Anna Warchoł, Iwona Maciejowska PROGRAM NAUCZANIA CHEMII. Szkoła ponadgimnazjalna zakres podstawowy

Transkrypt

1 Anna Warchoł, Iwona Maciejowska PROGRAM NAUCZANIA CHEMII Szkoła ponadgimnazjalna zakres podstawowy Kraków 2012

2 Spis treści Wstęp... 3 I. Ogólne założenia programu... 4 II. Cele nauczania... 5 III. Treści nauczania... 6 IV. Ogólny rozkład materiału... 6 V. Szczegółowy rozkład materiału... 7 VI. Opis założonych osiągnięć ucznia (cele operacyjne, plan wynikowy) VII. Procedury osiągania celów kształcenia i wychowania VIII. Propozycje metod oceny osiągnięć uczniów... 21

3 WSTĘP Poniższy program nauczania jest przeznaczony do pracy z podręcznikiem Świat chemii. Podręcznik dla szkół ponadgimnazjalnych. Zakres podstawowy autorstwa Iwony Maciejowskiej i Anny Warchoł. Zgodnie z nową Podstawą programową nauczanie chemii w zakresie podstawowym na IV etapie edukacyjnym jest kontynuacją procesu kształcenia realizowanego w gimnazjum i kończy obowiązkowy dla każdego ucznia cykl uczenia się tego przedmiotu. Treści nauczania chemii w zakresie podstawowym w pierwszej klasie szkoły ponadgimnazjalnej dotyczą substancji chemicznych znajdujących zastosowanie w życiu codziennym oraz ich przemian, a także wpływu tych substancji na zdrowie człowieka i środowisko naturalne. Zagadnienia zostały zgrupowane w czterech rozdziałach: 1. Zasoby Ziemi 2. Chemia a żywność 3. Chemia wokół nas 4. Ratujmy naszą planetę. Zaproponowany układ treści pozwala na realizację wymagań szczegółowych ujętych w kontekście zagadnień dotyczących życia codziennego, a równocześnie daje możliwość odwoływania się do wiadomości i umiejętności zdobytych w gimnazjum, zgodnie z zasadą stopniowania trudności (od łatwiejszych do trudniejszych, od prostych do złożonych). Równocześnie dołożono starań, aby w maksymalnym stopniu zainteresować wszystkich uczniów omawianymi treściami i zachęcić do kontynuowania nauki chemii na poziomie rozszerzonym. W trosce o jak najlepszą i jak najbardziej efektywną realizację programu nauczania przygotowano multimedialną obudowę podręcznika i dodatkowe materiały dydaktyczne (scenariusze lekcji z kartami pracy, gry edukacyjne, filmy, propozycje zadań na sprawdziany wraz z kryteriami oceniania). Szczegółowe informacje na ten temat zamieszczono w Poradniku dla nauczycieli. 3

4 I. OGÓLNE ZAŁOŻENIA PROGRAMU 1. Zgodnie z Ramowym planem nauczania na kształcenie podstawowe w zakresie przedmiotu chemii w szkołach ponadgimnazjalnych przeznaczono 30 godzin. Prezentowany program można zrealizować w tej liczbie godzin. 2. Program służy realizacji obowiązującej Podstawy programowej na wybranych, możliwie łatwych, pewnych merytorycznie i interesujących treściach, rozwiniętych w kontekście otaczającej ucznia rzeczywistości. Obejmuje on rozwinięcie wszystkich haseł zawartych w Podstawie programowej przedmiotu chemia, IV etap edukacyjny zakres podstawowy. 3. Program można realizować zarówno z uczniami liceum ogólnokształcącego, technikum, jak i uczniami szkół zawodowych. Zgodnie z ideą reformy nauczanie chemii w zakresie podstawowym odnosi się do znanej uczniom rzeczywistości, do zastosowania osiągnięć chemii w życiu codziennym. Dotyczy bezpiecznego i odpowiedzialnego stosowania środków chemicznych. Kształci postawę prozdrowotną i proekologiczną. Z drugiej strony bazuje na wiadomościach i umiejętnościach zdobytych w gimnazjum, przygotowuje do samodzielnego uzupełnienia wiedzy, do czytania ze zrozumieniem tekstów popularnonaukowych, do rozumnego i krytycznego odbioru informacji medialnych, do sprawnego funkcjonowania w dzisiejszym świecie. 4. Planując zamierzone osiągnięcia uczniów, do niezbędnego minimum ograniczono liczbę informacji do zapamiętania, czyli tzw. wiedzę bierną. Kierowano się przy tym zasadą, że wiedza powinna być operatywna i służyć do: wyjaśniania podstawowych przemian zachodzących w przyrodzie, przewidywania zastosowań substancji występujących w warunkach naturalnych na podstawie ich właściwości, zrozumienia sposobu działania substancji chemicznych stosowanych na co dzień, wchodzących w skład np. środków czystości i kosmetyków, planowania prawidłowego odżywiania, rozwiązywania problemów stymulujących ogólny rozwój ucznia. 5. Aby nauczanie chemii mogło się przyczynić znacząco do wypełnienia zadań przypisanych zreformowanej szkole, należy stosować takie metody pracy z uczniami, które będą wyzwalały ich aktywność, rozwijały zainteresowanie wiedzą przyrodniczą, kształtowały umiejętności uczenia się i samokontroli. 6. Zadaniem szkoły jest stworzenie uczniom odpowiednich warunków do samodzielnego zdobywania informacji z różnych źródeł poprzez zapewnienie możliwości korzystania z Internetu i dostępu do literatury popularnonaukowej oraz czasopism (np. Świat Nauki, Wiedza i Życie ). 4

5 II. CELE NAUCZANIA Cel strategiczny: Zapoznanie ucznia z zastosowaniem i ze znaczeniem chemii w życiu codziennym. Kształcenie postawy prozdrowotnej i proekologicznej. Uporządkowanie najważniejszych wiadomości i umiejętności zdobytych na wcześniejszych etapach edukacyjnych. Ogólne cele nauczania 1. W zakresie wiadomości operuje informacjami pewnymi merytorycznie; łączy wiadomości teoretyczne z ich praktycznym zastosowaniem; jest rzetelnie przygotowany do nauki na wyższych poziomach edukacyjnych i do egzaminów zewnętrznych. 2. W zakresie umiejętności czyta teksty podręcznikowe ze zrozumieniem, analizuje je, wyciąga wnioski, operuje wiedzą, która pozwala mu rozwiązywać problemy; planuje i wykonuje eksperymenty chemiczne, przewiduje i weryfikuje rezultaty, formułuje obserwacje, wyciąga wnioski; zbiera informacje, selekcjonuje je i przetwarza, tworzy własne i potrafi je zaprezentować; organizuje własną pracę i dokonuje samooceny; efektywnie pracuje w grupie (komunikuje się, mediuje, negocjuje) i pełni w niej różne funkcje. 3. W zakresie postaw ma świadomość obowiązku dbania o środowisko przyrodnicze; dostrzega konieczność racjonalnego gospodarowania zasobami Ziemi oraz przewidywania skutków działalności człowieka; bierze odpowiedzialność za swoją przyszłość (dostrzega związek między wiedzą matematyczno-przyrodniczą a ważnymi dziedzinami życia, dzięki czemu jest przygotowany do podejmowania decyzji dotyczących dalszej nauki). 5

6 III. TREŚCI NAUCZANIA 1. Zasoby Ziemi Zasoby Ziemi pierwiastki występujące w stanie wolnym, odmiany alotropowe pierwiastków, ze szczególnym uwzględnieniem węgla Zasoby Ziemi tlenki występujące w przyrodzie, ich właściwości i zastosowanie na przykładzie tlenku krzemu(iv) Zasoby Ziemi ważne sole, występowanie, właściwości i zastosowanie na przykładzie węglanu wapnia i siarczanu(vi) wapnia Gleba życiodajne źródło Zasoby Ziemi tradycyjnie stosowane surowce energetyczne Zasoby Ziemi alternatywne sposoby pozyskiwania energii 2. Chemia a żywność Żywność to substancje chemiczne (białka, cukry, tłuszcze, sole mineralne, woda) Sposób odżywiania decyzja, którą można oprzeć na wiedzy chemicznej Używki, dopalacze i narkotyki substancje chemiczne, których należy unikać Produkcja żywności to procesy fizyczne i reakcje chemiczne Konserwacja żywności to również procesy fizyczne i reakcje chemiczne 3. Chemia wokół nas Chemia zapobiega chorobom i leczy Chemia pomaga umyć, uprać, wyczyścić Chemia dba o urodę Chemia opakowań Chemia ubiera 4. Ratujmy naszą planetę Powietrze atmosferyczne i jego ochrona Zasoby wodne i ich ochrona Gleba i jej ochrona Odpady i ich zagospodarowanie IV. OGÓLNY ROZKŁAD MATERIAŁU Nr Dział Liczba godzin przeznaczonych na lekcje bieżące (nowe treści) utrwalanie i sprawdzanie 1. Zasoby Ziemi Chemia a żywność Chemia wokół nas Ratujmy naszą planetę Lekcje nie realizują punktów podstawy programowej. Przypomnienie wiadomości z gimnazjum dotyczących substancji o znaczeniu biologicznym. Przypomnienie wiadomości z gimnazjum dotyczących zanieczyszczenia i ochrony powietrza. 6

7 V. SZCZEGÓŁOWY ROZKŁAD MATERIAŁU uwzględniający nawiązanie do wiadomości i umiejętności gimnazjalnych Numer lekcji 1., 2. 3., 4. 5., Nawiązanie do wiadomości realizowanych w gimnazjum Budowa atomu Układ okresowy źródło informacji o pierwiastku Tlenki, kwasy, zasady (budowa, wzory, nazewnictwo,właściwości) Sole (budowa, wzory, nazewnictwo,właściwości) Dysocjacja elektrolityczna kwasów, zasad, soli (odczyn, reakcje strąceniowe) Temat lekcji bieżącej Realizowane punkty podstawy programowej Tytuł rozdziału I: Zasoby Ziemi Zasoby Ziemi pierwiastki występujące w stanie wolnym Zasoby Ziemi tlenki Zasoby Ziemi ważne sole Gleba życiodajne źródło wyjaśnia pojęcie alotropii pierwiastków; na podstawie znajomości budowy diamentu, grafitu i fullerenów tłumaczy ich właściwości i zastosowania; bada i opisuje właściwości SiO 2 ; wymienia odmiany SiO 2 występujące w przyrodzie i wskazuje na ich zastosowania; opisuje proces produkcji szkła, jego rodzaje, właściwości i zastosowania; opisuje rodzaje skał wapiennych (wapień, marmur, kreda), ich właściwości i zastosowania; projektuje wykrycie skał wapiennych wśród innych skał i minerałów; zapisuje równania reakcji; zapisuje wzory hydratów i soli bezwodnych (CaSO 4, (CaSO 4 ) 2 H 2 O i CaSO 4 2H 2 O); podaje ich nazwy; opisuje różnice we właściwościach hydratów i substancji bezwodnych; przewiduje zachowanie się hydratów podczas ogrzewania i weryfikuje swoje przewidywania poprzez doświadczenie; wymienia zastosowania skał gipsowych; wyjaśnia proces twardnienia zaprawy gipsowej (zapisuje odpowiednie równanie reakcji); wymienia surowce do produkcji wyrobów ceramicznych, cementu, betonu; tłumaczy, na czym polegają sorpcyjne właściwości gleby; opisuje wpływ ph gleby na wzrost wybranych roślin; planuje i przeprowadza badanie kwasowości gleby oraz badanie właściwości sorpcyjnych gleby; podaje przykłady nawozów naturalnych i sztucznych, uzasadnia potrzebę ich stosowania; 7

8 8. 9. Węglowodory podział, właściwości (spalanie, charakter nienasycony) Zasoby Ziemi tradycyjnie stosowane surowce energetyczne Zasoby Ziemi alternatywne sposoby pozyskiwania energii podaje przykłady surowców naturalnych wykorzystywanych do uzyskiwania energii (bezpośrednio i po przetworzeniu); opisuje przebieg destylacji ropy naftowej i węgla kamiennego; wymienia nazwy produktów tych procesów i uzasadnia ich zastosowania; wyjaśnia pojęcie liczby oktanowej (LO) i podaje sposoby zwiększania LO benzyny; tłumaczy, na czym polegają kraking oraz reforming, i uzasadnia konieczność prowadzenia tych procesów w przemyśle; analizuje wpływ różnorodnych sposobów uzyskiwania energii na stan środowiska przyrodniczego; proponuje alternatywne źródła energii analizuje możliwości ich zastosowań (biopaliwa, wodór, energia słoneczna, energia wodna, energia jądrowa, energia geotermalna itd.); analizuje wpływ różnorodnych sposobów uzyskiwania energii na stan środowiska przyrodniczego kontynuacja; 10. Lekcja powtórzeniowa 11. Sprawdzian wiadomości Tytuł rozdziału II: Chemia a żywność 12. Żywność to substancje chemiczne 13. Związki o znaczeniu biologicznym: białka, cukry, tłuszcze (występowanie, podział, sposób wykrywania, funkcje) Sposób odżywiania decyzja, którą można oprzeć na wiedzy chemicznej wyszukuje informacje na temat składników napojów dnia codziennego (mleko, woda mineralna) w aspekcie ich działania na organizm ludzki; Lekcja nie realizuje punktów podstawy programowej. 8

9 Pochodne węglowodorów: alkohole, kwasy, estry (budowa, właściwości, zastosowanie) Lekcja powtórzeniowa 18. Sprawdzian wiadomości 19. Obliczenia chemiczne: rozpuszczalność, stężenie procentowe 20. Wiązania chemiczne (sposób powstawania i wynikające z tego właściwości) Sole nieorganiczne i organiczne Używki, dopalacze i narkotyki substancje chemiczne, których należy unikać Produkcja żywności to procesy fizyczne i reakcje chemiczne Konserwacja żywności to również procesy fizyczne i reakcje chemiczne tłumaczy, na czym mogą polegać i od czego zależeć lecznicze oraz toksyczne właściwości substancji chemicznych (dawka, rozpuszczalność w wodzie, rozdrobnienie, sposób przenikania do organizmu): aspiryny, nikotyny, alkoholu etylowego; wyszukuje informacje na temat składników napojów dnia codziennego (kawa, herbata, napoje typu cola) w aspekcie ich działania na organizm ludzki kontynuacja; opisuje procesy fermentacyjne zachodzące podczas wyrabiania ciasta i pieczenia chleba, produkcji wina, otrzymywania kwaśnego mleka, jogurtów, serów; zapisuje równania reakcji fermentacji alkoholowej i octowej; wyjaśnia przyczyny psucia się żywności i proponuje sposoby zapobiegania temu procesowi; przedstawia znaczenie i konsekwencje stosowania dodatków do żywności, w tym konserwantów; Tytuł rozdziału III: Chemia wokół nas Chemia zapobiega chorobom i leczy Chemia pomaga umyć, uprać, wyczyścić tłumaczy, na czym mogą polegać i od czego zależeć lecznicze oraz toksyczne właściwości substancji chemicznych (dawka, rozpuszczalność w wodzie, rozdrobnienie, sposób przenikania do organizmu): aspiryny, nikotyny, alkoholu etylowego kontynuacja; wyszukuje informacje na temat działania składników popularnych leków (np. węgla aktywowanego, aspiryny, środków neutralizujących nadmiar kwasów w żołądku); opisuje proces zmydlania tłuszczów; zapisuje (słownie) przebieg tej reakcji; wyjaśnia, na czym polega proces usuwania brudu, i bada wpływ twardości wody na powstawanie związków trudno rozpuszczalnych; zaznacza fragmenty hydrofobowe i hydrofilowe we wzorach cząsteczek substancji powierzchniowo czynnych; tłumaczy przyczynę eliminowania fosforanów(v) ze składu proszków (proces eutrofizacji); wskazuje na charakter chemiczny składników środków do mycia szkła, przetykania rur, czyszczenia metali i biżuterii w aspekcie zastosowań tych produktów; stosuje te środki z uwzględnieniem zasad bezpieczeństwa; wyjaśnia, na czym polega proces usuwania zanieczyszczeń za pomocą tych środków; 9

10 Rodzaje mieszanin (jednorodne i niejednorodne), rodzaje roztworów (właściwe, koloidalne) Typy reakcji chemicznych (analiza, synteza, wymiana) Reakcje chemiczne w chemii organicznej: addycja, polimeryzacja 23. Reakcje charakterystyczne Chemia dba o urodę Chemia opakowań opisuje tworzenie się emulsji, ich zastosowania; analizuje skład kosmetyków (na podstawie etykiet kremu, balsamu, pasty do zębów itd.) i wyszukuje w dostępnych źródłach informacje na temat ich działania; podaje przykłady opakowań (celulozowych, szklanych, metalowych, sztucznych) stosowanych w życiu codziennym; opisuje ich wady i zalety; klasyfikuje tworzywa sztuczne w zależności od ich właściwości (termoplasty i duroplasty); zapisuje równania reakcji otrzymywania PVC; wskazuje na zagrożenia związane z gazami powstającymi w wyniku spalania się PVC; uzasadnia potrzebę zagospodarowania odpadów pochodzących z różnych opakowań; Chemia ubiera klasyfi kuje włókna na naturalne (białkowe i celulozowe), sztuczne i syntetyczne; wskazuje ich zastosowania; opisuje wady i zalety; uzasadnia potrzebę stosowania tych włókien; projektuje doświadczenie pozwalające zidentyfikować włókna białkowe i celulozowe, sztuczne i syntetyczne; 24. Lekcja powtórzeniowa 25. Sprawdzian wiadomości Tytuł rozdziału IV: Ratujmy naszą planetę 26. Powietrze atmosferyczne i jego ochrona Obliczenia chemiczne Zasoby wodne i ich ochrona Gleba i jej ochrona tłumaczy przyczynę eliminowania fosforanów(v) ze składu proszków (proces eutrofizacji) przypomnienie; wymienia źródła chemicznego zanieczyszczenia gleb oraz podstawowe rodzaje zanieczyszczeń (metale ciężkie, węglowodory, pestycydy, azotany); proponuje sposoby ochrony gleby przed degradacją; 29. Odpady i ich zagospodarowanie uzasadnia potrzebę zagospodarowania odpadów pochodzących z różnych opakowań przypomnienie. 30. Podsumowanie wspólnej pracy 31. Sprawdzian podsumowujący najważniejsze wiadomości zdobyte na lekcjach chemii Lekcja nie realizuje punktów podstawy programowej. 10

11 VI. OPIS ZAŁOŻONYCH OSIĄGNIĘĆ UCZNIA (cele operacyjne, plan wynikowy) Podział osiągnięć na podstawowe i ponadpodstawowe jest względny. Zaproponowany poniżej powstał na podstawie kategorii Blooma i Niemierki. Według Blooma przedstawione osiągnięcia podstawowe są reprezentowane przez następujące kategorie: wiadomości, rozumienie i zastosowanie, a ponadpodstawowe przez: analizę, syntezę i ocenę. Według podziału B. Niemierki do osiągnięć podstawowych zaliczamy kategorie A i B, a do ponadpodstawowych C i D. Kategorie celów nauczania i procesy poznawcze uczniów według Blooma Kategoria Wiadomości Rozumienie Zastosowania Analiza Synteza Ocena Proces poznawczy ucznia Uczeń potrafi: przypomnieć, nazwać, zdefiniować, wymienić, wyliczyć, rozpoznać, wskazać Uczeń potrafi: opisać, streścić, wyjaśnić, porównać, wytłumaczyć, podać przykład, zademonstrować, zilustrować, rozróżnić Uczeń posłuży się wiadomościami w praktyce: narysuje schemat, wykona doświadczenie, zastosuje, użyje, wybierze właściwy zestaw (np. do doświadczenia), porówna, sklasyfikuje, scharakteryzuje, zmierzy, określi, wykreśli Uczeń określi związki między... : rozpozna zasadę klasyfikacji, wyciągnie wniosek, zanalizuje, wykryje, udowodni Uczeń zbierze w całość informacje: uogólni wnioski, przewidzi skutki Uczeń potrafi zastosować kryteria do oceny czegoś: oceni, osądzi, znajdzie błędy, uporządkuje według określonego kryterium Taksonomia ABCD według B. Niemierki Poziom Wiadomości Umiejętności A. Zapamiętanie wiadomości B. Zrozumienie wiadomości Kategorie C. Stosowanie wiadomości w sytuacjach typowych D. Stosowanie wiadomości w sytuacjach problemowych Wskazane jest, aby na podstawie wymienionych poniżej osiągnięć ucznia, przypisanych do realizowanych działów programowych, sporządzić swój własny spis dostosowany do możliwości zespołu uczniowskiego, sposobu realizacji programu nauczania (realizowanych treści, stosowanych pomocy dydaktycznych). 11

12 Rozdział 1. Zasoby Ziemi Temat lekcji Zasoby Ziemi pierwiastki występujące w stanie wolnym Umiejętności nabyte w gimnazjum opisuje budowę atomu pierwiastka na podstawie jego położenia w układzie okresowym dla pierwiastków grup 1, 2, od 13 18; wyjaśnia różnice pomiędzy odmianami izotopowymi tego samego pierwiastka. Zasoby Ziemi tlenki porównuje właściwości pierwiastków: grup 1 i 17 oraz okresu trzeciego; ustala wzory sumaryczne i nazwy tlenków, kwasów i wodorotlenków; opisuje zastosowanie tlenków żelaza, wapnia i glinu. Zasoby Ziemi ważne sole ustala wzory sumaryczne i nazwy soli; wymienia najważniejsze sole występujące w przyrodzie. Osiągnięcia podstawowe podaje przykłady pierwiastków występujących w stanie wolnym, opisuje ich właściwości i najważniejsze zastosowanie; wyjaśnia pojęcie alotropii pierwiastków; porównuje budowę i właściwości odmian alotropowych węgla; opisuje ich zastosowanie. wymienia najważniejsze tlenki występujące w przyrodzie; podaje przykłady minerałów zawierających tlenek krzemu(iv) oraz wskazuje ich zastosowanie; opisuje właściwości tlenku krzemu(iv); opisuje proces produkcji szkła; wymienia rodzaje szkła i wskazuje ich zastosowanie; wymienia rodzaje wyrobów ceramicznych. wyjaśnia kryterium podziału na sole kwasów tlenowych i beztlenowych; opisuje rodzaje skał wapiennych (wapień, marmur, kreda), ich właściwości i zastosowanie; projektuje sposób wykrywania skał wapiennych wśród innych skał i minerałów; zapisuje równania reakcji; zapisuje wzory hydratów i soli bezwodnych (CaSO 4, (CaSO 4 ) 2 H 2 O i CaSO 4 2H 2 O); podaje ich nazwy; opisuje różnice we właściwościach hydratów i substancji bezwodnych; wyjaśnia proces twardnienia zaprawy gipsowej (zapisuje odpowiednie równanie reakcji); wymienia surowce do produkcji wyrobów cementu, betonu. Osiągnięcia ponadpodstawowe wyjaśnia różnicę pomiędzy odmianami izotopowymi i alotropowymi pierwiastków; porównuje budowę odmian alotropowych pierwiastków; potrafi wskazać właściwości wynikające z budowy odmian alotropowych węgla, decydujące o ich zastosowaniu. porównuje budowę kwarcu i szkła; wyjaśnia, co wspólnego ma piasek z elektroniką; porównuje wyroby ceramiczne. przewiduje zachowanie się hydratów podczas ogrzewania i weryfikuje swoje przewidywania poprzez doświadczenie; wymienia zastosowania skał gipsowych; porównuje procesy twardnienia zaprawy wapiennej i gipsowej; wyjaśnia sposób powstawania zjawisk krasowych; porównuje materiały stosowane w budownictwie. 12

13 Gleba życiodajne źródło Zasoby Ziemi tradycyjnie stosowane surowce energetyczne Zasoby Ziemi alternatywne sposoby pozyskiwania energii wyjaśnia pojęcia: proces dysocjacji elektrolitycznej, jony, odczyn roztworu, skala ph; wymienia najważniejsze wskaźniki oraz podaje ich barwę w zależności od środowiska. opisuje budowę węglowodorów; wyjaśnia różnicę w budowie alkanów, alkenów i alkinów, wyjaśnia pojęcie charakter nienasycony związku ; rysuje wzory półstrukturalne, strukturalne i szkieletowe węglowodorów; na podstawie wzoru szkieletowego zapisuje wzór sumaryczny węglowodoru; zapisuje równania reakcji spalania i przyłączania. tłumaczy, na czym polegają sorpcyjne właściwości gleby; opisuje wpływ ph gleby na wzrost wybranych roślin; planuje i przeprowadza badanie kwasowości gleby oraz badanie właściwości sorpcyjnych gleby; wymienia pierwiastki, których obecność w glebie czyni ją pełnowartościową dla roślin; podaje przykłady nawozów naturalnych i sztucznych, uzasadnia potrzebę ich stosowania. porównuje pojęcia: surowce odnawialne i nieodnawialne; wyjaśnia przebieg procesu uwęglania; podaje przykłady surowców naturalnych wykorzystywanych do uzyskiwania energii (bezpośrednio i po przetworzeniu); opisuje przebieg destylacji ropy naftowej i węgla kamiennego; wymienia nazwy produktów tych procesów i uzasadnia ich zastosowanie; wyjaśnia pojęcie liczby oktanowej (LO) i podaje sposoby zwiększania LO benzyny; tłumaczy, na czym polegają kraking oraz reforming; analizuje wpływ różnorodnych sposobów uzyskiwania energii na stan środowiska przyrodniczego. proponuje alternatywne źródła energii analizuje możliwości ich zastosowania (biopaliwa, wodór, energia słoneczna, energia wodna, energia jądrowa, energia geotermalna itd.); analizuje wpływ różnorodnych sposobów uzyskiwania energii na stan środowiska przyrodniczego kontynuacja. wyjaśnia proces powstawania gleby ze specjalnym uwzględnianiem wietrzenia chemicznego; porównuje sorpcję chemiczną gleby do innych rodzajów sorpcji; wyjaśnia znaczenie właściwości sorpcyjnych gleby; wyjaśnia powody erozji gleby. porównuje znaczenie nieodnawialnych surowców energetycznych; przewiduje i analizuje skutki stosowania paliw kopalnych; wyjaśnia, dlaczego bardziej opłacalne jest przetwarzanie ropy naftowej i węgla kamiennego aniżeli ich spalanie; uzasadnia konieczność stosowania procesów krakingu i reformingu; analizuje skutki spalania surowców energetycznych w aspekcie ekologicznym i ekonomicznym; omawia zobowiązania Polski wobec Unii Europejskiej dotyczące ograniczenia emisji dwutlenku węgla. wyjaśnia, na czym polega eksploatacja gazu łupkowego; analizuje przedstawia zalety i wady pozyskiwania energii jądrowej; analizuje wpływ warunków geograficznych na sposób pozyskiwania energii; opisuje możliwości wykorzystania biomasy do produkcji energii; analizuje i ocenia możliwości stosowania alternatywnych paliw do napędu środków transportu. 13

14 Rozdział 2. Chemia a żywność Temat lekcji Żywność to substancje chemiczne Sposób odżywiania decyzja, którą można oprzeć na wiedzy chemicznej Używki, dopalacze i narkotyki substancje chemiczne, których należy unikać Umiejętności nabyte w gimnazjum wymienia związki o znaczeniu biologicznym (białka, tłuszcze, węglowodany); projektuje doświadczenia pozwalające na i ch identyfikację. podaje przykłady związków należących do różnych pochodnych węglowodorów; wskazuje we wzorach strukturalnych grupy funkcyjne; intepretuje wzory sumaryczne, strukturalne, półstrukturalne związków organicznych; opisuje wpływa alkoholu na organizm człowieka. Produkcja żywności to procesy fizyczne i reakcje chemiczne Konserwacja żywności to również procesy fizyczne i reakcje chemiczne wymienia najważniejsze właściwości poznanych w gimnazjum pochodnych węglowodorów (alkoholi, kwasów, amin, estrów). odróżnia wzory złożonych związków organicznych, wskazuje białka, węglowodany, tłuszcze. Osiągnięcia podstawowe opisuje występowanie oraz funkcje, jakie spełnią w codziennej diecie białka, węglowodany, tłuszcze, sole mineralne, woda i witaminy; wyszukuje informacje na temat składników napojów spożywanych codziennie (mleka, wody mineralnej) w aspekcie ich działania na organizm ludzki. podaje przykłady substancji, które nie mają walorów odżywczych, a są spożywane przez człowieka; wyszukuje informacje na temat składników napojów spożywanych codziennie (kawa, herbata, napoje typu cola) w aspekcie ich działania na organizm ludzki; wskazuje substancje, których spożywanie jest zakazane prawem; projektuje doświadczenie potwierdzające szkodliwy wpływ alkoholu i tytoniu na organizm ludzki; wskazuje miejsce lub numer telefonu, pod którym mogą uzyskać pomoc osoby uzależnione lub poszukujące informacji na temat uzależnień. opisuje procesy fermentacyjne zachodzące podczas wyrabiania ciasta i pieczenia chleba, produkcji wina, otrzymywania kwaśnego mleka, jogurtów, serów; zapisuje równania reakcji fermentacji alkoholowej i octowej. wyjaśnia przyczyny psucia się żywności; proponuje sposoby zapobiegania temu procesowi; przedstawia znaczenie i konsekwencje stosowania dodatków do żywności, w tym konserwantów. Osiągnięcia ponadpodstawowe interpretuje piramidę żywności, omawia zasady zdrowego odżywiania; wyjaśnia pojęcia: wartość energetyczna, wartość odżywcza pokarmu. na podstawie wzorów szkieletowych zapisuje wzory sumaryczne pochodnych węglowodorów; opisuje konsekwencje stosowania różnego rodzaju używek, dopalaczy i narkotyków na organizm ludzki; przygotowuje plakat, gazetkę, prezentację upowszechniające informacje na temat niebezpiecznych substancji, po które sięgają młodzi ludzie. opisuje powody i konsekwencje dodawania substancji chemicznych w trakcie produkcji żywności; analizuje informacje na temat żywności genetycznie modyfikowanej. we wzorach złożonych związków organicznych wskazuje grupy funkcyjne; porównuje procesy służące konserwacji żywności, używa argumentów i słownictwa opartych na wiedzy chemicznej. 14

15 Rozdział 3. Chemia wokół nas Temat lekcji Chemia zapobiega chorobom i leczy Umiejętności nabyte w gimnazjum interpretuje pojęcia: rozpuszczalność i stężenie procentowe; wykonuje proste obliczenia dotyczące tych wielkości; wyjaśnia, na czym polegają reakcje zachodzące pomiędzy jonami (zobojętnienia i strącania). Chemia pomaga umyć, uprać, wyczyścić wymienia najważniejsze rodzaje wiązań chemicznych; na podstawie wiązań chemicznych występujących w związku przewiduje jego właściwości; opisuje budowę wody oraz soli kwasów nieorganicznych i organicznych; przewiduje przebieg i zapisuje równania reakcji strąceniowych. Chemia dba o urodę wymienia rodzaje mieszanin; podaje kryterium podziału roztworów. Osiągnięcia podstawowe tłumaczy, na czym mogą polegać i od czego zależeć lecznicze oraz toksyczne właściwości substancji chemicznych; wyjaśnia pojęcia: dawka dopuszczalna, lecznicza, letalna; tłumaczy, używając słownictwa chemicznego, sposób działania węgla aktywowanego, środków neutralizujących nadmiar kwasów w żołądku; porównuje działanie środków przeciwzapalnych: paracetamolu i aspiryny ze względu na różnicę w budowie chemicznej (obecność lub brak grupy karboksylowej). opisuje proces zmydlania tłuszczów; zapisuje (słownie) przebieg tej reakcji; zaznacza fragmenty hydrofobowe i hydrofilowe we wzorach cząsteczek substancji powierzchniowo czynnych; wymienia związki chemiczne, które powodują twardość wody; tłumaczy przyczynę eliminowania fosforanów(v) ze składu proszków (proces eutrofizacji); wskazuje na charakter chemiczny składników środków do mycia szkła, przetykania rur, czyszczenia metali i biżuterii w aspekcie zastosowania tych produktów; stosuje te środki z uwzględnieniem zasad bezpieczeństwa. wymienia składniki emulsji, opisuje tworzenie się emulsji i ich zastosowanie; określa formy fizykochemiczne najczęściej stosowanych kosmetyków; analizuje skład kosmetyków (na podstawie etykiet kremu, balsamu, pasty do zębów itd.) i wyszukuje w dostępnych źródłach informacje na temat ich działania. Osiągnięcia ponadpodstawowe wyjaśnia zależności dotyczące sposobu podawania leków oraz ich postaci; udowadnia konieczność analizowania ulotek informacyjnych dołączanych do leków przez ich zażywaniem; wyszukuje informacje na temat działania składników, innych niż wymienione, popularnych leków. wyjaśnia, na czym polega proces usuwania brudu; bada wpływ twardości wody na powstawanie związków trudno rozpuszczalnych; wyjaśnia, na czym polega proces usuwania zanieczyszczeń za pomocą środków do mycia szkła, przetykania rur, czyszczenia metali i biżuterii; wymienia substancje, które poprawiają skuteczność prania. wyjaśnia sposób działania emulgatora; poszukuje i prezentuje informacje na temat składników kosmetyków nowej generacji. 15

16 Chemia opakowań określa typy reakcji chemicznych (analiza, synteza, wymiana); podaje przykłady reakcji chemicznych w chemii organicznej addycji i polimeryzacji. Chemia ubiera wyjaśnia pojęcie reakcji charakterystycznych; podaje przykłady reakcji charakterystycznych poznanych na lekcjach chemii. podaje przykłady opakowań (celulozowych, szklanych, metalowych, sztucznych) stosowanych w życiu codziennym; opisuje ich funkcje, wady i zalety; klasyfikuje tworzywa sztuczne w zależności od ich właściwości (termoplasty i duroplasty); zapisuje równania reakcji otrzymywania PVC; wskazuje na zagrożenia związane z gazami powstającymi w wyniku spalania PVC; uzasadnia potrzebę zagospodarowania odpadów pochodzących z różnych opakowań. klasyfikuje włókna na naturalne (białkowe i celulozowe), sztuczne i syntetyczne; wskazuje ich zastosowanie; opisuje wady i zalety tych włókien; uzasadnia potrzebę ich stosowania; projektuje doświadczenie pozwalające zidentyfikować włókna białkowe i celulozowe, sztuczne i syntetyczne. porównuje funkcjonalność, koszty oraz wpływ na środowisko naturalne różnego rodzaju opakowań; na podstawie wzoru polimeru przewiduje wzór monomeru; opasuje sposób identyfikacji niektórych tworzyw sztucznych; na podstawie właściwości surowców, z których wykonane są opakowania, wskazuje ich zastosowanie. porównuje włókna ze względu na ich właściwości i wynikające z nich zastosowanie; opisuje wpływ składu chemicznego na sposób czyszczenia i prania różnego rodzaju tkanin. 16

17 Rozdział 4. Ratujmy naszą planetę Temat lekcji Powietrze atmosferyczne i jego ochrona Umiejętności nabyte w gimnazjum wyjaśnia pojęcia: kwaśne opady, dziura ozonowa, efekt cieplarniany. Zasoby wodne i ich ochrona wyjaśnia pojęcie eutrofizacji zbiorników wodnych. Gleba i jej ochrona wykonuje proste obliczenia w oparciu o prawo zachowania masy i prawo stałości składu Odpady i ich zagospodarowanie Osiągnięcia podstawowe wymienia czynniki wpływające na zanieczyszczenia powietrza, dokonuje ich podziału na naturalne i antropogeniczne; wymienia związki chemiczne zanieczyszczające powietrze oraz opisuje ich działanie na organizmy żywe. wyjaśnia, w jaki sposób określa się stan czystości wód; opisuje źródła zanieczyszczenia wody; podaje kryteria podziału zanieczyszczeń wód. wymienia źródła chemicznego zanieczyszczenia gleb oraz podstawowe rodzaje zanieczyszczeń (metale ciężkie, węglowodory, pestycydy, azotany); wymienia przyczyny i skutki degradacji gleby; proponuje sposoby ochrony gleby przed degradacją. opisuje sposoby klasyfikacji odpadów; wyjaśnia, jak należy segregować odpady; uzasadnia potrzebę zagospodarowania odpadów pochodzących z różnych opakowań; podaje przykłady sposobu wykorzystania różnego rodzaju odpadów. Osiągnięcia ponadpodstawowe analizuje wpływ pory roku, dnia, zaludnienia oraz zakładów przemysłowych na zanieczyszczenie powietrza; wyjaśnia proces powstawania i zanikania ozonu w stratosferze; projektuje działania mające na celu ochronę powietrza. opisuje sposoby badania czystości wód; projektuje działania mające na celu ochronę wód. opisuje wpływ biosfery, atmosfery i hydrosfery oraz działania człowieka na stan pedosfery; projektuje działania mające na celu ochronę gleby przed zanieczyszczeniami. projektuje działania związane z likwidacją dzikich wysypisk śmieci; wyjaśnia różnicę pomiędzy spalaniem śmieci w gospodarstwach domowych a spalaniem ich w nowoczesnych spalarniach śmieci. 17

18 VII. PROCEDURY OSIĄGANIA CELÓW KSZTAŁCENIA I WYCHOWANIA Nauczanie chemii według prezentowanego programu powinno się odbywać zgodnie z teorią kształcenia wielostronnego. Uczniów należy systematycznie pobudzać do różnych form aktywności umysłowej. Praca powinna przebiegać w kilku tokach nauczania, tj. w toku praktycznym, podającym, problemowym i eksponującym. Tok praktyczny najważniejszy w nauczaniu chemii jest realizowany poprzez: doświadczenia uczniowskie, zadania interaktywne gry edukacyjne. W ramach toku podającego szczególnie przydatne będą następujące metody: animacje, symulacje multimedialne, pogadanka, pokaz, opis. Tok problemowy powinien być realizowany głównie poprzez takie metody, jak: dyskusja, metody sytuacyjne, metoda seminaryjna, metoda projektów. Tok eksponujący, związany z przeżywaniem i wyzwalaniem stanów emocjonalnych, może być połączony z zastosowaniem metod problemowych i praktycznych, np.: planowania i wykonywania eksperymentów chemicznych, dyskusji nad wynikami obserwacji, przygotowania planu pracy nad projektem oraz prezentacji zrealizowanego projektu, rozgrywania gier edukacyjnych. W zależności od treści nauczania na każdej lekcji nauczyciel powinien stosować różne metody. Zdaniem M. Śnieżyńskiego świadome różnicowanie podczas lekcji metod nauczania aktywizuje uczniów, uatrakcyjnia zajęcia i przyczynia się do zrozumienia i trwalszego zapamiętania opracowanego materiału. I tak na przykład pokaz może służyć inicjacji burzy mózgów prowadzącej do wskazania i nazwania zjawiska lub zjawisk występujących w pokazie. Praca z podręcznikiem może być wstępem do rozwiązywania problemów lub do dyskusji, podczas której uczniowie wykorzystają zdobytą samodzielnie wiedzę. Wśród szczególnie przydatnych metod opartych na toku podającym celowo nie wymieniono wykładu. Zrobiono to ze względu na jego znikomą skuteczność związaną z trudnościami uczniów w koncentracji oraz brakiem umiejętności selekcjonowania jego najistotniejszych elementów. Szczególną wartość w nauczaniu chemii mają metody problemowe, które rozbudzają aktywność intelektualną uczniów, wyzwalają samodzielne i twórcze myślenie. Pracując takimi metodami, nauczyciel odgrywa rolę inspiratora i doradcy w rozwiązywaniu trudniejszych kwestii. Nauczyciel powinien zadbać o jak najczęstsze stawianie uczniów w sytuacji problemowej i o indywidualizowanie nauczania poprzez różnicowanie problemów dla poszczególnych grup uczniów w zależności od ich aktualnych możliwości intelektualnych. Metody te są preferowane przez reformę edukacji. W nauczaniu chemii preferencje te mogą się objawiać w szerszym stosowaniu metody sytuacyjnej. Powinna ona obejmować nie tylko sytuacje wymagające dokonywania obliczeń (zadania obliczeniowe), ale przede wszystkim wymagające wyjaśniania, oceniania, przewidywania, poszukiwania argumentów itp. Nauczyciel musi przy tym stwarzać uczniom możliwość formułowania dłuższych wypowiedzi w języku chemii, zwracając uwagę na poprawność merytoryczną i logiczną. 18

19 Zatrważające doniesienia o powszechnym w polskim społeczeństwie braku rozumienia czytanego tekstu nakładają na nauczycieli obowiązek stosowania metody polegającej na pracy z dostarczonym przez nauczyciela tekstem i prezentacją jego treści (metoda seminaryjna). Według M. Śnieżyńskiego metoda ta ma dużą wartość dydaktyczną, gdyż uczy koncentracji uwagi, czytania ze zrozumieniem, poszerza zakres słownictwa, uczy odpowiedzialności za słowo. Stosowanie jej w nauczaniu chemii przyczyni się do ukształtowania umiejętności posługiwania się przez uczniów językiem chemii, poprawnego definiowania pojęć chemicznych, odczytywania ich sensu fizycznego, ustalania zależności i powiązań, poprawnego wypowiadania praw chemicznych (prawa stałości składu, zachowania masy) i zapisywania ich w języku matematyki oraz poprawnej interpretacji praw przedstawionych w formie matematycznej. Podstawa programowa nakłada na nauczyciela chemii obowiązek kształtowania umiejętności planowania, wykonywania i opisywania doświadczeń chemicznych. Umiejętności te należy kształtować, posługując się metodami toku praktycznego, tj. doświadczeniem uczniowskim lub pokazem połączonym z obserwacją oraz wnioskowaniem. Przed przystąpieniem do wykonywania doświadczenia uczniowie powinni: znać jego cel, przygotować odpowiedni sprzęt i szkło laboratoryjne, postępować zgodnie z instrukcją słowną lub pisemną przygotowaną przez nauczyciela. Po jego wykonaniu należy bezwzględnie wymagać od ucznia sporządzenia notatki zawierającej: tytuł doświadczenia, spis sprzętu i odczynników, schematyczny rysunek, obserwacje, wnioski. Taki nawyk robienia sprawozdania z przeprowadzanych doświadczeń należy kształcić u uczniów od pierwszych lekcji chemii, zwracając szczególną uwagę na poprawność formułowanej obserwacji i odróżnianie jej od wniosku, np.: Obserwacja: Nie obserwujemy żadnych zmian. Wniosek: Nie zachodzi reakcja chemiczna. Obserwacja: Wydziela się bezbarwny gaz, który spala się z charakterystycznym trzaskiem. Wniosek: Wydzielającym się gazem jest wodór. W przypadku gdy uczniowie mają samodzielnie zaprojektować, a potem wykonać doświadczenie, powinni najpierw przygotować instrukcję, skonsultować ją z nauczycielem i dopiero po akceptacji z jego strony przystąpić do jej realizacji. W sytuacji kiedy nauczyciel lub wybrani uczniowie prezentują pokaz doświadczenia bądź są one prezentowane na filmie, należy zwrócić uwagę na: cel jego wykonywania, powody, dla których używany sprzęt został tak a nie inaczej zestawiony oraz dla których używane są takie a nie inne odczynniki, zapewnienie powszechności obserwacji, czyli umożliwienie każdemu uczniowi jak najdokładniejszej obserwacji można komentować trwający pokaz (np.: proszę zwrócić uwagę na to, co dzieje się na dnie zlewki ), natomiast nie wolno formułować obserwacji za ucznia, jeśli zachodzi taka potrzeba można powtórzyć pokaz, dotyczy to szczególnie sfilmowanych doświadczeń. Ze względu na małą liczbę godzin chemii, brak podziału na grupy i często słabe wyposażenie pracowni skomplikowane doświadczenia, wymagające długiego czasu wykonywania i drogiej aparatury, zastępuje się prostymi doświadczeniami, głównie z wykorzystaniem przedmiotów codziennego użytku. Rodzaj wykorzystywanych materiałów nie wpływa na wartość naukową doświadczenia. Ważne jest natomiast jego staranne przygotowanie, zarówno od strony metodycznej (uświadomienie celu, przedyskutowanie koncepcji doświadczenia, sformułowanie obserwacji, wyprowadzenie wniosków), jak i organizacyjnej (przygotowanie koniecznych przedmiotów, ustalenie formy pracy: indywidualnej lub zespołowej). 19

20 Ze względu na ograniczenia czasowe na całym świecie realne doświadczenia chemiczne są częściowo zastępowane przez doświadczenia sfilmowane lub symulacje komputerowe. Doświadczenie symulowane nigdy nie zastąpi jednak doświadczenia realnego. Dobrze przygotowany nauczyciel może je włączyć w problemowy tok nauczania z dużą korzyścią dla uczniów. Modelowanie i symulacje komputerowe są nieocenione w realizacji treści dotyczących mikroświata, czyli treści, które ze swej natury nie mogą być ilustrowane realnym doświadczeniem. Bezwzględnie konieczne jest jednak zaprojektowanie i\lub wykonanie doświadczeń, które są wskazane w celach szczegółowych podstawy programowej. Kluczowymi umiejętnościami kształtowanymi w zreformowanej szkole mają być: umiejętności efektywnego współdziałania w zespole i pracy w grupie, budowanie więzi międzyludzkich, podejmowanie indywidualnych i grupowych decyzji, skuteczne działania na gruncie zachowania obowiązujących norm, rozwiązywanie problemów w twórczy sposób, poszukiwanie, porządkowanie i wykorzystywanie informacji z różnych źródeł, odnoszenie zdobytej wiedzy do praktyki, tworzenie potrzebnych doświadczeń i nawyków; rozwój osobistych zainteresowań. Wszystkie wymienione wyżej umiejętności mogą być kształtowane przy wykorzystaniu metody projektów. Według K. Chałas istota tej metody zawiera się w samodzielnym podejmowaniu i realizacji przez uczniów określonych dużych przedsięwzięć na podstawie przyjętych wcześniej zasad, reguł i procedur postępowania. Projekty realizowane w praktyce szkolnej mogą być wykonywane indywidualnie i zespołowo. Mogą mieć charakter poznawczy (projekty typu: opisać, sprawdzić, odkryć ) lub praktyczny (typu: usprawnić, wykonać, wynaleźć ). Mogą także łączyć oba charaktery działania. Według K. Chałas metoda projektów ma wszechstronne walory edukacyjne: przyczynia się do wielostronnego kształcenia osobowości ucznia, umożliwia realizację zadań zreformowanej szkoły poprzez kształtowanie umiejętności, wdraża uczniów do pracy naukowo-badawczej, przyczynia się do rozwoju zainteresowań uczniów, ma duże walory wychowawcze. Ucząc chemii, staramy się wymagać od uczniów: samodzielnego wyszukiwania i gromadzenia materiałów służących do opracowania wybranych zagadnień z chemii lub tematów interdyscyplinarnych, korzystania z literatury popularnonaukowej i stron internetowych, sporządzania konspektów, notatek i referatów na zadany temat. Wszystkie te rodzaje aktywności uczniów mogą stanowić elementy realizacji metody projektów, którą nauczyciele chemii powinni uwzględnić w swojej pracy. Prezentowany program nauczania daje takie możliwości. Propozycje zagadnień tematów do zastosowania metody projektów znajdują się w poradniku. Mogą one także stanowić tematykę szkolnych sesji popularnonaukowych. Teoria kształcenia wielostronnego postuluje stosowanie wielu urozmaiconych środków dydaktycznych. W nauczaniu chemii, oprócz tradycyjnego zestawu środków związanych głównie z wykonywaniem doświadczeń, ogromną rolę zaczyna odgrywać komputer. Interaktywne programy komputerowe indywidualizują nauczanie, np. pozwalają samodzielnie eksperymentować. Głównym źródłem informacji dla uczniów staje się Internet. Osiągnięcia naukowe docierają do uczniów bez pośredników. 20