ΔΙΔΑΚΤΙΚΟ ΣΕΝΑΡΙΟ ΣΤΗ ΧΗΜΕΙΑ Γ΄ ΓΥΜΝΑΣΙΟΥ ΑΛΑΤΑ – ΕΞΟΥΔΕΤΕΡΩΣΗ Κατσιγιάννης Γιώργος, χημικός Πράττα Ελένη, Χημικός.

Παρουσίαση με θέμα: "ΔΙΔΑΚΤΙΚΟ ΣΕΝΑΡΙΟ ΣΤΗ ΧΗΜΕΙΑ Γ΄ ΓΥΜΝΑΣΙΟΥ ΑΛΑΤΑ – ΕΞΟΥΔΕΤΕΡΩΣΗ Κατσιγιάννης Γιώργος, χημικός Πράττα Ελένη, Χημικός."— Μεταγράφημα παρουσίασης:

1 ΔΙΔΑΚΤΙΚΟ ΣΕΝΑΡΙΟ ΣΤΗ ΧΗΜΕΙΑ Γ΄ ΓΥΜΝΑΣΙΟΥ ΑΛΑΤΑ – ΕΞΟΥΔΕΤΕΡΩΣΗ Κατσιγιάννης Γιώργος, χημικός Πράττα Ελένη, Χημικός

2 1ο μέρος : Οδηγός Οργάνωσης Διδασκαλίας
Το σενάριο αποτελείται από τρία μέρη 1ο μέρος : Οδηγός Οργάνωσης Διδασκαλίας 2ο μέρος : Διδακτική Προσέγγιση 3ο μέρος : Φύλλα Εργασίας-αξιολόγησης

3 1ο μέρος : Οδηγός Οργάνωσης Διδασκαλίας
1.1 ΤΙΤΛΟΣ ΣΕΝΑΡΙΟΥ: Εξουδετέρωση – Άλατα 1.2 ΕΜΠΛΕΚΟΜΕΝΕΣ ΓΝΩΣΤΙΚΕΣ ΠΕΡΙΟΧΕΣ: Οξέα, βάσεις, ιδιότητες, Εξουδετέρωση, Τα άλατα  1.3 ΤΑΞΕΙΣ ΣΤΙΣ ΟΠΟΙΕΣ ΑΠΕΥΘΥΝΕΤΑΙ: Γ΄ Γυμνασίου ΕΚΤΙΜΩΜΕΝΗ ΔΙΑΡΚΕΙΑ: Τέσσερεις (4) διδακτικές ώρες

4 1.4 ΣΥΜΒΑΤΟΤΗΤΑ ΜΕ ΤΟ ΑΝΑΛΥΤΙΚΟ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ
1.4 ΣΥΜΒΑΤΟΤΗΤΑ ΜΕ ΤΟ ΑΝΑΛΥΤΙΚΟ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ Η διδασκαλία της ενότητας «Εξουδετέρωση – Τα άλατα» με τη βοήθεια λογισμικού και πολυμεσικών εφαρμογών περιέχει μία αναλυτική παρουσίαση της διαθεματικής προσέγγισης της γνώσης όπως αυτή ορίζεται στο Διαθεματικό Ενιαίο Πλαίσιο Προγράμματος Σπουδών (ΔΕΠΠΣ) Εξουδετέρωση: Περιγραφή και ερμηνεία της εξουδετέρωσης με βάση την εξίσωση: Η+(aq) + OH- (aq) → H2O(l) Τα άλατα Άλατα: ορισμός και προέλευση. Ποια ιόντα υπάρχουν σε διάλυμα που προκύπτει από την εξουδετέρωση διαλύματος υδροξειδίου του νατρίου από διάλυμα υδροχλωρίου. Σχηματισμός κρυστάλλων αλάτων χλωριούχου νατρίου και θειικού ασβεστίου. Ιοντικές εξισώσεις σχηματισμού αλάτων: Νa+(aq) + Cl- (aq) → Νa+Cl-(s) και Ca2+(aq) + SO42-(aq) → Ca2+SO42-(s).

5 1.5 ΑΠΑΙΤΟΥΜΕΝΗ ΥΛΙΚΟΤΕΧΝΙΚΗ ΥΠΟΔΟΜΗ:
Η συγκεκριμένη ενότητα θα διδαχθεί στο Εργαστήριο Φυσικών Επιστημών (για την άμεση πρακτική εφαρμογή), [εναλλακτικά και στην Αίθουσα Πληροφορικής (εξοικείωση μαθητών στη χρήση εκπαιδευτικών λογισμικών)]. Αρχικά, θα πρέπει οι μαθητές να χωριστούν σε ομάδες 4-5 ατόμων, έτσι ώστε η κάθε ομάδα να είναι αυτόνομη. Λογισμικό: «Ο Θαυμαστός Κόσμος της Χημείας» είναι ένα λογισμικό που έχει σχεδιαστεί για να υποστηρίξει τη διδασκαλία της Χημείας Β΄ και Γ΄ Γυμνασίου με το νέο ΔΕΠΠΣ. Ανήκει στην κατηγορία «Υπερκείμενα και Ηλεκτρονικά βιβλία Πολυμέσων» διότι καλύπτει την ύλη της Χημείας στο Γυμνάσιο με τη βοήθεια πολυμέσων, όπως εικόνες, βίντεο, σχέδια, εικονικά εργαστήρια κλπ. Ταυτόχρονα θεωρείται λογισμικό προσομοίωσης, αφού σε αυτό προσομοιώνονται διάφορες διεργασίες και χημικά φαινόμενα. Είναι εύκολο στη χρήση και δεν απαιτούνται ιδιαίτερες γνώσεις υπολογιστή για να το χρησιμοποιήσει ο μαθητής.

6 1.5 ΑΠΑΙΤΟΥΜΕΝΗ ΥΛΙΚΟΤΕΧΝΙΚΗ ΥΠΟΔΟΜΗ:
Λογισμικό: «IrYdium Chemistry Lab». Το λογισμικό αυτό ανήκει στην κατηγορία των συστημάτων προσομοίωσης, καθώς σε αυτό προσομοιώνονται ελεύθερα διεργασίες και φαινόμενα της Χημείας. Επιπλέον θεωρείται και ανοικτό περιβάλλον διερεύνησης καθώς σε αυτό ο μαθητής και ο εκπαιδευτικός μπορεί ελεύθερα να διερευνήσει χημικά φαινόμενα και διεργασίες και όχι μόνο προεπιλεγμένες προσομοιώσεις. Τέλος επιτρέπει διαδικασίες μοντελοποίησης χημικών φαινομένων και διαδικασιών επειδή ο εκπαιδευτικός μπορεί να εισάγει παραμέτρους για οποιαδήποτε χημική ουσία και στη συνέχεια την μοντελοποιεί σε περιβάλλον προσομοίωσης χωρίς τη χρήση ειδικής γλώσσας προγραμματισμού. Το πρόγραμμα επιλύει τις βασικές εξισώσεις χημικής θερμοδυναμικής με βάση τα θερμοδυναμικά δεδομένα των χημικών ουσιών.

7 1.5 ΑΠΑΙΤΟΥΜΕΝΗ ΥΛΙΚΟΤΕΧΝΙΚΗ ΥΠΟΔΟΜΗ:
Συμπληρωματικό Υλικό: Πέραν των εκπαιδευτικών λογισμικών, προτείνεται και η πειραματική διαδικασία κλασικού εργαστηρίου. Η επαληθευτική αυτή διαδικασία με τη χρήση πολλαπλών διδακτικών εργαλείων, λειτουργεί ως μία διαδικασία αξιολόγησης των νέων δομών που στοχεύουμε να οικοδομήσει ο μαθητής και προσδίδει σε αυτές επιπρόσθετη εγκυρότητα. Έτσι, ο μαθητής μαθαίνει, (δηλαδή ανασυγκροτεί τις γνωστικές του δομές), να διαχειρίζεται ποικιλοτρόπως αυθεντικά προβλήματα. Επομένως τα αποτελέσματα που προκύπτουν στο εικονικό επίπεδο συγκρίνονται με την κατάλληλη – αντίστοιχη πειραματική διαδικασία. Θα απαιτηθούν ΟΡΓΑΝΑ ΚΑΙ ΑΝΤΙΔΡΑΣΤΗΡΙΑ, για την πραγματοποίηση των εργαστηριακών ασκήσεων που θα επιλεγούν.

8 2ο μέρος: διδακτική προσέγγιση
2ο μέρος: διδακτική προσέγγιση 2.1 ΔΙΔΑΚΤΙΚΗ ΜΕΘΟΔΟΛΟΓΙΑ: Αναπόσπαστο μέρος της διδασκαλίας είναι η εξάσκηση της δυνατότητας του μαθητή να παρατηρεί και να περιγράφει, να συγκρίνει και να ταξινομεί, να διατυπώνει υποθέσεις και συμπεράσματα. Έτσι ο μαθητής ανακαλύπτει , καλλιεργεί δεξιότητες, αναπτύσσει κριτικό πνεύμα, ανεξάρτητη σκέψη και διάθεση για δημιουργία σε ατομικό επίπεδο αλλά και σε συνεργασία με άλλα άτομα ή ομάδες. Τέλος αναγνωρίζει την ενότητα και τη συνέχεια της γνώσης ώστε να την αξιοποιήσει για να ερμηνεύσει φαινόμενα ή καταστάσεις που αφορούν τον ίδιο ή το περιβάλλον του.

9 2ο μέρος: διδακτική προσέγγιση
2ο μέρος: διδακτική προσέγγιση Διδακτική μεθοδολογία-βοηθητικοί παράγοντες: Η διδακτική μεθοδολογία που ακολουθήθηκε στηρίχθηκε στην “θεωρία της ανακαλυπτικής μάθησης” του J. Bruner. Αυτή συμβάλλει: α. Στη διατήρηση του μαθητικού ενδιαφέροντος, (οι μαθητές σχεδιάζουν, προτείνουν, συγκρίνουν, επεξεργάζονται, συμπεραίνουν, εντοπίζουν τις σχέσεις και τις διασυνδέσεις τους, ελέγχουν και τροποποιούν). β. Βοηθά στην εξοικείωση με την επιστημονική μέθοδο, (ανακαλύπτουν πληροφορίες, έννοιες και απαντήσεις με την ανακαλυπτική μέθοδο). γ. Βοηθά στην ανάπτυξη κριτικής σκέψης και κινητικών δεξιοτήτων. δ. Δίνεται έμφαση στη διδασκαλία πολλών διαδικασιών σκέψης, όπως η κατηγοριοποίηση πραγμάτων και γεγονότων με βάση τα κοινά τους γνωρίσματα, ο έλεγχος υποθέσεων, η επιστημονική σκέψη κ.α. ε. Βασίζεται στην αυτενέργεια του μαθητή, η δε πληροφόρηση παρέχεται με εποπτικό τρόπο και στοχεύει κυρίως στην απόκτηση κριτικής σκέψης.

10 2ο μέρος: διδακτική προσέγγιση
2ο μέρος: διδακτική προσέγγιση Σχεδιασμός των διδακτικών ενεργειών: Ο σχεδιασμός των διδακτικών ενεργειών έγινε με τρόπο ώστε α. Η κατανόηση των εννοιών να στηρίζεται σε προηγούμενες γνώσεις, εμπειρίες και βιώματα των μαθητών. β. Οι νέες έννοιες εντάσσονται αρμονικά στην υπάρχουσα γνώση και προκαλούν αναπροσαρμογή των ιδεών του μαθητή που αναφέρονται σε παρανοήσεις και αυθόρμητες αντιδράσεις. γ. Στο εποικοδομητικό μοντέλο που ακολουθείται ο μαθητής οδηγείται στο να κατασκευάσει τη δική του προσωπική γνώση με τις δικές του ιδέες και νοητικές δομές. Δηλαδή ο μαθητής ωθείται στον προβληματισμό και στη συμμετοχή, ενώ παράλληλα μαθαίνει να οργανώνει τα επιχειρήματά του, προκειμένου να υποστηρίζει την άποψή του, να τα τροποποιεί και να τα απορρίπτει όταν πειστεί ότι είναι λανθασμένα.

11 2.2 ΔΙΔΑΚΤΙΚΟΙ ΣΤΟΧΟΙ Ο μαθητής στο τέλος της διδακτικής ενότητας θα πρέπει: Να διαπιστώνει πειραματικά το φαινόμενο της εξουδετέρωσης. Να ερμηνεύει την εξουδετέρωση αναγράφοντας τη σχετική χημική εξίσωση. Να διαπιστώνει πειραματικά τον όξινο ή το βασικό χαρακτήρα ενός διαλύματος με τη χρήση κατάλληλου δείκτη. Να ορίζει τα άλατα. Να παρασκευάζει κρυστάλλους χλωριούχου νατρίου και θειικού ασβεστίου. Να εκφράζει το σχηματισμό των αλάτων Νa+Cl- και Ca2+SO42- με ιοντικές εξισώσεις. Να γράφει τις απαιτούμενες ιοντικές εξισώσεις για το σχηματισμό συγκεκριμένων αλάτων.

12 2.3 ΠΡΟΑΠΑΙΤΟΥΜΕΝΕΣ ΓΝΩΣΕΙΣ
Ο ορισμός του οξέος και της βάσης κατά Arrhenius. Όξινος και βασικός χαρακτήρας. Η έννοια του pH. Μέτρηση του pH ενός διαλύματος. Η χρήση των δεικτών. 2.4 ΠΡΟΑΝΤΙΛΗΨΕΙΣ – ΠΑΡΑΝΟΗΣΕΙΣ: Θεωρούν ότι ένα ουδέτερο διάλυμα δεν περιέχει ούτε Η+, ούτε ΟΗ- Υποστηρίζουν ότι όταν ένα οξύ αναμειγνύεται με μία βάση προκύπτει ένα διάλυμα το οποίο είναι οπωσδήποτε ουδέτερο, ανεξάρτητα από τις ποσότητες που θα χρησιμοποιηθούν. Ο δείκτης αλλάζει χρώμα μόνο όταν εξουδετερώνεται το οξύ από τη βάση ή αντίστροφα και όχι από την τιμή του PH.

13 2.5 ΔΙΔΑΚΤΙΚΑ ΒΗΜΑΤΑ Η προτεινόμενη οργάνωση της διδασκαλίας ακολουθεί τη διάταξη της ύλης όπως αυτή προτείνεται στο σχολικό βιβλίο και στο λογισμικό που το υποστηρίζει. Έχει ως πυρήνα τέσσερα (4) φύλλα εργασίας στα οποία ο μαθητής απαντά βάσει των γνώσεων που έχει αποκτήσει από την πειραματική διαδικασία, συζητάει με την ομάδα του και καθοδηγούμενος προστρέχει στο λογισμικό παρατηρεί, σχεδιάζει, περιγράφει, προβληματίζεται και συμπεραίνει ώστε να οδηγηθεί στη σωστή απάντηση. Το πλεονέκτημα είναι ότι η πληροφόρηση παρέχεται με εποπτικό τρόπο και ο μαθητής αυτενεργεί. Η ακολουθούμενη σειρά δραστηριοτήτων είναι: πρόβλεψη – πειραματικός έλεγχος – εξήγηση.

14 1. πρόβλεψη Πρώτη δραστηριότητα των μαθητών σε όλα τα φύλλα εργασίας είναι η πρόβλεψη με την οποία επιδιώκουμε: α. Να διατυπώσουν-αναγνωρίσουν οι μαθητές τις απόψεις που έχουν για την εξουδετέρωση. β. Να επαναδιατυπώσουν τις απόψεις τους ως υποθέσεις προς πειραματικό έλεγχο. Δεν κρίνονται οι απόψεις αν είναι σωστές ή λάθος. Αυτή η κρίση θα προκύψει από τη συζήτηση στις τελευταίες δραστηριότητες.

15 2. Σχεδίαση της πειραματικής διάταξης και της πειραματικής διαδικασίας
Δεύτερη δραστηριότητα είναι η σχεδίαση της πειραματικής διάταξης και της πειραματικής διαδικασίας. (Έρευνες έχουν δείξει ότι οι μαθητές εκτελούν μηχανικά και δεν κατανοούν πειραματικές διαδικασίες που έχουν σχεδιαστεί από άλλους). Η εξοικείωση με τη σχεδίαση της πειραματικής διαδικασίας εξελίσσεται σε τρεις διαδοχικές φάσεις στα φύλλα εργασίας: 1η φάση (στο 1ο φύλλο εργασίας): Ζητάμε από τους μαθητές να μελετήσουν την προτεινόμενη πειραματική διαδικασία και να περιγράψουν σύντομα τους στόχους της. 2η φάση (στο 2ο φύλλο εργασίας): Ζητάμε από τους μαθητές να σχεδιάσουν με την ομάδα τους ένα πείραμα ελέγχου και να το περιγράψουν. Πριν εκτελέσουν το πείραμα του φύλλου εργασίας, ζητάμε να το συγκρίνουν με το πείραμα που σχεδίασαν, να συζητήσουν τις διαφορές τους και να γράψουν τις πιο σημαντικές. 3η φάση (στο 3ο φύλλο εργασίας): Ζητάμε από τους μαθητές να σχεδιάσουν ένα πείραμα ελέγχου (λαμβάνοντας υπόψη τους ότι κατά την εκτέλεσή του θα πρέπει να συγκεντρώσουν συγκεκριμένα δεδομένα) και να το περιγράψουν ή να το ζωγραφίσουν. Πριν πραγματοποιήσουν το πείραμα, οι ομάδες θα κουβεντιάσουν με όλη την τάξη την πρότασή τους.

16 3η Δραστηριότητα Η τρίτη δραστηριότητα εκτελείται από τους μαθητές ως έχει κατά την υλοποίηση του 1ου φύλλου εργασίας, αφού πρώτα συζητηθεί η σχέση της με τις προτάσεις που διατύπωσαν οι διάφορες ομάδες μαθητών. Στα δύο άλλα φύλλα εργασίας κάθε ομάδα μπορεί ακολουθήσει τη δική της πειραματική σχεδίαση. 4η Δραστηριότητα Στην τέταρτη δραστηριότητα γίνεται σχολαστική σύγκριση υποθέσεων-πειραματικών αποτελεσμάτων, ώστε να δημιουργηθεί η βάση για την οικειοποίηση των συμπερασμάτων από τους μαθητές. 5η Δραστηριότητα Στην πέμπτη δραστηριότητα διατυπώνονται ερωτήματα επέκτασης ώστε να διευκολυνθεί η διαδικασία γενίκευσης στην οποία θα βασιστεί η συναγωγή των συμπερασμάτων από τους μαθητές. Βασικός παράγοντας αποτελεσματικής χρήσης των φύλλων εργασίας είναι η παραγωγική οργάνωση της συζήτησης των απόψεων μεταξύ των μαθητών. Ο καθηγητής έχει το ρόλο του συντονιστή και όχι του κριτή του «σωστού-λάθους». Η καλή οργάνωση των συζητήσεων θα επιτρέψει την ολοκλήρωση στις προγραμματισμένες διδακτικές ώρες.