Scenariusz zajęć

Autor: Krzysztof Błaszczak

Przedmiot: chemia

Temat: Czy grafit, grafen, diament i nanorurki mają ze sobą coś wspólnego?

Grupa docelowa: uczniowie III etapu edukacyjnego, liceum, technikum, zakres podstawowy/rozszerzony

Podstawa programowa

Zakres podstawowy:

III. Wiązania chemiczne. Oddziaływania międzycząsteczkowe. Uczeń:

7) wyjaśnia pojęcie alotropii pierwiastków; na podstawie znajomości budowy diamentu, grafitu, grafenu i fullerenów tłumaczy ich właściwości i zastosowania.

Zakres rozszerzony:

III. Wiązania chemiczne. Oddziaływania międzycząsteczkowe. Uczeń:

9) wyjaśnia pojęcie alotropii pierwiastków; na podstawie znajomości budowy diamentu, grafitu, grafenu i fullerenów tłumaczy ich właściwości i zastosowania.

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:

• wyjaśni pojęcie alotropii na przykładzie węgla;

• na podstawie znajomości budowy diamentu, grafitu, grafenu i nanorurek zanalizuje i tłumaczy właściwości i wynikających z nich zastosowań różnych odmian tego samego pierwiastka chemicznego.

Strategie:

• asocjacyjna.

Metody i techniki nauczania:

• burza mózgów;

• metoda lekcji odwróconej;

• praca w grupie zadaniowej;

• dyskusja;

• technika gadająca ściana;

• technika zdań podsumowujących;

• technika „kieszeń i szuflada”.

Forma pracy:

• praca w grupach;

• praca w parach;

• praca indywidualna.

Środki dydaktyczne:

• komputery z dostępem do internetu;

• zasoby multimedialne zawarte w e‑podręczniku;

• rzutnik multimedialny;

• tablica interaktywna/tablica i kreda.

Przebieg zajęć

Faza wstępna

1. Zaciekawienie i dyskusja. Nauczyciel wykorzystuje pytania zawarte we wprowadzeniu do e‑materiału, np.: Co wspólnego łączy grafit, grafen, diament i nanorurki?

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

3. Rozpoznawanie wiedzy wyjściowej uczniów. Burza mózgów wokół zastosowania grafitu, grafenu, diamentu i nanorurek.

Faza realizacyjna

1. Nauczyciel wykorzystuje metodę lekcji odwróconej – uczniowie w domu mieli za zadanie zapoznać się z tekstem dotyczącym diamentu, grafitu, grafenu i nanorurek zawartym w epodręczniku.

2. Prowadzący zajęcia dzieli uczniów na cztery grupy zadaniowe:

• I grupa – diament;

• II grupa – grafit;

• III grupa – grafen;

• IV grupa – nanorurki.

  Każda grupa otrzymuje od nauczyciela arkusze papieru i mazaki oraz na podstawie dostępnych źródeł, w tym treści e‑materiału zapoznaje się z materiałem w ramach swojego zagadnienia, opracowuje go zwracając uwagę na budowę wewnętrzną, właściwości i zastosowanie. 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. Nauczyciel weryfikuje poprawność merytoryczną i wyjaśnia, ewentualnie zaistniałe, niezrozumiałe kwestie.

4. Uczestnicy zajęć samodzielnie zapoznają się z mapą pojęciową dotyczącą alotropii węgla, po czym wykonują ćwiczenie.

5. Nauczyciel zleca uczniom wykonanie zestawu ćwiczeń w epodręczniku – praca indywidualna.

Faza podsumowująca

1. Nauczyciel sprawdza wiedzę uczniów, wykorzystując pytania z e‑materiału, np. polecenia do multimedium. Pyta:

• Która z odmian alotropowych węgla przewodzi prąd elektryczny?

• Na skutek czego diament wykazuje swoją twardość?

• W której z odmian węgla występują siły van der Waalsa?

• Czy słuszne jest stwierdzenie dla grafenu, że jest to cienka, pojedyncza warstwa grafitu?

2. Jako podsumowanie lekcji nauczyciel może wykorzystać zdania do uzupełnienia, które uczniowie również zamieszczają w swoim portfolio:

• Przypomniałem sobie, że...

• Co było dla mnie łatwe...

• Czego się nauczyłam/łem...

• Co sprawiało mi trudność...

Wskazówki metodyczne opisujące różne zastosowania multimedium:

Mapę pojęciową uczniowie mogą wykorzystać podczas przygotowywania się do zajęć. Nauczyciel może ją wykorzystać przy omawianiu alotropii węgla.

Materiały pomocnicze:

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

• Która z odmian alotropowych węgla przewodzi prąd elektryczny?

• Na skutek czego diament wykazuje swoją twardość?

• W której z odmian węgla występują siły van der Waalsa?

• Czy słuszne jest stwierdzenie dla grafenu, że jest to cienka, pojedyncza warstwa grafitu?

Materiały pomocnicze

• karty pracy;

• arkusze papieru;

• mazaki;

• glutaki.