Učenicima prikažite kratki videozapis o vodi, koji pruža uvid u svojstva vode i važnost vode za sva živa bića, ali ne ulazi u objašnjenje građe molekule vode. Kako bi učenici započeli s radom i kako biste ih potaknuli na dodatne aktivnosti istraživanja važnih činjenica o vodi, videozapis primijenite kao „ledolomac“.

Samostalno istraživanje učenika, prethodno organiziranih u skupine, usmjerite na vrlo aktualne ekološke teme, primjerice Pročišćavanje vode, Termalno onečišćenje vode, Zaštita voda u Republici Hrvatskoj, te ih uputite na pretraživanje informacija s digitalnih izvora: izvor 1., izvor 2., izvor 3. i  izvor 4. Svoja saznanja učenici neka predstave razredu u obliku PowerPoint prezentacije. Teme se mogu obraditi i kao miniprojekti. Učenici se pri istraživanju i obradi teme mogu služiti e-poštom. Kako bi dodatno aktualizirali temu zaštite vode, učenici neka svoja saznanja prezentiraju izradom plakata za učionicu ili stvaranjem vlastite stranice na društvenoj mreži Facebook ili Edmodo.

Napomena: Učenicima obvezno dajte osnovne savjete o zaštiti osobnih podataka na Facebooku.

Postupci potpore

Upute za rad s alatima za učenike s teškoćama nalaze se u Didaktičko-metodičkim uputama u prirodoslovnim predmetima i matematici za učenike s teškoćama. Učenike s teškoćama uključite u skupinu u kojoj će zajedno s ostalim učenicima istraživati i prezentirati određenu temu. Isto tako, učenicima s teškoćama dajte upute za usmjereno istraživanje ekološke teme u odabranom digitalnom alatu te ih informirajte o načinu izrade i uporabe društvenih mreža.

Za objašnjenje polarnih i nepolarnih molekula zadajte učenicima da u skupinama izvedu pokus Ispitivanje polarnosti tekućina.

 Pokus 1: Ispitivanje polarnosti tekućina (učenički pokus)

Za izvođenje pokusa pripremite sljedeći kemijski pribor i kemikalije: dva stalka s hvataljkom za birete, dvije birete, dvije čaše, dva lijevka, stakleni štap, vunena krpa, voda, toluen.

Opis pokusa: Jednu biretu napunite vodom, a drugu toluenom. Stakleni štap natrljajte vunenom krpom. Pipac birete s vodom otvorite tako da voda istječe u tankome mlazu i približite stakleni štap. Pokus ponovite s toluenom.

Napomena: Pokus se može izvesti i kao domaća zadaća, ali samo s vodom. U tome slučaju umjesto staklenog štapa učenik može upotrijebiti plastičnu vješalicu ili češalj, koje je potrebno dobro natrljati vunenom krpom i potom približiti vrlo tankom mlazu vode iz slavine. Pokus učenik može snimiti mobitelom.

Po donošenju zaključka u pokusu 1. učenicima prikažite digitalne obrazovne sadržaje dostupne na Nacionalnom portalu za učenje na daljinu „Nikola Tesla“, Kemija nastavnici – Elektronegativnost atoma i polarnost molekula. (Za pristup Nacionalnom portalu potreban je elektronički identitet u sustavu AAI@EduHr.)

Velik izbor simulacija raspodjele elektronegativnosti može poslužiti za uvježbavanje ili ponavljanje obrađenih pojmova. Za ponavljanje nastavnoga sadržaja primijenite priređene digitalne obrazovne sadržaje na izvoru 5., posebice slikovne priloge, koje možete iskoristiti za izradu vlastitih PowerPoint prezentacija. U usustavljivanju obrađenoga nastavnog sadržaja o polarnim i nepolarnim molekulama za ključne pojmove primijenite grafičke organizatore i dijagrame te poučite učenike mapiranju. Prezentacije ne bi trebale sadržavati veće odlomke teksta, već kombinaciju slika i kratkih ulomaka, rečenica ili izvedenih zaključaka u obliku natuknica.

Postupci potpore

Upute za rad s alatima za učenike s teškoćama nalaze se u Didaktičko-metodičkim uputama u prirodoslovnim predmetima i matematici za učenike s teškoćama. Učenicima s teškoćama demonstrirajte način pretraživanja online kemijskog rječnika, koji će učenici upotrebljavati kod kuće za ponavljanje nastavnoga sadržaja. Učenicima s teškoćama dajte detaljne upute za izvođenje pokusa, kao i detaljne upute napisane na radnom listiću za pokus koji će izvesti kod kuće.

U procesu poučavanja teme na Nacionalnom portalu za učenje na daljinu „Nikola Tesla“ – Digitalni obrazovni sadržaji, Kemija nastavnici – Međumolekulske sile (vidi u poglavlju Kemijske veze) možete pronaći zanimljive obrazovne sadržaje povezane s objašnjavanjem svih vrsta međumolekulskih interakcija. (Za pristup Nacionalnom portalu potreban je elektronički identitet u sustavu AAI@EduHr.)

Materijal daje objašnjenja svih ključnih pojmova povezanih s međumolekulskim interakcijama, kao što su elektronegativnost, disperzijska sila, polarna i nepolarna molekula i sl. Vizualno jednostavni prikazi predstavljaju dobar materijal za samostalno učenje učenika kojim će steći potrebna predznanja za razumijevanje sadržaja povezanih s temom Vodikove veze.

Dostupni digitalni obrazovni sadržaj na Nacionalnom portalu za učenje na daljinu „Nikola Tesla“ dostupni su i učenicima te pružaju mogućnost ponavljanja i uvježbavanja ključnih pojmova na temelju dostupnih kvizova. Navedeni digitalni obrazovni sadržaj lako se može prilagoditi i za učenike s posebnim odgojno-obrazovnim potrebama.

Postupci potpore

Upute za rad s alatima za učenike s teškoćama nalaze se u Didaktičko-metodičkim uputama u prirodoslovnim predmetima i matematici za učenike s teškoćama. Pri obradi podataka važno je uzeti u obzir da IKT alati budu dostupni učeniku s obzirom na teškoću (učenici s oštećenjima vida, sluha, motoričkim teškoćama), zbog čega je dobro organizirati rad u paru. Učenike unaprijed upoznajte sa sadržajem odabranih poveznica, a količinu i način davanja potrebnih informacija prilagodite teškoći učenika. Demonstrirajte način uporabe poveznice i provjerite kako se učenik snalazi u odabranom videozapisu Molekulske interakcije, izradite sažetak, koji učeniku možete poslati elektronički, i ponudite listić koji treba zalijepiti u bilježnicu. Ako planirate da učenik samostalno pretražuje mrežne stranice, predložite mu korake za usmjereno istraživanje teme, no uvijek je poticajniji rad u paru, s pomoćnikom u nastavi.

Za objašnjenje nastanka vodikovih veza primijenite digitalne obrazovne sadržaje dostupne na Nacionalnom portalu za učenje na daljinu „Nikola Tesla“ – Kemija nastavnici – Međumolekulske sile (vidi u poglavlju Kemijske veze).

Za dodatne informacije o vodi  i vodikovoj vezi upotrijebite videozapis, kao i za pomoć u vizualizaciji nastanka vodikovih veza.

Tekst uz videozapis: U molekuli vode veze kisik – vodik jako su polarne jer je razlika koeficijenta elektronegativnosti vodika i kisika 1,4, a kut između veza iznosi 105 stupnjeva. Zbog toga se naboji ne poništavaju i molekula vode je vrlo polarna, s malim pozitivnim nabojima oko atoma vodika i negativnim nabojem oko atoma kisika. Pozitivni pol jedne molekule privlači negativni pol susjedne molekule pa nastaju međumolekulske veze poznate kao vodikove veze. Te su veze dosta jače od uobičajenih međumolekulskih privlačenja. Stoga voda ima više vrelište od očekivanoga, površinsku napetost i neka druga svojstva.

Za prikazivanje nastanka vodikovih veza usmjerite učenike na uporabu alata za crtanje strukturnih formula ChemSketch sa zadatkom, npr. Prikaži nastanak vodikove veze Lewisovom simbolikom između dviju molekula amonijaka, NH₃, ili dviju molekula metanola, CH₃OH.

Radi ostvarivanja istraživačkog miniprojekta podijelite učenike u skupine i zadajte im da osmisle pokus kojim će dokazati da se voda pri smrzavanju širi. Za motivaciju postavite pitanje zašto zimi pucaju vodovodne cijevi. Svaka skupina učenika neka podijeli svoje ideje o pokusu na društvenoj mreži Yammer ili Tricider. Skupine neka međusobno komentiraju prijedloge i izaberu najbolji opis pokusa.

Postupci potpore

Upute za rad s alatima za učenike s teškoćama nalaze se u Didaktičko-metodičkim uputama u prirodoslovnim predmetima i matematici za učenike s teškoćama. Za učenike s teškoćama pripremite upute za izvođenje pokusa koje će ih usmjeriti s obzirom na teškoću (učenici s oštećenjima vida, sluha, motoričkim teškoćama). Učenike unaprijed upoznajte sa sadržajem odabranih poveznica, a količinu i način davanja potrebnih informacija prilagodite složenosti odabranog sadržaja te teškoći učenika. Svakako demonstrirajte način uporabe poveznice i provjerite kako se učenik snalazi.

Radom u skupinama učenici mogu izvesti jednostavne pokuse za dokazivanje vodikovih veza i njihovu biološku važnost, primjerice pokus Kapilarne sile ili pokus Napetost površine. Rezultate pokusa učenici mogu uslikati mobitelom ili tabletom te izraditi plakat za učionicu.

 Pokus 2: Šareni listovi! (učenički pokus)

Za izvođenje pokusa pripremite sljedeći kemijski pribor i kemikalije: četiri čaše s vodom, prehrambene boje, listovi kupusa.

Opis pokusa: Dodajte u svaku čašu bilo koju boju i stavite u vodu po jedan list kupusa. Ostavite ih tako preko noći. Ujutro ćete primijetiti da su listovi obojeni različitim bojama. Zašto?

 Pokus 3: Sile među tijelima na površini tekućine (učenički pokus)

Za izvođenje pokusa pripremite sljedeći kemijski pribor i kemikalije: staklene čaše ili Petrijeva zdjelica, vodovodna voda, novčići, pluteni čepovi, čačkalica.

Opis pokusa: Pažljivo postavite dva novčića na površinu vode i dovedite ih na međusobnu udaljenost od 1 cm do 2 cm. Pomičite ih čačkalicom pazeći da pritom ne „razbijete“ površinu tekućine. Prepušteni sami sebi, novčići će se približavati i na kraju se spojiti. Isto ponovite s plutenim čepovima. Promatrajte i zabilježite opažanja. Zatim postavite jedan novčić i jedan pluteni čep. Promatrajte i objasnite promjene.

Pokus pokazuje da postoje privlačne i odbojne sile među tijelima na površini tekućine. Učenici će promatranjem doći do zaključka o napetosti površine vode, a rasprava se može usmjeriti i prema podrijetlu sila koje privlače novčiće, odnosno dva komada pluta, te prema odbojnim silama između novčića i pluta.

 Pokus 4: Postoji li napeta površina i s donje strane? (učenički pokus)

Za izvođenje pokusa pripremite sljedeći kemijski pribor i kemikalije: staklena čaša, vodovodna voda, metalni plovak, drveni čep, metalne spajalice (mali čavli).

Opis pokusa: Napravite plovak tako da od žice oblikujete prsten i pričvrstite ga za čep od pluta. Prsten treba biti u vodoravnom položaju i treba se uzdizati iznad površine vode. Da biste to postigli, dodajte dovoljno metalnih spajalica ispod čepa i na taj način smanjite razliku uzgona i sile teže. Kao utezi mogu poslužiti i čavli, koje postupno zabodite u pluto. Ako prsten gurnete ispod površine vode, on zastaje na vodenoj površini i ne može se vratiti natrag u početni položaj iznad vode. Promatrajte, bilježite i objasnite uočene promjene.

Postupci potpore

Upute za rad s alatima za učenike s teškoćama nalaze se u Didaktičko-metodičkim uputama u prirodoslovnim predmetima i matematici za učenike s teškoćama. Za učenike s teškoćama pripremite upute za izvođenje pokusa koje će ih usmjeriti s obzirom na teškoću (učenici s oštećenjima vida, sluha, motoričkim teškoćama). Učenike unaprijed upoznajte sa sadržajem odabranih poveznica, a količinu i način davanja potrebnih informacija prilagodite složenosti odabranog sadržaja te teškoći učenika. Svakako demonstrirajte način uporabe poveznice i provjerite kako se učenik snalazi.

Napomena: Predloženi pokusi nisu zahtjevni, ali mogu pozitivno utjecati na motivaciju i pobuđivanje znatiželje učenika. Isto tako, pokuse mogu izvesti i učenici s teškoćama samostalno (pokus br. 2) ili uz pomoć učitelja odnosno asistenta (pokus 3 i pokus 4).

Za učenike koji žele znati više

Učenike koji žele više usmjerite neka istraže važnost vodikovih veza u strukturi molekule DNA, izvor 6. ili u procesu namotavanja proteina – unutarmolekulske i međumolekulske vodikove veze, izvor 7. Učenike možete uputiti na uporabu digitalnog alata za 3D crtanje i prikaz molekula, Avogadro, koji omogućuje prikaz vodikovih veza u strukturi proteina ili molekuli DNA. Aktivnosti se mogu provesti i kao istraživački miniprojekti, a rezultate istraživanja učenici mogu prikazati u obliku prezentacije koju će pripremiti u PowerPointu ili nekom drugom programu koji poznaju.