Scenariusz zajęć

Autor: Amanda Gałkowska, Krzysztof Błaszczak

Przedmiot: chemia

Temat: Badanie właściwości fizykochemicznych krzemu

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

Podstawa programowa:

Poziom podstawowy i rozszerzony

Wymagania ogólne

II. Rozumowanie i zastosowanie nabytej wiedzy do rozwiązywania problemów. Uczeń:

1) opisuje właściwości substancji i wyjaśnia przebieg procesów chemicznych;

4) wskazuje na związek między właściwościami substancji a ich budową chemiczną;

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:

• określa wygląd i stan skupienia krzemu;

• korzystając z układu okresowego, opisuje właściwości fizyczne krzemu;

• omawia aktywność chemiczną krzemu.

Strategie nauczania:

• asocjacyjna;

• problemowa.

Metody i techniki nauczania:

• dyskusja dydaktyczna;

• ćwiczenia uczniowskie;

• analiza materiału źródłowego;

• mapa pojęciowa;

• doświadczenie chemiczne;

• technika termometr.

Formy pracy:

• praca zbiorowa;

• praca w grupach;

• praca w parach;

• praca indywidualna.

Środki dydaktyczne:

• komputery z głośnikami, słuchawkami i dostępem do Internetu;

• zasoby multimedialne zawarte w e‑materiale;

• rzutnik multimedialny;

• tablica interaktywna/tablica i kreda/pisak.

Przebieg zajęć

Faza wstępna:

1. Zaciekawienie i dyskusja. Nauczyciel zadaje uczniom pytanie: Co krzem ma wspólnego z włosami i elektroniką?

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

3. Rozpoznawanie wiedzy wyjściowej uczniów. Uczniowie starają się odpowiedzieć na pytania: Jaka jest aktywność chemiczna krzemu? Czy krzem łatwo wchodzi w reakcje z pierwiastkami? Jakie warunki muszą być spełnione?.

4. Zasady bhp. Zapoznanie uczniów z kartami charakterystyk substancji.

Faza realizacyjna:

1. Nauczyciel wyświetla na tablicy multimedialnej układ okresowy pierwiastków chemicznych i polecenie nr 2 zawarte w sekcji „Przeczytaj”. Chętni uczniowie mają czas na zastanowienie się, po czym odnoszą się do polecenia i zgłaszają swoje propozycje. Pozostali weryfikują poprawność merytoryczną wypowiedzi kolegów i koleżanek.

2. Nauczyciel dzieli uczniów losowo na dwie grupy zadaniowe (grup roboczych może być więcej), rozdaje arkusze papieru A3, mazaki. Ich zadaniem jest opracowanie zagadnień:

• grupa I – budowa kryształu krzemu, izotopy krzemu, właściwości półprzewodnikowe krzemu;

• grupa II – aktywność chemiczna krzemu.
  Uczniowie mogą korzystać z dostępnych źródeł informacji, w tym z e‑materiału. Po wyznaczonym czasie, chęte osoby prezentują efekty pracy grupowej. Równania reakcji chemicznych krzemu z różnymi substancjami uczniowie zapisują na tablicy. Pozostali wraz z nauczycielem weryfikują poprawność merytoryczną wypowiedzi i zapisów na tablicy.

3. Doświadczenie chemiczne „Badanie reakcji wodorotlenku sodu z krzemem”. Nauczyciel wybiera ucznia do roli asystenta, który w jego obecności przeprowadza doświadczenie wg polecenia nr 3 w sekcji „Przeczytaj” e‑materiału. Reszta klasy zapisuje w zeszytach obserwacje wnioski i równania reakcji. Chętne osoby odczytują swoje notatki w zeszycie na forum klasy. Pozostali wraz z nauczycielem weryfikują poprawność merytoryczną.

4. Doświadczenie chemiczne „Badanie reakcji magnezu z krzemem w wyniku ogrzewania”. Nauczyciel wybiera ucznia do roli asystenta, który w jego obecności przeprowadza doświadczenie.

5. Nauczyciel proponuje pracę z mapą pojęciową. Uczniowie zapoznają się z poleceniem i wykonują zawarte w medium ćwiczenia.

6. 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 ustosunkowują się do niej, proponując ewentualnie swoje pomysły. Nauczyciel, w razie potrzeby, koryguje odpowiedzi, dopowiada istotne kwestie, 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 cenkami, w jakim stopniu opanowali zagadnienia, które wynikają 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 w sekcji „Sprawdź się” pozostałe ćwiczenia, których nie zdążyli wykonać na lekcji.

Wskazówki metodyczne opisujące różne zastosowania multimedium:

Mapa pojęciowa może być wykorzystana przez uczniów podczas przygotowania się do lekcji.

Materiały pomocnicze:

1. Nauczyciel przygotowuje:

• arkusze papieru A3;

• mazaki.

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

3. Polecenie podsumowujące (nauczyciel przed lekcją zapisuje je na niewielkich kartkach):

• Czy krzem krystalizuje w układzie krystalograficznym regularnym?

• Jaki związek chemiczny otrzymywany jest w reakcji krzemu z tlenem w podwyższonej temperaturze?

• Jaką nazwę mają związki chemiczne, które powstają w reakcji krzemu ze stopionymi metalami?

• Czy krzem posiada właściwości półprzewodnikowe?

• Ile izotopów krzemu występuje w przyrodzie?

4. Doświadczenie chemiczne „Badanie reakcji wodorotlenku sodu z krzemem”

Odczynniki chemiczne: wodorotlenek sodu, woda destylowana, krzem, tlenek węgla(IV), węglan wapnia.

Szkło i sprzęt laboratoryjny: statyw do probówek, palnik gazowy, pipeta, bagietka szklana, zapalniczka, rurka szklana, łapa do probówek.

5. Doświadczenie chemiczne „Badanie reakcji magnezu z krzemem w wyniku ogrzewania”

Odczynniki chemiczne: magnez, krzem.

Szkło i sprzęt laboratoryjny: statyw do probówek, probówki, łapa do probówek, palnik gazowy, zapalniczka.

6. Karty charakterystyk substancji chemicznych.