a następnie chętny uczeń 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 informacje, udziela uczniom informacji zwrotnej. Ćwiczenia, których uczniowie nie zdążą wykonać podczas lekcji mogą być zlecone do wykonania w ramach pracy domowej.

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?

Praca domowa:

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

Wskazówki metodyczne opisujące różne zastosowania multimedium:

Grafika interaktywna może zostać wykorzystana podczas rozwiązywania ćwiczeń z części „Sprawdź się”. Uczniowie nieobecni na lekcji mogą medium wykorzystać do samokształcenia.

Materiały pomocnicze:

Nauczyciel przygotowuje narzędzie do oceny stopnia opanowania wiadomości i umiejętności z zastosowaniem termometru przez uczniów oraz samoprzylepne karteczki dla uczniów.