Radi organizacije rada prije nastavnog sata uključite učenike u suradnju na društvenim mrežama. Pretpostavljamo da učenicima one nisu nepoznanica, stoga uz pomoć mreža poput Edmoda ili novije društvene mreže Yammer  možete stvoriti virtualnu učionicu. Upoznavanje s umjetnim polimerima predviđeno je u sklopu praktičnih radova i projekata, stoga načelom „obrnute učionice“ učenike možete upoznati s teorijskom sadržajima koji će im trebati na nastavnom satu. Alat kojim možete izvesti rad u „obrnutoj učionici“ može biti Educreations, a sadržaje možete podijeliti s učenicima preko platforme Edmodo. U teorijskome dijelu obrade nastavnih sadržaja učenicima pojasnite pojmove: polimeri i polimerizacija, umjetni i prirodni polimeri, sirovina za proizvodnju umjetnih polimera, svojstva i podjela umjetnih polimera (termoosjetljivi i termootporni polimeri). Ova aktivnost, koju učenici samostalno izvode prije nastavnog sata, omogućit će im praćenje i razumijevanje sadržaja koje će kroz praktični rad obraditi na nastavnom satu. Na početku nastavnog sata obavezno provjerite jesu li učenici usvojili nastavne sadržaje koje ste im podijeli preko društvene mreže te ih, ako je potrebno, dodatno pojasnite. Za objašnjavanje pojmova polimeri, polimerizacija i monomer predlažemo izradu modela za koji možete upotrijebiti spajalice za papir.

Služeći se mogućnostima virtualne učionice učenike uključite i u aktivnosti kod kuće, koje su nužne za nastavak aktivnosti u učionici. Učenike uputite da u svojem okruženju (kuća, škola) pronađu što više različitih predmeta izrađenih od različitih plastičnih masa (posuđe, ambalaža, igračke, vrećice…), a zatim im zadajte da na predmetima pronađu identifikacijske kodove kojima se označavaju umjetni polimeri. Da bi to mogli odrediti, učenike uputite na mrežne stranice gdje se nalaze potrebne informacije, primjerice izvor 1. 

Učenici mogu fotografirati plastične predmete, a fotografije kasnije iskoristiti pri izradi umne mape za ponavljanje nastavnih sadržaja. Za izradu mape preporučujemo alat Coggle, dok učenici mogu preko sustava Edmodo podijeliti svoje umne mape. Poželjno je i da na nastavni sat donesu nekoliko predmeta izrađenih od različitih umjetnih polimera. Ti uzorci koristit će im u aktivnostima koje se izvode na nastavnome satu u učionici. Kako ne biste zbunili učenike, pri uporabi različitog nazivlja naglasite da umjetne polimere često nazivamo plastičnim masama ili, jednostavnije, plastikom.

Postupci potpore

Upute za rad s alatima za učenike s teškoćama nalaze se u Didaktičko-metodičkim uputama za prirodoslovne predmete i matematiku za učenike s teškoćama. Učenicima s teškoćama pripremite materijale (karticu s pitanjima, tablicu za upisivanje podataka istraživanja i dr.) koji će im koristiti pri traženju identifikacijskih kodova na predmetima izrađenim od različitih umjetnih polimera. Učenici mogu provesti aktivnost radom u paru, a kod kuće je poželjna potpora odraslih.

Na nastavnom satu svaka će skupina dobiti pet uzorka različitih plastičnih masa podjednake veličine i oblika te s pomoću „ključa“ otkriti kojoj vrsti umjetnih polimera uzorci pripadaju.

Prijedlog učeničkog pokusa: Pokus učenici izvode radom u skupinama te zajedno rješavaju zadatak. Pripremite uzorke umjetnih polimera približno jednakih veličina i oblika. Poželjno je da svi uzorci budu iste boje. Svaka skupina ima jednake uzorke te na kraju rada skupine međusobno uspoređuju svoja opažanja i rezultate.

Primjeri plastičnih uzoraka:

1. UZORAK 1: PVC – lampion
2. UZORAK 2: PE-LD – plastična vrećica
3. UZORAK 3: PP – čaša od jogurta
4. UZORAK 4: PE-HD – ambalaža šampona
5. UZORAK 5: PS – kutija od stiropora

 Pokus 1: Otkrij o čemu se radi! (učenički pokus)

Za izvođenje pokusa pripremite sljedeći kemijski pribor i kemikalije: pet uzoraka umjetnih polimera približno jednake veličine i oblika (PVC, PE-LD, PP, PE-HD, PS), čaše, voda, aceton, škare, prijedlog (ključ) za određivanje vrste plastičnih masa.

Opis pokusa: Promotrite i ispitajte svojstva uzoraka umjetnih polimera. Svoja opažanja upišite u tablicu te uspoređujući podatke s ključem otkrijte o kojem se umjetnom polimeru radi.

Napomena: Pokus učenici izvode radom u skupinama te zajedno rješavaju zadatak. Pripremite uzorke umjetnih polimera približno jednakih veličina i oblika. Poželjno je da svi uzorci budu iste boje. Svaka skupina ima jednake uzorke te na kraju rada skupine međusobno uspoređuju svoja opažanja i rezultate.

Primjer tablice u koju učenici upisuju svoja opažanja:

uzorak	uzorak 1	uzorak 2	uzorak 3	uzorak 4	uzorak 5
gustoća veća u odnosu na gustoću vode (+/–)
rastezljivost (+/–)
na mjestu reza nastaje zadebljanje (+/–)
otapa se u acetonu
umjetni polimer

 

Slika 1. Primjer ključa za usporedbu

Nakon što su učenici uspješno otkrili i imenovali sve uzorke, neka zajedno pregledaju donesene uzorke predmeta od različitih plastičnih masa te kroz raspravu povežu svojstva umjetnih polimera s njihovom upotrebom u proizvodnji različitih predmeta.

Raspravu o svojstvima umjetnih polimera možete proširiti i pritom se služiti vođenim gledanjem videozapisa Polieten dostupnog u online udžbeniku e-Kemija, autora M. Sikirice, M. Vrbnjak Grđan i K. Holenda, u trajanju 7:59 min.

Postupci potpore

Upute za rad s alatima za učenike s teškoćama nalaze se u Didaktičko-metodičkim uputama za prirodoslovne predmete i matematiku za učenike s teškoćama. Učenici s teškoćama trebaju aktivno sudjelovati u radu u skupinama. Dobro je prije formiranja skupina predvidjeti sastav skupine, tako da, ako je potrebno, suučenici usmjeravaju učenike s teškoćama i olakšavaju im aktivnosti radom u skupini.

Masovna proizvodnja plastičnih masa potaknuta je potrebom da se dobije materijal koji gotovo nema roka trajanja. No danas zbog sve veće količine odbačenih predmeta izrađenih od umjetnih polimera razmišljamo i što napraviti s njima nakon upotrebe. Na odlagalištima otpada završava najveći dio upotrijebljene sirovine, a tek se manji dio reciklira i spaljuje. Kao motivacija koja će potaknuti učenike na raspravu može poslužiti članak o zabrani uporabe plastičnog posuđa i pribora za jelo. Nakon što učenici iznesu svoje dojmove o tom problemu, predložite im da provedu projekt Misli globalno, djeluj lokalno, u kojem će se baviti problemom otpada. U projekt neka uključe učenike iz svoje škole, roditelje i lokalnu zajednicu. Olujom ideja potaknite ih da sami osmisle temu projekta povezanu sa smanjivanjem količine otpada u njihovu okruženju: primjerice, upotreba platnenih vrećica umjesto plastičnih ili zamjena plastičnog pribora nekim prihvatljivijim. Za početak neka učenici izrade strip služeći se alatom ToonDoo u kojem će ostalim učenicima predstaviti ideju projekta te na zabavan način potaknuti što više učenika i roditelja da se uključe u projekt. Kao ideja za videozapis može poslužiti izvor 2. Očekivano je da će se projekt provoditi tijekom duljeg razdoblja. Stoga je važno da tijekom njegove provedbe učenici redovito izvješćuju o povezanim aktivnostima. Tako učenici  u alatu Piktochart mogu priređivati  sve novosti, reklame, obavijesti, rezultate i analizu uspješnosti izvedbe projekta i u dogovoru s administratorom svoje radove objavljivati na mrežnoj stranici škole. 

Postupci potpore

Upute za rad s alatima za učenike s teškoćama nalaze se u Didaktičko-metodičkim uputama za prirodoslovne predmete i matematiku za učenike s teškoćama. Aktivnost smanjivanja otpada od životne je važnosti, a dostupna je svim učenicima. Učenici mogu na nastavi Likovne ili Tehničke kulture izraditi kutije za odvajanje otpada te ih smjestiti u učionici. Ako organiziraju akciju prikupljanja plastičnih čepova, mogu ih donirati u humanitarne svrhe. Od čepova mogu izraditi i manipulativni didaktički materijal (npr. računaljke) ili neku zanimljivu instalaciju koju mogu izložiti u predvorje ili dvorište škole.

Danas se sve više osvješćuje potreba za odvajanjem i recikliranjem otpada. Uobičajeno je postalo da se prikuplja povratna ambalaža izrađena od umjetnih polimera. Pohvalno je i da je gotovo nemoguće u parkovima ili na ulicama vidjeti odbačenu plastičnu ambalažu. No, to nije jedini otpad od umjetnih polimera. Nažalost, još se uvijek vrlo mnogo takvog otpada ne selektira te on završava u zajedničkom komunalnom otpadu. Predložite učenicima da u razdoblju od mjesec dana pojačano prate odvajanje otpada koji se stvara u njihovu kućanstvu. U garaži ili nekoj prostoriji učenici mogu napraviti reciklažni kutak u kojem će u veće plastične vreće (primjerice vreće za smeće) ili kutije razdvajati i selektirati otpad. Na svaku vreću neka napišu za koju je vrstu otpada namijenjena (plastika, guma, papir, drvo, staklo). Učenici mogu usporediti količinu komunalnog otpada prije i za vrijeme trajanja miniprojekta. Učenici mogu izvagati odvojeni otpad te izračunati udio umjetnih polimera u ukupnom komunalnom otpadu. Isto tako, plastične mase mogu razdvojiti na temelju identifikacijskog koda te uvidjeti koliki je udio PET plastike u ukupnom otpadu koju su prikupili tijekom mjesec dana. Učenike upozorite na to da je PET plastika za sada jedina vrsta otpada koja se reciklira u Hrvatskoj. Na kraju mjeseca učenici će selektirani otpad odvesti u reciklažno dvorište. Etape projekta učenici mogu snimiti svojim mobilnim uređajima i izraditi kratak videouradak služeći se alatom Animoto, koji će u sklopu građanskog odgoja na satovima razrednika predstaviti učenicima ostalih razreda. Cilj je projekta razvijanje svijesti o važnosti razdvajanja otpada u što većoj količini.

Postupci potpore

Upute za rad s alatima za učenike s teškoćama nalaze se u Didaktičko-metodičkim uputama za prirodoslovne predmete i matematiku za učenike s teškoćama. Za potrebe predloženog projekta učenicima se mogu podijeliti uloge čuvara okoliša. Radom u paru, s roditeljima i drugim odraslim osobama učenici mogu zapisati i zabilježiti mobitelom na koje sve načine zbrinjavaju otpad u vlastitom domu. Pri svemu je važno dati jednostavne, kratke i jasne upute povezane sa zadatkom te provjeriti jesu li ih učenici razumjeli. Ako se radi o složenom zadatku (izvedba nekoliko aktivnosti), zadatak je potrebno razdijeliti po koracima.

Predložite učenicima da kod kuće naprave kratko istraživanje o svojstvu propusnosti za vlagu za različite tekstile od kojih je izrađena odjeća i obuća. Neki tekstili lakše propuštaju vlagu, pa se nošenjem takve odjeće manje znojimo; primjerice pamuk, od kojeg se izrađuje rublje i odjeća koja se nosi uz tijelo. Za razliku od pamuka, neki tekstili, primjerice sintetika, slabije propuštaju vlagu.

 Pokus 2: Ispitaj propusnost za vlagu različitih tekstila (učenički pokus)

Napomena: Za provedbu pokusa predviđeno razdoblje je dva tjedna.

Za izvođenje pokusa pripremite sljedeći kemijski pribor i kemikalije: staklenke, uzorci različitih tekstila (pamuk, viskoza, poliester, najlon…), gumica za učvršćivanje tekstila na staklenku, voda, flomaster za označavanje, ravnalo.

Opis postupka: U nekoliko staklenki ulite jednake volumene vode. Flomasterom označite početnu razinu vode u svakoj staklenci. Na svaku staklenku gumicom pričvrstite nategnuti komad tekstila te označite staklenke brojevima, primjerice 1 (pamuk), 2 (viskoza), 3 (poliester), 4 (najlon). Staklenke ostavite na toplom mjestu, svaki dan mjerite razinu vode u staklenci te bilježite promjene.

Učenici mogu rezultate prikazati grafički služeći se alatima koji dolaze uz MS Office paket aplikacija (stupčasti grafikon, trakasti grafikon) te u obliku infografika koje mogu izraditi s pomoću alata Piktochart. Analizom rezultate pokusa učenici će zaključiti koji tekstili bolje, a koji slabije propuštaju vlagu.

Nakon analize rezultata istraživanja raspravu o tekstilima možete nastaviti primjerom upotrebe novih tehnologija u proizvodnji namjenske odjeće, primjerice reciklirani poliester za nogometaše, Gore-tex za skijaše ili kevlar u vojnoj industriji. Kao relevantan izvor informacija možete upotrijebiti Google znalac. Osim znanstvenih članaka, u raspravi možete upotrijebiti i izvor 3. te neke članke iz dnevnih tiskovina.

Postupci potpore

Upute za rad s alatima za učenike s teškoćama nalaze se u Didaktičko-metodičkim uputama za prirodoslovne predmete i matematiku za učenike s teškoćama.

Na mrežnim stranicama možete pronaći zanimljive prijedloge (izvor 4. i izvor 5.) izrade različitih predmeta od otpada načinjenog od umjetnih polimera. U suradnji sa školskom zadrugom organizirajte izradu različitih predmeta koje možete predstaviti i prodavati na školskim sajmovima, primjerice na božićnom sajmu. U rad uključite što više učenika jer je za uspješno ostvarenje projekta, osim učenika koji će izrađivati predmete, potrebno napraviti strategiju prodaje – organizirati nabavu sirovina za proizvodnju, dizajn proizvoda, reklame, dizajn ambalaže te izračunati cijenu gotovog proizvoda.

Ideja za izradu ukrasa od prirodnih polimera

Kako biste učenicima osvijestili da nafta nije jedina sirovina za proizvodnju umjetnih polimera, mogu izraditi umjetni polimer od prirodnih tvari. Od tako priređenih plastičnih masa učenici mogu izraditi zanimljive ukrase, koje kasnije mogu pokloniti dragim osobama. Učenike uputite da istraže koje se još sirovine mogu upotrijebiti za proizvodnju prirodnih polimera. Učenike usmjerite na provjereni izvor informacija, primjerice Google znalac.

Uputa za rad:

Zagrijte oko 0,3 L mlijeka, ali ne do vrenja. Dodajte veliku žlicu octa i miješajte dok ne nastane talog. Smjesu profiltrirajte preko gaze pričvršćene gumicom oko širokog grla boce. Talog s gaze prenesite u kalup za izradu keksa (ili u neki drugi izrađen od lima). Masu poravnajte i ostavite da se suši (primjerice na toplom radijatoru). Želite li izraditi broš, u još vlažnu masu sa stražnje strane utisnite sigurnosnu iglu. Kad je masa suha, predmet obojite prema vlastitoj želji.

Na poveznicama izvor 6 i izvor 7  isto tako možete pronaći zanimljive ideje za proizvodnju prirodnih polimera.

Učenicima predložite da usporede svojstva umjetnih polimera, primjerice polistirena, i polimera dobivenih iz prirodnih izvora. Svojstva koja mogu usporediti su tvrdoća, relativna gustoća u odnosu na vodu, topljivost u vodi i acetonu, termoosjetljivost itd. Svoja zapažanja učenici mogu zapisati alatom Web Whiteboard.

Postupci potpore

Upute za rad s alatima za učenike s teškoćama nalaze se u Didaktičko-metodičkim uputama za prirodoslovne predmete i matematiku za učenike s teškoćama.

Za učenike koji žele znati više

Učenike koji žele znati više uputite da istraže relativno novu tehnologiju trodimenzionalnog ispisa (engl. 3D printing) ili aditivnu proizvodnu tehnologiju, koja se danas se sve više razvija. Područja primjene 3D pisača vrlo su široka pa se danas oni upotrebljavaju u primjerice u dizajnu, arhitekturi, robotici, aeronautici, medicini i molekularnoj kemiji. Punila za 3D pisače najčešće su polimerni materijali, primjerice PLA (polimliječna kiselina) i ABS (akrilonitril butadien stiren). Polimliječna kiselina je biorazgradivi polimer, a upotrebljava se primjerice u medicini za izradu kirurških konaca. Zanimljivo je da se od ABS-a izrađuju i popularne lego-kockice. Uputite učenike da istraže načela rada i primjenu 3D pisača te rezultate svojeg istraživanja predstave prezentacijom ostalim učenicima uz pomoć Prezija. Više informacija o temi možete pronaći na Google znalcu. Pretraživanjem mrežnih stranica možete pronaći sadržaje i informacije povezane s primjerima dobre prakse primjene 3D pisača u osnovnim i srednjim školama te na visokoobrazovnim ustanovama, primjerice poveznice izvor 8, izvor 9 i izvor 10.