Chimie Organică - Alcani clasa a XI-a

Chimie Organică - Alcani clasa a XI-a

Cuprins:

Cap. I1. Introducere2. Descrierea manualului3. Termeni utilizaţi

Cap. II1. Informaţii despre lecţie

Cap. III1. Competenţe generale2. Competenţe specifice

Cap IV1. Structura lecţiei pe etape şi momente

Cap. V1. Etapele lecţiei2. Detalierea momentelor conţinutului

2

Chimie Organică - Alcani clasa a XI-a

Cap I.1. Introducere:Chimia ca obiect de studiu fundamental, nu poate fi concepută în

mileniul III fără utilizarea calculatorului.Înţelegând această necesitate Ministerul Educaţiei Cercetării şi

Tineretului în colaborare cu firma SIVECO au realizat platforma A.E.L. care integrează pachete de softuri educaţionale pentru un număr semnificativ de discipline printre care şi chimia.

Învăţarea asistată de calculator, ca modalitate de instruire, are o contribuţie importantă în creşterea eficienţei procesului instructiv educativ.

Cercetătorii români în pedagogie au realizat necesitatea învăţării asistate, sintetizând avantajele celui care învaţă cu ajutorul calculatorului:- furnizează informaţii pertinente şi organizate- controlează sistematic cunoştinţele dobândite- testează elevul, îl corectează şi îi identifică lacunele

Softurile educaţionale sunt concepute interactiv şi mai puţin expozitiv.

Manualul împreună cu programele care îl însoţesc sunt concepute ca un nou instrument la îndemâna profesorului de chimie şi nu ca un înlocuitor al acestuia.

De asemenea se încearcă uşurarea procesului de învăţare, elevii putând înţelege mai uşor Chimia Organică, cu maximum de eficienţă şi la nivelul micro ceea ce reprezintă lumea înconjuratoare, având în vedere faptul că alcanii, alcadienele, arenele etc. (hidrocarburile în general) sunt pretutindeni si au o importanţă majoră.

Considerând trecerea de la Chimia Anorganica la cea Organica un pas esenţial din toate punctele de vedere, - spatialitate versus planeitate, concret versus abstract, etc - am încercat să uşurăm munca elevilor care vor reface drumul parcurs de atâtea generaţii, completând materialul de aprofundare a cunoştintelor prin ceea ce manualul si profesorul nu pot dezvolta în timp real ~ realizarea unei lumi virtuale în care am integrat compusi chimici, cadrul 3D conferind celui ce accesează informaţia o viziune amplă si de ansamblu a ceea ce urmează să studieze sau să aprofundeze în diferite etape ale demersului educational.

Prin aplicarea izomorfismului dintre 3D (cadrul real, lumea înconjuratoare) si 2D se pierde o dimensiune vitală, creierul uman fiind capabil de a memora si a intelege mult mai repede informaţiile cu privire la tot ceea ce ne inconjoară, pe masură ce numarul dimensiunilor acestora creşte. Să ne imaginam de exemplu ce ar

3

Chimie Organică - Alcani clasa a XI-a

insemna o sferă reprezentată printr-un segment de dreaptă ~ trecerea de la nD la (n-2)D este fortată, unde n reprezinta numarul de dimensiuni ~ sau orasul nostru privit ca o imagine statica, intr-un tablou ~ vor disparea astfel 2 dimensiuni importante, printre care si timpul.

Concluzie: este foarte important modul în care elevului îi este oferită informaţia, pentru ca procesele cognitive sa dea maximum de eficienţă.

2. Descrierea ManualuluiManualul este destinat profesorului de chimie şi a fost realizat ca

un sprijin în utilizarea aplicaţiilor informatice aferente. Este anexat programului, astfel încât profesorul utilizator al platformei A.E.L. să poată găsi în timp scurt informaţia de care are nevoie.

În acest capitol se găsesc informaţii despre manual, aplicaţia soft şi termenii utilizaţi.

Cap II. Informaţii despre lecţiiOferă profesorului conţinutul ştiinţific din program astfel încât

acesta să poată stabili în ce moment al lecţiei să-l utilizeze.

Cap III. CompetenţeÎn conformitate cu programa există competenţe generale şi

specifice.

Cap IV. Modalităţi de structurareÎn acest capitol apar momentele programului şi timpul alocat.

Cap V. Etapele şi momentele lecţiei Conţine pentru fiecare moment în parte competenţele specifice

timp tipul de interacţiune cu elevul şi noţiunile cheie.

4

Chimie Organică - Alcani clasa a XI-a

3.Terminologie:

Etapa: subdiviziune a unei lecţiiex: „Radicali” , „Proprietăţi fizice” , „Proprietăţi chimice” etc.

Momente în cadrul unei etape: - faze ale aceleiaşi etape in cadrul unei lecţii- ex: proprietăţile chimice au fost împărţite în mai multe ecrane succesive, legătura între ele realizându-se prin intermediul butoanelor înainte-înapoi

Butoane de navigare secvenţială (între diferite etape ale lecţiei):- amplasate în dreapta sus a ecranului, având ca simboluri ustensile de laborator- prin selectarea unei anumite etape a lecţiei, simbolul aferent va apărea îngroşat

Butoane înainte-înapoi:- prin intermediul lor este realizată legătura între diferite momente ale aceleiaşi etape

- în funcţie de poziţia cursorului mouse-ului este accesat momentul anterior (înapoi) sau cel următor (înainte)

Buton start/stop: lecţiile sunt organizate sub forma unor animaţii ce pot fi revizionate („start”) sau fragmentate/ oprite („stop”)

Butoane vizualizare modele 3D:reprezentate schematic prin formula chimică / denumire sau printr-un simbol

5

Chimie Organică - Alcani clasa a XI-a

Ferestre vizualizare modele 3D:prin accesarea unui buton vizualizare modele 3D se va deschide automat o fereastră cu reprezentarea compusului chimic selectat

Butoane de control modele 3D:în funcţie de playerul de VRML folosit, butoanele au diferite forme şi poziţionări în cadrul ecranului, dar funcţiile sunt aceleaşi: studiere, rotire în jurul oricărei axe, apropiere/depărtare, afişare denumire moleculă, respectiv elementele din care este alcatuită (ex: "Atom de Carbon"), camere virtuale (viewpoint) pentru mediile 3D complexe

Explicarea testelor:

Butoane indice număr întrebare:odată cu trecerea mouseului pe deasupra acestora se activează întrebarea / problema respectivă

Butoane marcare răspuns:fiecare întrebare/ problemă în cadrul testului are 4 variante de răspuns posibile, selectarea uneia dintre ele realizându-se printr-un simplu click cu mouseul pe butonul din dreptul său

Soluţie corectă/ incorectă :în funcţie de răspunsul selectat va apărea pe ecran cuvântul corect scris cu litere mari sau incorect + soluţia corectă

6

Chimie Organică - Alcani clasa a XI-a

Cap. IIInformaţii despre lecţie – alcani

Pe baza informaţiilor din acest capitol, profesorul îşi va forma o idee despre modul de prezentare a lecţiei clasice în formatul electronic.

Conţinut

Definiţie, Formula Generală, Seria Omoloagă, Radicali, Izomerie, Proprietăţi fizice, Proprietăţi chimice, Teste, Lumea Virtuală

Obiective

Identificarea acelor achiziţii anterioare ale elevului care pot fi puse în conexiune cu noul conţinut

Învăţarea prin descoperire Sistematizarea procedurilor de lucru Identificarea noţiunilor care apar din

situaţiile-problemă analizate şi caracterizarea acestora prin folosirea unui limbaj exprimat simplu şi clar

Integrarea terminologiei noi în contexte de învăţare variate

Noţiuni cheie

Structura şi nomenclatura alcanilor Tipul de izomerie Proprietăţi fizice generale Proprietăţi chimice specifice date de

legăturile existente în moleculă

7

Chimie Organică - Alcani clasa a XI-a

Cap III.Competenţe

Competenţele se sistemează în:- competenţe generale (reprezintă obiective cu un grad mare de

generalizare)- competenţe specifice (reprezintă ceea ce se aşteaptă de la elev

la sfârşitul lecţiei/ capitolului )

Competenţa generală Competenţa specifică

1. Caracterizarea sistemelor chimice şi clasificarea acestora după diferite criterii

1.1. Caracterizarea structurii compuşilororganici studiaţi.

1.2. Clasificarea compuşilor organici după diferite criterii.

1.3. Descrierea comportării compuşilor organici studiaţi în funcţie de clasa de apartenenţă.

1.4. Folosirea corectă a nomenclaturii compuşilor organici.

2. Explorarea şi investigarea comportării chimice a unor substanţe

2.1. Efectuarea de experienţe/ experimente referitoare la metode de obţinere şi proprietăţi ale compuşilor organici.

2.2. Colectarea datelor rezultate din experienţele/ experimentele efectuate, reprezentarea datelor sub formă de tabele şi interpretarea rezultatelor în scopul formulării concluziilor.

3. Utilizarea unor algoritmi specifici în rezolvarea de situaţii problemă/ probleme şi interpretarea rezultatelor

3.1. Interpretarea proprietăţilor, relaţiilor, modelelor în scopul rezolvării situaţiilor problemă.

3.2. Aplicarea algoritmilor specifici în rezolvarea unor probleme cantitative.

4. Explicarea schimburilor energetice implicate în reacţii chimice

4.1. Explicarea schimburilor energetice care însoţesc reacţiile exo- şi endoterme.

5. Realizarea unor conexiuni între cunoştinţele dobândite prin studiul ştiinţelor naturii în scopul aplicării

5.1. Descrierea acţiunii poluante a compuţilor organici studiaţi.

5.2. Explicarea rolului fiziologic al

8

Chimie Organică - Alcani clasa a XI-a

acestora în contexte variate substanţelor organice studiate.5.3. Elaborarea şi susţinerea de

referate în cadrul activităţilor de tip proiect.

Cap. IVStructura lecţiei pe etape şi momente

Planul de mai jos enumeră etapele şi momentele lecţiei.Profesorul are posibilitatea de a alege şi combina etapele între

ele, astfel încât eficienţa lecţiei să fie maximă. În funcţie de tipul orei, de obiectivele propuse şi de strategia didactică utilizată, ordinea se poate schimba la fel şi timpul alocat.

De menţionat ar fi că timpul alocat este exprimat în minute (total 4 ore).

E1 Structură, izomerie, radicali, serie omoloagă

75

M1.1

Definiţie, formulă generală, structură 5

M1.2

Serie Omoloagă 30

M1.3

Radicali 30

M1.4

Izomerie 10

E2 Proprietăţi chimice şi fizice

35M2.1

Proprietăţi fizice 5

M2.2

Proprietăţi chimice 30

E3 Teste de autoevaluare 40E4 Lume virtuală 50

9

Chimie Organică - Alcani clasa a XI-a

Cap. V1.Etapele lecţiei.

Capitolul prezintă pe scurt etapele programului şi informaţii succinte despre ele.Timpul alocat utilizării în lecţie este flexibil, profesorul utilizator putând să-l modifice în funcţie de necesităţi.

E1 - Structură, izomerie, radicali, serie omoloagăCompetenţe C1.1.; C1.4.; C3.1.

Timp de utilizare 75 minModul de utilizare expozitiv, interactiv

Cuprins generalităţi referitoare la alcaniNoţiuni (termeni)

însuşite de elevalcan, serie omoloagă, izomerie, radical

E2 - Proprietăţi chimice şi fiziceCompetenţe C1.1.; C1.3.; C1.4.; C3.1.; C4.1.

Timp de utilizare 35 minModul de utilizare interactiv

Cuprins proprietăţi fizice generale ale alcanilor şi principalele lor proprietăţi chimice grupate după tipul de reacţie

Noţiuni (termeni) însuşite de elev

reacţie de substituţie, oxidare

E3 - Teste de autoevaluareCompetenţe C3.1.; C3.2.

Timp de utilizare 40 minModul de utilizare interactiv

Cuprins teste de autoevaluareNoţiuni (termeni)

însuşite de elevidentifică atât pentru elev cât şi pentru profesor noţiunile asupra cărora trebuie

10

Chimie Organică - Alcani clasa a XI-a

insistat

E4 - Lume virtualăCompetenţe C1.1.; C1.4.; C3.1.;

Timp de utilizare 50 minModul de utilizare interactiv

Cuprins molecule reprezentate într-un mediu 3DNoţiuni (termeni)

însuşite de elevformula spaţială

2. Detalierea momentelor conţinutului.

În acest capitol profesorul este familiarizat cu modul de utilizare al programului.Pentru a fi mai uşor de înţeles este structurat pe momente şi etape cu exemple de funcţionare.

E1 - Structură, izomerie, radicali, serie omoloagă

Conţine partea introductivă referitoare la alcani.Prezentarea se face folosind resursele puse la dispoziţie A.E.L.Profesorul va selecta etapa dorită printr-un click cu mouseul în

dreptul denumirii aferente.

M1.1. Definiţie, formulă generală, structură

11

Chimie Organică - Alcani clasa a XI-a

M1.2. Serie Omoloagă

În cadrul acestui moment sunt incluse reprezentările 3D ale moleculelor a căror denumire apare pe ecran.Pentru vizualizarea acestora daţi un click cu mouseul în dreptul denumirii aferente, pe butonul (model spatial compact) sau pe exn, unde n=1,2,3,4,5.

12

Chimie Organică - Alcani clasa a XI-a

M1.3. Radicali

Pentru vizualizarea modelelor 3D ale radicalilor daţi un click cu mouseul în dreptul denumirii aferente pentru a vedea animaţia realizată sau pe simbolul de langă denumire (molecula statică).

13

Chimie Organică - Alcani clasa a XI-a

M1.4. Izomerie

14

Chimie Organică - Alcani clasa a XI-a

E2 - Proprietăţi chimice şi fizice

15

Chimie Organică - Alcani clasa a XI-a

Legătura între diferite momente ale acestei etape este realizată prin intermediul butoanelor înainte-înapoi.Pentru vizualizarea ecuaţiei în dreptul căreia apare cuvântul “vizualizez”, dând click cu mouseul se va deschide o fereastră cu modelarea acesteia în 3D.

16

Chimie Organică - Alcani clasa a XI-a

E3 - Teste de autoevaluareTestele au în componenţă 7 întrebări/ probleme, fiecare având câte 4 variante de răspuns din care numai una este corectă.Odată cu trecerea mouseului pe deasupra unui butoan indice număr întrebare (vezi cap I Terminologie) se activează întrebarea/ problema respectivă.Selectarea răspunsului presupus corect se ralizează printr-un click în dreptul variantei alese, pe butonul marcare răspuns (vezi cap I

Terminologie).Dacă este aleasă varianta corectă va apărea mesajul “corect”, punctajul va creşte cu +1, iar întrebărea/ problema va fi marcată corespunzător. În caz contrar va apărea mesajul “incorect”, soluţia corectă şi, analog, întrebărea/ problema va fi marcată corespunzător.Odată selectat un anumit răspuns, nu se va mai putea reveni asupra acelei întrebări/ probleme pentru a modifica varianta aleasă (ex: am răspuns la întrebarea 4 greşit, apoi selectez pe 5 şi răspund corect; nu pot reveni la 4 pentru a răspunde corect).

17

Chimie Organică - Alcani clasa a XI-a

18

Chimie Organică - Alcani clasa a XI-a

E4 - Lume virtualăSelectând unul din butoanele “lume_virtuala_n”, unde n=1,2,3,4,5,6,7, se va descide o fereastră cu reprezentarea mai multor molecule ce pot fi ulterior analizate.În funcţie de playerul VRML folosit, butoanele au diferite forme şi poziţionări în cadrul ecranului, dar funcţiile sunt aceleaşi: studiere, rotire în jurul oricărei axe, apropiere/depărtare, afişare denumire moleculă, respectiv elementele din care este alcatuită (ex: "Atom de Carbon"), camere virtuale (viewpoint) pentru mediile 3D complexe.

19