Žáci se v lekci dozvědí o periodické tabulce prvků a o tom, jak všudypřítomné jsou chemické prvky v našem každodenním životě. Po projití struktury tabulky a informací o prvních 20 prvcích si zahrají hru na určování těchto prvků podle jejich základních vlastností a použití. Žáci na základě získaných znalostí o vlastnostech vybraných prvků animací kreativně ztvární postavy superhrdinů periodické soustavy prvků. Poté je sdílí se spolužáky v podobě interaktivní žákovské tabulky prvků.
Cíl výuky
Cíle
žák identifikuje tři prvky a několik jejich vlastností;
žák se orientuje v periodické soustavě prvků (PSP) a rozlišuje v ní základní skupiny látek;
žák objasní, že v PSP jsou prvky uspořádány převážně podle jejich chemických vlastností;
žák použije analogii superhrdinů k vytvoření modelů atomů prvků.
Předchozí znalosti
Základní porozumění periodické tabulce prvků. Užitečná je základní znalost struktury atomu.
Úvod/Motivace
Požádáme třídu, aby přemýšlela o všech prvcích, které žáci znají. Žáci sestaví seznam jim známých prvků na tabuli (můžeme využít aplikaci pro doplňování textů na plochu, např. Microsoft Whiteboard, Jamboard). Pokud někteří žáci navrhnou sloučeniny (například vodu nebo vzduch), objasníme si společně rozdíl mezi prvky a sloučeninami. Až žádné další návrhy nepřijdou, použijeme periodickou tabulku a ukážeme si umístění všech prvků, které žáci navrhli.
Otevřené vzdělávací zdroje označené klíčovým slovem Otevřené vzdělávací zdroje IPs Kurikulum prošly odborným posouzením v rámci projektu IPs Podpora kurikulární práce škol. U každého z nich byl vyhodnocen soulad s revidovaným RVP. Stanovisko hodnotitele ve formě recenzního komentáře je uvedeno přímo u daného materiálu.
Pro zobrazení všech dostupných vzdělávacích zdrojů zadejte klíčové slovo Otevřené vzdělávací zdroje IPs Kurikulum. Databázi lze dále upřesnit pomocí filtrů, například podle stupně vzdělávání, vzdělávací oblasti, očekávaného výsledku učení, klíčové kompetence, průřezového tématu nebo základní gramotnosti.
Řekneme si, že periodická tabulka nám říká mnoho informací o prvcích. Především jsou prvky uspořádány do různých skupin (vertikální sloupce) a period (horizontální řádky). Tedy prvky s podobnými vlastnostmi jsou seskupeny dohromady. Řekneme si, že periodická tabulka člení prvky do několika kategorií (například nekovy, halogeny, vzácné plyny, polokovy, alkalické kovy, kovy alkalických zemin). Co dalšího se můžeme dozvědět, když se podíváme do periodické tabulky? (Možné odpovědi: názvy prvků, zkratky prvků, protonová čísla, atd.) Co se můžeme naučit z toho, jak jsou prvky uspořádány v tabulce? (Jsou seřazeny podle počtu protonů v jádře prvků apod.)
Na základě toho, co žáci vyčtou z tabulky prvků, shrneme, že prvky jsou v tabulce uspořádány podle jejich počtu protonů, který je běžně označován jako jejich protonové číslo. Počet protonů roste zleva doprava a shora dolů. Prvky jsou dále uspořádány na základě společných vlastností mezi prvky (např. elektronegativita). Řekneme si, že se blíže podíváme na prvních 20 prvků periodické tabulky, které jsou všechny přítomny v našem každodenním životě.
Periodická soustava prvků dle IUPAC. Osobní webové stránky Ladislava Nádherného na VŠCHT Praha [online]. Praha: VŠCHT Praha, 2017 [cit. 2019-09-13]. Dostupné z: http://web.vscht.cz/~nadhernl/psp.html
Popis aktivity 1 – Identifikace prvků
Rozdělíme třídu do tří skupin. Každá skupina obdrží sadu nastříhaných karet 20 prvků s popisem vlastností (příloha 1 – Karty prvků). Karty si žáci ve skupinách rovnoměrně rozdělí.
Vysvětlíme žákům aktivitu: Na úvod v rychlosti žákům ukážeme obrázky s nápovědami k 20 nepojmenovaným prvkům pomocí prezentace (příloha 2 – Prvky). (Odpovědi na posledním slidu neukazujeme.) Žáci se dívají na své herní karty, dokud někdo nezjistí, že drží kartu, která odpovídá neznámému prvku. První žák, který zvedne ruku, (a správně) prohlásí, že má odpovídající prvek, získá bod pro svůj tým. (Každý tým má stejnou sadu karet, takže týmy soutěží o to, kdo první pojmenuje každý prvek.) Žák, který prvek správně identifikuje, přečte zbytek své karty třídě. Učitel ukáže další snímek (obrázek jiného prvku) a hra pokračuje. Po 20 „utkáních“ je vítězem vyhlášen tým s nejvíce body.
Popis aktivity 2 – Superhrdinové tabulky prvků
Rozdělte třídu do týmů po dvou žácích. Každému týmu necháme z karet prvků (viz příloha 1 – Karty prvků) vybrat jeden prvek, na který se zaměří – vyhledají si o něm co nejvíce informací z dostupných zdrojů.
Poté, co každý tým bude mít nějaký prvek, požádejte je, aby navrhli superhrdinu na základě vlastností tohoto prvku, kterého použijeme do naší interaktivní tabulky prvků. Před navrhováním superhrdiny žáky nasměrujte, aby si vybrali konkrétní postavu (například si vybaví různé oblíbené animované postavy).
Nasměrujeme žáky, aby odkazovali na vlastnosti na svých kartách a navrhovali své superhrdiny tak, aby měli podobné vlastnosti. Hlavní síla superhrdiny by měla souviset s tím, co je na kartě jejich prvků, a s tím, co se jim podařilo k prvku dohledat.
Připomeneme žákům, že každá skupina musí vymyslet název superhrdiny, který se vztahuje k názvu prvku.
Ať studenti nakreslí svého superhrdinu/superhrdinku (jak čas dovolí). Každý týmový výkres by měl obsahovat symbol prvku, protonové číslo a také krátký popis hrdinových schopností a vlastností.
Poté, co žákovské týmy vytvoří svého superhrdinu ze své karty prvku, nechají si jej ověřit u jiné skupiny, aby si ověřili, že mají u superhrdiny zpracované všechny důležité informace.
Výsledné superhrdiny poté můžeme sdílet v rámci interaktivní tabulky prvků. Jednou z možností je využít web https://www.thinglink.com/. Tam můžeme nasdílet periodickou tabulku a následně ji opatřit interaktivními prvky, které umožňují po rozkliknutí zobrazit náhled na obrázky žákovských superhrdinů (včetně možného popisu vlastnosti prvku).
Autor díla: autor článku s využitím superhrdinů žáků osmé třídy ZŠ Kunratice
Autoři díla: žáci osmé třídy ZŠ Kunratice
Dokončení periodické tabulky prvků: Nechte žáky vytvořit kompletní periodickou tabulku superhrdinů přiřazením zbývajících prvků žákům. Superhrdiny pro ostatní prvky můžeme následně doplnit do naší interaktivní tabulky prvků.
Reflexe
Lekci jsme měli formou párové výuky – učitelé přírodovědných předmětů. V předchozí hodině jsme se s žáky věnovali stručnému zopakování struktury atomu (učivo fyziky v 6. ročníku) z důvodu lepšího porozumění protonovému číslu a řazení prvků v periodické tabulce. Skupinová hra (soutěž) s kartami prvků zabrala většinu hodiny, žákům jsme ponechali přibližně 10 minut pro prostudování karet ve skupinách. Všechny karty jsme poté s žáky sdíleli na školním webu, aby mohli využívat jejich informace v navazující hodině.
Žákům jsme dali vybrat, který prvek chtějí zpracovat do podoby superhrdiny, přičemž se nám k jednomu prvku sešlo někdy více superhrdinů. Pro příště plánujeme nechat žáky losovat prvky, ke kterým superhrdiny zpracují, čímž si budou muset vyhledat důležité informace i o prvcích, které třeba tolik neznají. Pro samotné zpracování je velmi důležité žákům dobře zadat kritéria, podle kterých mají superhrdiny zpracovat (především co má animace obsahovat) – zpracované obrázky často neobsahovaly všechna důležitá kritéria. Zároveň je dobré žákům ukázat příklad zpracování superhrdiny se všemi požadovanými parametry. V hodině, ve které budou žáci zpracovávat svého superhrdinu prvku, plánujeme navázat spolupráci s učitelkou výtvarné výchovy.
Výukový materiál představuje velmi zdařilé propojení chemického učiva s kreativní a projektovou výukou. Je určen především pro žáky druhého stupně základní školy a zaměřuje se na orientaci v periodické soustavě prvků, poznávání vlastností chemických prvků a rozvoj představivosti žáků prostřednictvím tvorby „superhrdinů prvků“. Využívá herní principy, skupinovou práci i prvky soutěživosti, čímž podporuje motivaci a zapojení žáků do výuky (Klíčová kompetence k učení – řídí vlastní procesy učení). Aktivita podporuje nejen znalosti chemie, ale i komunikaci a spolupráci (Klíčová kompetence komunikační – vyjadřuje se prostřednictvím souboru běžných výrazových prostředků, které volí s důrazem na svůj komunikační záměr, partnera a situaci).
Pozitivně lze hodnotit i metodickou strukturu článku. Materiál obsahuje jasně formulované cíle, popis předchozích znalostí, detailně rozepsané aktivity i doporučení pro organizaci práce ve třídě. Učitel může materiál snadno převzít a realizovat v běžné výuce nebo upravit podle úrovně žáků. Výhodou je také mezipředmětový přesah do výtvarné výchovy.
Za určitý limit lze považovat časovou náročnost projektu a potřebu digitálních nástrojů či přípravy pomůcek. Někteří žáci mohou být více zaměřeni na výtvarnou část než na samotné chemické poznatky, proto je důležité průběžně kontrolovat, zda kreativní činnost skutečně vychází z odborných informací o prvcích. Pro méně zkušené učitele může být náročnější organizace skupinové práce a následné sdílení výstupů.
Celkově lze materiál hodnotit jako velmi kvalitní, moderně pojatý a pedagogicky přínosný. Podporuje aktivní učení, tvořivost i hlubší pochopení periodické soustavy prvků. Díky atraktivnímu tématu superhrdinů dokáže zvýšit zájem žáků o chemii a přispívá k pozitivnímu vztahu k přírodovědnému vzdělávání.
