Piano di Lezione | Metodologia Attiva | Tavola Periodica: Metallo

Premesse: Questo Piano di Lezione Attivo presume: una lezione della durata di 100 minuti, lo studio preliminare degli studenti sia con il Libro che con l'inizio dello sviluppo del Progetto, e che una sola attività (tra le tre proposte) sarà scelta per essere svolta durante la lezione, poiché ogni attività è pensata per occupare gran parte del tempo disponibile.

Obiettivo

Durata: (5 - 10 minuti)

Definire chiaramente gli obiettivi è fondamentale per strutturare una lezione mirata ed efficace. In questo modo, l'insegnante orienta gli studenti su cosa apprenderanno e come utilizzare queste conoscenze, allineando le aspettative e sottolineando l'importanza dello studio dei metalli e della loro classificazione in chimica.

Obiettivo Utama:

1. Permettere agli studenti di riconoscere e descrivere le proprietà principali dei metalli.

2. Aiutare gli studenti a individuare i metalli sulla tavola periodica, distinguendoli chiaramente da non metalli e metalloidi.

3. Analizzare le diverse tipologie di metalli, con particolare attenzione a quelli alcalini, e approfondirne le applicazioni pratiche.

Obiettivo Tambahan:

1. Favorire la partecipazione attiva degli studenti, stimolando una discussione sull'importanza dei metalli nella società odierna.

Introduzione

Durata: (15 - 20 minuti)

L'introduzione serve a catturare l'interesse degli studenti, collegando le conoscenze teoriche già acquisite con situazioni pratiche e reali. Le situazioni problematizzanti stimolano il pensiero critico e preparano il terreno per un apprendimento più approfondito e partecipativo.

Situazione Problema

1. Immaginate di essere ingegneri chimici incaricati di selezionare il materiale ideale per la costruzione di un ponte in una zona costiera, soggetta a corrosione per l'acqua salata. Come può la tavola periodica e le conoscenze sui metalli guidarvi nella scelta del materiale più adatto?

2. Un'azienda produttrice di batterie è alla ricerca di soluzioni più efficienti e sicure rispetto all'attuale utilizzo del piombo. In che modo la conoscenza delle proprietà dei metalli può aiutare nella ricerca di nuove tecnologie per le batterie?

Contestualizzazione

I metalli hanno avuto un ruolo cruciale nella storia e continuano a influenzare la vita quotidiana: dalla Rivoluzione del Bronzo, quando la padronanza della lega rame-stagno ha aperto nuove frontiere tecnologiche, fino agli sviluppi moderni nella nanotecnologia, dove le proprietà metalliche giocano un ruolo chiave. Riconoscere e comprendere gli elementi metallici sulla tavola periodica è essenziale per numerose applicazioni industriali, mediche ed elettroniche.

Sviluppo

Durata: (65 - 75 minuti)

La fase di sviluppo è progettata per mettere in pratica i concetti appresi sui metalli e sulla loro classificazione. Attraverso attività dinamiche e collaborative, gli studenti sono stimolati a ragionare in modo critico, a risolvere problemi e a lavorare in team, consolidando così la loro comprensione e preparandoli ad affrontare situazioni reali.

Suggerimenti per le Attività

Si consiglia di svolgere solo una delle attività proposte

Attività 1 - La Sfida dei Metalli Magici

> Durata: (60 - 70 minuti)

- Obiettivo: Applicare le conoscenze sui metalli e sulla tavola periodica per dedurre e descrivere le caratteristiche di un nuovo elemento, sviluppando capacità di ricerca, ragionamento critico e comunicazione.

- Descrizione: In questa attività, gli studenti vengono divisi in gruppi di massimo 5 componenti e ogni gruppo riceve una 'missione' unica: scoprire e caratterizzare un nuovo elemento metallico fittizio. Utilizzando le proprietà note dei metalli e la tavola periodica, dovranno ipotizzare comportamenti e possibili applicazioni per questo elemento immaginario.

- Istruzioni:

• Dividersi in gruppi da massimo 5 studenti.

• Leggere la descrizione dell'elemento metallico fittizio contenuta in una busta.

• Consultare la tavola periodica per ipotizzare le proprietà dell'elemento.

• Redigere un breve report che descriva l'elemento, le sue proprietà e potenziali applicazioni.

• Presentare il report alla classe, illustrando le ragioni delle proprie scelte sulla base delle proprietà individuate.

Attività 2 - Il Grande Mappa dei Metalli

> Durata: (60 - 70 minuti)

- Obiettivo: Stimolare l'analisi e la classificazione dei metalli in base alle loro proprietà, rafforzando la comprensione pratica della tavola periodica e dei suoi elementi.

- Descrizione: Gli studenti, divisi in gruppi, riceveranno una grande mappa vuota della tavola periodica insieme a un set di carte contenenti le proprietà e gli usi di differenti metalli. Il compito è quello di posizionare correttamente le carte sulla mappa, giustificando ogni scelta in base alle caratteristiche specifiche di ciascun metallo.

- Istruzioni:

• Organizzarsi in gruppi di massimo 5 studenti.

• Accedere alla mappa vuota della tavola periodica e al set di carte relative alle proprietà dei metalli.

• Esaminare le proprietà descritte su ciascuna carta e discutere di gruppo su dove collocare il metallo corrispondente.

• Attaccare o posizionare le carte sulla mappa, motivando ogni scelta.

• Concludere con una presentazione del lavoro svolto, spiegando le posizioni scelte.

Attività 3 - Costruttori del Futuro: Creare le Super Leghe

> Durata: (60 - 70 minuti)

- Obiettivo: Sviluppare capacità analitiche e di problem solving, apprendendo a selezionare e giustificare le scelte basate sulle proprietà dei metalli, in un contesto pratico e innovativo.

- Descrizione: In questa attività, i gruppi di studenti assumono il ruolo di ingegneri dei materiali, sfidati a sviluppare una nuova lega metallica per strutture aerospaziali. Dovranno scegliere, dalla tavola periodica, gli elementi più idonei e giustificare le loro decisioni in base alle proprietà richieste per ottenere una lega leggera, resistente ed economicamente vantaggiosa.

- Istruzioni:

• Formare gruppi di massimo 5 studenti.

• Selezionare elementi dalla tavola periodica ritenuti utili per creare la lega desiderata.

• Giustificare le scelte sulla base delle proprietà degli elementi selezionati.

• Progettare un piano compositivo per la lega e presentarlo alla classe, illustrando le motivazioni.

• Preparare un breve 'pitch' per proporre la lega a un 'cliente' (l'insegnante), che interpreterà il ruolo di ingegnere capo in un'azienda aerospaziale.

Feedback

Durata: (10 - 20 minuti)

Questa fase ha l'obiettivo di permettere agli studenti di esprimere e condividere le conoscenze acquisite durante le attività pratiche, rafforzando la comprensione attraverso il confronto e fornendo all'insegnante un feedback utile per individuare eventuali punti da approfondire.

Discussione di Gruppo

Al termine delle attività, si organizzi una discussione di gruppo in cui ogni team condivida i risultati ottenuti e le difficoltà incontrate. Questo momento permette di approfondire come la teoria sui metalli abbia facilitato la risoluzione dei problemi e offre l'opportunità di chiarire eventuali dubbi.

Domande Chiave

1. Quali proprietà dei metalli sono risultate più utili per affrontare le sfide proposte?

2. In che modo l'organizzazione della tavola periodica ha facilitato la comprensione e l'applicazione delle proprietà dei metalli?

3. C'è qualche concetto sui metalli che vi ha particolarmente sfidato o affascinato? Perché?

Conclusione

Durata: (5 - 10 minuti)

La conclusione serve a consolidare l'apprendimento, assicurando una visione complessiva e integrata di come la teoria si traduca in pratica. Inoltre, motiva gli studenti a continuare ad approfondire l'argomento, verificando il raggiungimento degli obiettivi e individuando eventuali necessità di revisione.

Sommario

Per concludere, l'insegnante dovrà riassumere i concetti fondamentali, evidenziando le proprietà dei metalli, la loro posizione sulla tavola periodica e le differenze tra metalli, non metalli e metalloidi. È importante ripassare le attività svolte – La Sfida dei Metalli Magici, Il Grande Mappa dei Metalli e Costruttori del Futuro – mettendo in luce i principali apprendimenti e i risultati ottenuti dagli studenti.

Connessione con la Teoria

Si spieghi come le attività pratiche, come la creazione di nuove leghe o la disposizione dei metalli sulla mappa, abbiano collegato direttamente la teoria con applicazioni quotidiane concrete. Si sottolinei come la conoscenza delle proprietà dei metalli sia essenziale non solo in chimica, ma anche in numerosi settori industriali e tecnologici.

Chiusura

Infine, rimarcare quanto i metalli siano parte integrante della nostra vita quotidiana, dalle applicazioni tecnologiche alle strutture edili, fino agli oggetti di uso comune in cucina. Lo studio della chimica dei metalli è infatti alla base del progresso e dell’innovazione, offrendo agli studenti spunti interessanti per il futuro professionale e accademico.