Sympozjum o pierwiastkach chemicznych – pomysł na zajęcia z chemii w gimnazjum

(1)

Sympozjum o pierwiastkach chemicznych | Irmina Buczek, Małgorzata Musialik, Marcin M. Chrzanowski | EDUKACJA BIOLOGICZNA I ŚRODOWISKOWA 4/2015

69 SZK

OŁA

NA

UK

A

KR

Ó

TK

O

EDUKACJA BIOLOGICZNA I ŚRODOWISKOWA | ebis.ibe.edu.pl | ebis@ibe.edu.pl | © for the article by the Authors 2015 © for the edition by Instytut Badań Edukacyjnych 2015

Sympozjum o pierwiastkach

chemicznych

– pomysł na zajęcia z chemii

w gimnazjum

Irmina Buczek, Małgorzata Musialik, Marcin M. Chrzanowski

Temat: Sympozjum o pierwiastkach chemicznych Przedmiot: chemia, III etap edukacyjny

Adresaci: uczniowie gimnazjum Czas trwania zajęć:

pierwsze zajęcia – 20 minut, drugie zajęcia – 45 minut

(zajęcia powinny odbyć się w odstępie 2–4 tygodni.) Odniesienie do podstawy programowej: Cele kształcenia – wymagania ogólne

I. Pozyskiwanie, przetwarzanie i tworzenie infor-macji.

Uczeń pozyskuje i przetwarza informacje z róż-norodnych źródeł z wykorzystaniem technologii informacyjno – komunikacyjnych.

II. Rozumowanie i zastosowanie nabytej wiedzy do rozwiązywania problemów.

2.2. Uczeń zna związek właściwości różnorodnych substancji z ich zastosowaniami i ich wpływ na środowisko naturalne.

III. Opanowanie czynności praktycznych.

3.1. Uczeń bezpiecznie posługuje się prostym sprzę-tem laboratoryjnym i podstawowymi odczynni-kami chemicznymi.

3.2. Uczeń projektuje i przeprowadza proste doświad-czenia chemiczne.

Treści nauczania – wymagania szczegółowe

1. Substancje i ich właściwości. Uczeń:

1) opisuje właściwości substancji będących głównymi składnikami stosowanych na co dzień produktów np. (…) miedzi, żelaza; wy-konuje doświadczenia, w których bada właś-ciwości wybranych substancji;

2) przeprowadza obliczenia z wykorzystaniem pojęć: masa, gęstość i objętość;

4) wyjaśnia różnice pomiędzy pierwiastkiem a związkiem chemicznym;

5) klasyfikuje pierwiastki na metale i niemetale; odróżnia metale od niemetali na podstawie ich właściwości;

6) posługuje się symbolami (zna i stosuje do za-pisywania wzorów) pierwiastków: H, O, N, Cl, S, C, P, Si, Na, K, Ca, Mg, Fe, Zn, Cu, Al, Pb, Sn, Ag, Hg;

2. Wewnętrzna budowa materii. Uczeń:

1) odczytuje z układu okresowego podstawowe informacje o pierwiastkach (symbol, nazwę, liczbę atomową, masę atomową, rodzaj pier-wiastka - metal lub niemetal);

2) opisuje i charakteryzuje skład atomu (jądro: protony i neutrony, elektrony); definiuje elek-trony walencyjne;

3) ustala liczbę protonów, elektronów i neutro-nów w atomie danego pierwiastka, gdy dana jest liczba atomowa i masowa;

dr Marcin Chrzanowski: adiunkt, Pracownia Dydaktyki

Biologii, Wydział Biologii Uniwersytetu Warszawskiego, Pracownia Przedmiotów Przyrodniczych, Instytut Badań Edukacyjnych

mgr Irmina Buczek: Pracownia Przedmiotów

Przyrodni-czych, Instytut Badań Edukacyjnych

dr Małgorzata Musialik: Pracownia Przedmiotów

Przy-rodniczych, Instytut Badań Edukacyjnych

„Mówisz mi, a ja zapominam; uczysz, a zapamiętuję; angażujesz mnie, a ja się uczę”

Benjamin Franklin

Krótko o lekcji: Głównym celem zajęć jest kształ-towanie postaw i kompetencji badawczych uczniów oraz wzbudzenie zainteresowania samodzielną pracą w domu. Istotne jest również rozwijanie umiejętności pracy zespołowej poprzez pełnienie różnych funkcji w zespole i wykonywanie przypisanych obowiązków oraz współpracę przy zdobywaniu materiału badawcze-go i jebadawcze-go opracowaniu. Nauczyciel przestawia problem i podaje jasno sformułowany cel. Nie istnieją z góry ustalone metody rozwiązania problemu, a wnioski op-arte są wyłącznie na tym, co zbadają uczniowie. Praca kończy się spotkaniem wszystkich grup uczniów, pod-czas którego każda grupa prezentuje wyniki swojego badania.

(2)

70 SZK

OŁA

NA

UK

A

KR

Ó

TK

O

Plan zajęc

Pierwsze zajęcia (20 minut)

Nauczyciel:

• przedstawia, na czym będzie polegała praca ucz-niów (załącznik nr 1),

• dzieli klasę na pięcioosobowe zespoły, wyjaśnia obowiązki uczniów pełniących określone funkcje w każdym zespole (załącznik nr 2),

• informuje o warunkach pracy grupy w zakresie terminów i form komunikacji z nauczycielem i in-nymi uczniami,

• opisuje, na co będzie zwracał uwagę przy ocenia-niu pracy uczniów (załączniki nr 3),

• informuje, w jaki sposób odbędzie się prezentacja zebranych wyników (załącznik nr 4),

• udziela wskazówek, których celem jest inspirowa-nie uczniów do korzystania z różnorodnych źródeł wiedzy, własnych przemyśleń, źródeł naukowych i popularnonaukowych oraz encyklopedii.

Uczniowie:

• zapisują temat projektu,

• dzielą się na grupy,

• zapoznają się z obowiązkami przypisanymi do po-szczególnych ról w zespole badawczym, przydzie-lają role w grupie (Załącznik nr 2).

Przed sympozjum (praca pozalekcyjna)

Nauczyciel:

• prowadzi konsultacje z przedstawicielami poszcze-gólnych grup,

• w trakcie konsultacji udostępnia pracownię w celu przeprowadzenia doświadczeń,

• ustala kolejność oraz pomaga w sformułowaniu te-matów wystąpień na sympozjum.

Uczniowie:

• przygotowują próbki pierwiastków,

• badają próbki pierwiastków,

• przygotowują prezentację.

Drugie zajęcia (45 minut, ewentualnie 2 x 45 minut – jeśli planowane są pokazy doświadczalne prezentowane przez uczniów)

Między jedną lekcją a drugą powinien być odstęp co najmniej dwóch tygodni.

Nauczyciel:

• wita uczestników sympozjum, krótko omawia, w jaki sposób będzie przebiegała prezentacja ucz-niów, przedstawia kolejność wystąpień poszcze-gólnych grup (załącznik nr 4 uzupełniony temata-mi wystąpień),

• pilnuje czasu przeznaczonego na prezentację grup,

• przypomina, na co będzie zwracał uwagę przy oce-nianiu pracy uczniów (załącznik nr 3),

• ocenia pracę wszystkich grup. Uczniowie:

• uczestniczą w sympozjum,

• zadają pytania,

• prezentują wynik pracy grupy.

Lekcja przebiega według planu Sympozjum o pierwiast-kach chemicznych (załącznik 4).

Cele zajęć: Uczeń:

• zapoznaje się z metodologią badań naukowych,

• rozwija umiejętności pracy zespołowej poprzez pełnienie różnych funkcji w zespole i wyko-nywanie obowiązków przypisanych do danej funkcji,

• rozwija umiejętność prezentowania wyników obserwacji i doświadczeń,

• korzysta z różnorodnych źródeł informacji. Metoda pracy: projekt

Forma pracy: grupowa

Środki dydaktyczne: układ okresowy pierwiastków chemicznych. Można wykorzystać tablicę interaktywną lub projektor z komputerem. Uczniowie podczas wystą-pienia mogą wykorzystać próbki pierwiastków i sub-stancji chemicznych oraz sprzęt laboratoryjny.

(3)

71 SZK

OŁA

NA

UK

A

KR

Ó

TK

O

Załącznik nr 1 – Temat i cel projektu

Temat ogólny: Pozyskanie i zbadanie właściwości pię-ciu pierwiastków występujących w przyrodzie w stanie czystym.

Celem projektu jest rozwijanie i pogłębianie umiejętno-ści pracy metodą badawcza oraz rozwijanie kompetencji społecznych poprzez pracę w grupach.

Zadaniem uczniów jest znalezienie CZYSTYCH pier-wiastków w swoim otoczeniu, zebranie próbek tych pierwiastków, opisanie ich (sposób pozyskania, iden-tyfikacja), odpowiednie skatalogowanie i przyniesienie ich do szkoły, jak również zaprezentowanie na forum klasy wyników wspólnej pracy.

Ważne:

• Pierwiastki muszą występować w stanie czystym, a nie w postaci związków, czy mieszanin.

• Próbki muszą być zdobyte w legalny i bezpieczny sposób (uczniowie podają informacje o zdobyciu próbek w czasie prezentacji).

• Nauczyciel powinien wskazać pierwiastki, któ-rych próbek uczniowie nie powinni pozyskiwać ze względu na przepisy BHP i własne bezpieczeństwo. Skatalogowanie pierwiastków będzie polegało na:

1. Podaniu informacji, w jaki sposób można spraw-dzić, że to rzeczywiście dany pierwiastek.

2. Podaniu masy próbki.

3. Opisaniu właściwości fizycznych takich jak barwa, zapach itp.

4. Wyznaczeniu gęstości próbki i porównania z gę-stością literaturową.

5. Opisaniu cech pierwiastka na podstawie informa-cji zawartych w układzie okresowym pierwiast-ków (metaliczność/niemetaliczność pierwiastka, liczba atomowa, numer grupy itd.)

6 Podaniu krótkich informacji o historii odkrycia każdego z przyniesionych pierwiastków.

Załącznik nr 2 – Funkcje w zespołach

uczniowskich

Każdy z uczniów bierze udział w zdobywaniu pier-wiastków chemicznych i jest współodpowiedzialny za projekt, jednak obowiązki każdego z członków zespołu są nieco inne.

FUNKCJA OBOWIĄZKI

KOORDYNATOR

Uczeń, którego zadaniem będzie kontro-lowanie przepływu informacji, czuwanie nad harmonogramem pracy grupy oraz opis obowiązków każdego ze współpra-cowników.

SPECJALISTA BADAWCZY

Analizuje literaturę, zbiera materiały po-trzebne dla prezentera i współpracuje z Ekspertem technicznym przy opracowa-niu metod badawczych.

EKSPERT TECHNICZNY

Wraz ze specjalistą badawczym wypraco-wuje metody analizy zebranego materiału oraz odpowiada za sprzęt niezbędny przy analizie oraz zdobywaniu pierwiastków.

SŁUŻBA BEZPIECZEŃ-STWA

Odpowiedzialny za przestrzeganie przepi-sów BHP w czasie zbierania pierwiastków oraz w czasie ich ewentualnej analizy. Obo-wiązkiem tego ucznia jest opracowanie i przedstawienie zasad BHP innym uczniom i dostarczenie środków ochrony osobistej (np. fartuchów, okularów ochronnych).

PREZENTER

Uczeń, który przygotowuje opis obowiąz-ków każdego z członobowiąz-ków zespołu, zbiera krótkie raporty z ich dokonań, przygotowu-je prezentację, występuprzygotowu-je na sympozjum i omawia rezultaty pracy swojego zespołu.

Załącznik nr 3 – Propozycja systemu oceniania

uczniów

Kartę oceny pracy grupy można uzupełnić o dodatkowe elementy.

Oceniane elementy Liczba punktów

1. Przyniesienie okazu metalu oraz jego poprawna identyfikacja.

10 (dla każdej

próbki) 2. Przyniesienie okazu niemetalu oraz jego

poprawna identyfikacja.

15 (dla każdej

próbki) 3. Oznaczenie masy próbki.

2 (dla każdej

próbki)

4. Przypisanie cechy fizycznej dla pier-wiastka. 1 (za jedną cechę dla każdej próbki) 5. Wyznaczenie gęstości próbki.

10 (dla każdej

próbki) 6. Posługiwanie się słownictwem chemicz-_nym. 5 7. Krótki i adekwatny opis historii odkrycia _pierwiastka. 3 8. Uporządkowany układ prezentacji. 5 9. Oryginalna i pomysłowa forma prezen-_tacji 5 10 Wykorzystanie zaplanowanego czasu. 5 PUNKTY UJEMNE

11.

Za przyniesienie związku chemicznego/ mieszaniny zamiast czystego pierwiast-ka.

- 5 (dla każdej

próbki) 12. Za pomyłkę w każdej z cech

katalogu-jących.

-1 (za każdą

cechę) 13. Za nie przestrzeganie zasad BHP: minus _{10 punktów} -10 Suma punktów:

(4)

72 SZK

OŁA

NA

UK

A

KR

Ó

TK

O

Załącznik nr 4 – Program sympozjum (45 minut

1

_).

Program Sympozjum o pierwiastkach chemicznych

8.00 – 8.03 Rejestracja uczestników Poszczególne grupy podają nazwy swoich wystąpień. 8.03 – 8.05 Otwarcie sympozjum

Nauczyciel wita klasę. Jest moderatorem, którego zadaniem będzie anonsowanie kolejnych prezenterów, kontrolowanie czasu. oraz informowanie o kolejności prezen-tacji uczniowskich.

Moderatorem może być dyrektor lub nauczyciel zaproszony na lekcję (otwartą). 8.05 – 8.13 Prezentacja I (tytuł prezentacji*)

8.14 – 8.22 Prezentacja II (tytuł prezentacji*) 8.23 – 8.31 Prezentacja III (tytuł prezentacji*) 8.32 – 8.40 Prezentacja IV(tytuł prezentacji*)

8.40 – 8.45 Podsumowanie sympozjum Nauczyciel podsumowuje sympozjum, podaje liczbę punktów, jaką zdobyły poszcze-gólne grupy uczniów i podaje oceny końcowe.

* Tematy prezentacji podają uczniowie.

POMYSŁ NA ZADANIE DOMOWE

Po sympozjum, w celu uporządkowania wiadomości, nauczyciel może zadać uczniom pracę domową w postaci wybranych zadań z Bazy Dobrych Praktyk IBE.

• Złota filiżanka: http://bnd.ibe.edu.pl/tool-page/357

• Znane przysłowia językiem chemika: http://bdp.ibe.edu.pl/tool-page/638

• Królestwo okresowości: http://bdp.ibe.edu.pl/tool-page/239

• Ununseptium: http://bdp.ibe.edu.pl/tool-page/635

• Liczba atomowa i liczba masowa pierwiastka: http://bdp.ibe.edu.pl/tool-page/147

• Właściwości pierwiastka a jego położenie w układzie okresowym: http://bdp.ibe.edu.pl/tool-page/123

• Laboratorium w Sendai: http://bdp.ibe.edu.pl/tool-page/88

• Spiralny układ okresowy: http://www.bdp.ibe.edu.pl/tool-page/234