Piano della lezione | Apprendimento socioemotivo | Elettrochimica: Introduzione

Obiettivo

Durata: (10 - 15 minuti)

Questa fase del Piano di Lezione Socioemotivo mira a introdurre in maniera semplice e strutturata i concetti base dell'elettrochimica, ponendo le fondamenta per una prima comprensione delle reazioni redox e del funzionamento di una batteria. Conoscendo questi concetti, gli studenti saranno pronti a esplorare le applicazioni pratiche e il ruolo che queste reazioni hanno nella vita quotidiana. Inoltre, la lezione favorisce lo sviluppo di abilità socioemotive quali la curiosità scientifica, la capacità di problem solving e il lavoro collaborativo, aspetti indispensabili per la crescita integrale degli studenti.

Obiettivo Utama

1. Comprendere il concetto di batteria e il funzionamento delle reazioni redox.

2. Analizzare il percorso degli elettroni e il flusso di corrente, riconoscendo come i materiali possano essere consumati o depositati.

3. Identificare in modo chiaro l'anodo e il catodo in una cella elettrochimica.

Introduzione

Durata: (15 - 20 minuti)

Attività di riscaldamento emotivo

Respirazione Mindfulness per la Concentrazione

L'attività di riscaldamento emotivo prevede una sessione di Mindfulness focalizzata sulla respirazione, utile per aiutare gli studenti a concentrarsi sul qui e ora e a prepararsi mentalmente per la lezione.

1. Invitate gli studenti a sedersi comodamente, con i piedi ben appoggiati a terra e le mani poggiate sulle cosce.

2. Suggerite agli studenti di chiudere gli occhi dolcemente o, in alternativa, di fissare con uno sguardo morbido un punto davanti a loro.

3. Guidateli nel prestare attenzione al ritmo della propria respirazione, notando l'aria che entra e esce dalle narici senza modificarne il ritmo naturale.

4. Dopo qualche istante, chiedete loro di inspirare profondamente, riempiendo completamente i polmoni, per poi espirare lentamente in maniera controllata.

5. Continuate con alcuni respiri profondi, invitandoli a concentrarsi esclusivamente sull'atto del respirare e a lasciar da parte ogni altra distrazione.

6. Dopo circa 5 minuti, invitate gradualmente gli studenti a riportare l'attenzione in aula, aprendo lentamente gli occhi e preparandosi per l'attività successiva.

Contestualizzazione del contenuto

L'elettrochimica è una parte integrante della vita di tutti i giorni, dalla batteria che alimenta i nostri dispositivi elettronici ai processi industriali come la galvanizzazione e la produzione dei metalli. Comprendere il funzionamento delle reazioni redox e il movimento degli elettroni non è importante solo per la chimica, ma anche per l'ingegneria, la medicina e molti altri settori. Esplorando questi concetti, gli studenti potranno apprezzare l'applicazione pratica della teoria, sviluppando al contempo una maggiore consapevolezza del ruolo della scienza e della tecnologia nella nostra società. Tale conoscenza può inoltre stimolare un senso di responsabilità verso le tematiche ambientali ed etiche legate alle tecnologie elettrochimiche.

Sviluppo

Durata: (60 - 75 minuti)

Guida teorica

Durata: (20 - 25 minuti)

1. Principali Componenti dell'Elettrochimica

2. Definizione di Cella Elettrochimica: Una batteria è un dispositivo che trasforma l’energia chimica in energia elettrica grazie a reazioni redox. Tra questi, troviamo le comuni batterie AA, AAA e le batterie al litio-ione.

3. Reazioni Redox: Si tratta di reazioni durante le quali si verifica un trasferimento di elettroni tra i reagenti. L'agente ossidante riceve elettroni (subisce riduzione) mentre l'agente riducente li perde (subisce ossidazione).

4. Flusso degli Elettroni: In una batteria, gli elettroni viaggiano dall'anodo (il sito dell'ossidazione) al catodo (il sito della riduzione) passando attraverso un circuito esterno, generando così una corrente elettrica.

5. Anodo e Catodo: L'anodo è l'elettrodo dove avviene l'ossidazione, mentre il catodo è quello in cui si verifica la riduzione. Un esempio classico è rappresentato dalla pila Daniell, in cui lo zinco funge da anodo e il rame da catodo.

6. Soluzione Elettrolitica: Questa soluzione, ricca di ioni, è in grado di condurre elettricità e consente il movimento degli ioni tra i due elettrodi, completando il circuito interno.

7. Esempio Pratico: Nella pila Daniell, l'anodo in zinco è immerso in una soluzione di solfato di zinco (ZnSO4), mentre il catodo in rame è immerso in una soluzione di solfato di rame (CuSO4). Gli elettroni fluiscono dallo zinco al rame attraverso un circuito esterno, mentre gli ioni Zn²⁺ e Cu²⁺ migrano nella soluzione.

Attività con feedback socioemotivo

Durata: (30 - 35 minuti)

Costruzione e Analisi di una Batteria Semplice

Attraverso la costruzione di una batteria elettrochimica utilizzando materiali facilmente reperibili (come monete di rame, chiodi di zinco, limoni e fili di rame), gli studenti potranno osservare in pratica i concetti teorici studiati. Questa attività laboratoriale offre anche l'opportunità di lavorare in gruppo, stimolando lo sviluppo di competenze socioemotive attraverso la condivisione e la riflessione sulle proprie emozioni nel corso del lavoro cooperativo.

1. Suddividete gli studenti in gruppi di 4 o 5 persone.

2. Distribuite i materiali necessari ad ogni gruppo: monete di rame, chiodi di zinco, limoni, fili di rame, piccole lampadine LED e multimetri.

3. Istruite gli studenti per inserire un chiodo di zinco e una moneta di rame in ciascun limone, facendo attenzione a evitare il contatto diretto tra i due metalli.

4. Richiedete di collegare i fili di rame al chiodo e alla moneta, per poi attaccare le estremità libere dei fili alla lampadina LED, formando così un circuito.

5. Guidate gli studenti nell'uso del multimetro per misurare la tensione generata dalla batteria-limone.

6. Incoraggiate gli studenti ad annotare le osservazioni sul comportamento della lampadina LED e sui risultati ottenuti.

7. Dopo aver completato la costruzione, ogni gruppo presenterà in classe le proprie osservazioni e conclusioni.

Discussione e feedback di gruppo

Al termine dell'attività pratica, radunate tutti gli studenti per una discussione di gruppo secondo il metodo RULER. Iniziate aiutando gli alunni a Riconoscere le emozioni vissute durante l'attività, chiedendo loro di condividere come si sono sentiti lavorando in gruppo e affrontando eventuali difficoltà. Proseguite per Comprendere le cause delle loro emozioni, stimolando una riflessione su cosa abbia generato frustrazione o soddisfazione. Invitate poi gli studenti a Nominare le emozioni, facilitando l'identificazione di sentimenti come ansia, entusiasmo o cooperazione.

Successivamente, incoraggiate gli studenti a Esprimere in modo appropriato le proprie emozioni, condividendo le esperienze personali con chiarezza e rispetto reciproco. Concludete con la fase di Regolazione, dove si discuteranno strategie efficaci per gestire le emozioni negative e potenziare quelle positive, esemplificando come una buona collaborazione e una comunicazione chiara possano migliorare sia il rendimento che l'esperienza formativa complessiva. Questo momento di confronto non solo rafforza il contenuto teorico, ma contribuisce anche allo sviluppo delle competenze socioemotive degli studenti.

Conclusione

Durata: (10 - 15 minuti)

Riflessione e regolazione emotiva

Invitate gli studenti a scrivere un breve paragrafo riflessivo che descriva le difficoltà incontrate durante la costruzione della batteria e come hanno gestito le proprie emozioni in tali situazioni. In alternativa, organizzate una discussione di gruppo in cui ciascuno condivida la propria esperienza, ponendo domande come: 'Come ti sei sentito davanti a un problema tecnico?' e 'Qual è stata la tua reazione quando hai risolto una difficoltà?'

Obiettivo: Questa fase è finalizzata a promuovere l'autovalutazione e la capacità di regolare le proprie emozioni, aiutando gli studenti a identificare e adottare strategie efficaci per affrontare le situazioni di difficoltà. L'obiettivo è sviluppare la consapevolezza di sé e l'autocontrollo, elementi fondamentali per il successo sia in ambito scolastico che nella vita quotidiana.

Uno sguardo al futuro

Spiegate agli studenti quanto sia importante definire obiettivi personali e accademici per consolidare l'apprendimento. Invitate ciascuno a scrivere un obiettivo personale e uno scolastico legato al contenuto della lezione, come ad esempio approfondire la conoscenza delle reazioni redox o migliorare la collaborazione durante le attività in gruppo.

Penetapan Obiettivo:

1. Comprendere in profondità il funzionamento delle celle elettrochimiche.

2. Applicare i concetti delle reazioni redox alle situazioni quotidiane.

3. Migliorare le capacità di lavoro in squadra e la comunicazione.

4. Sviluppare l'autonomia nella risoluzione di problemi tecnici.

5. Identificare e utilizzare strategie efficaci per gestire le emozioni in situazioni difficili. Obiettivo: L'obiettivo di questa parte è rafforzare l'autonomia degli studenti e l'applicazione pratica di quanto appreso, promuovendo un percorso di crescita sia accademica che personale. Stabilendo obiettivi chiari, gli studenti saranno stimolati a riflettere sui propri progressi e a fissare traguardi significativi, favorendo un apprendimento più profondo e uno sviluppo socioemotivo continuo.