Unterrichtsplan | Sozioemotionale Bildung | Elektrochemie: Faradaysche Gesetze

Ziele

Dauer: (10 - 15 Minuten)

Das Ziel dieses Schrittes ist es, eine klare und definierte Sichtweise darüber zu geben, was im Laufe der Stunde gelernt wird, wobei die erforderlichen theoretischen und emotionalen Grundlagen für das Verständnis und die Anwendung der Gesetze von Faraday in der Elektrochemie geschaffen werden. Neben der Behandlung des technischen Inhalts zielt dieser Schritt auch darauf ab, die sozial-emotionale Entwicklung der Schüler zu fördern, indem sie ermutigt werden, ihre Emotionen während des Lernprozesses zu erkennen und zu steuern.

Hauptziele

1. Die Gesetze von Faraday und ihre Anwendung in der Elektrochemie verstehen.

2. Die Fähigkeit entwickeln, die abgegebene Masse oder die benötigte Zeit für die Ablagerung von Masse an einem Elektroden während der Elektrolyse zu berechnen.

3. Die im Lern- und Problemlösungsprozess im Zusammenhang mit der Elektrochemie beteiligten Emotionen erkennen und benennen.

Einführung

Dauer: (15 - 20 Minuten)

Emotionale Aufwärmübung

Geführte Meditation für Fokus und Konzentration

Die gewählte emotionale Warm-up-Aktivität ist die Geführte Meditation. Diese Praxis zielt darauf ab, einen Zustand der Ruhe und Konzentration zu fördern, der den Schülern hilft, sich besser auf den Inhalt zu konzentrieren, der während der Stunde behandelt wird. Die geführte Meditation ist eine Technik, bei der der Lehrer die Schüler durch einen Entspannungs- und Konzentrationsprozess führt und verbale Anweisungen gibt, um die Aufmerksamkeit und den Geist der Teilnehmer zu lenken.

1. Umgebungs Vorbereitung: Bitten Sie die Schüler, sich bequem auf ihre Stühle zu setzen, mit den Füßen auf dem Boden und den Händen auf den Oberschenkeln. Dimmen Sie das Licht im Raum, wenn möglich, um eine entspannendere Umgebung zu schaffen. Bitten Sie die Schüler, die Augen zu schließen.

2. Anfangs Atmung: Beginnen Sie die Sitzung, indem Sie die Schüler bitten, dreimal tief einzuatmen. Weisen Sie sie an, durch die Nase bis vier zu zählen, den Atem vier Sekunden lang anzuhalten und dann durch den Mund ebenfalls bis vier auszuatmen.

3. Meditation Leiten: Beginnen Sie, sie durch eine einfache Visualisierung zu leiten. Bitten Sie die Schüler zum Beispiel, sich ein sanftes, warmes Licht vorzustellen, das an der Spitze ihres Kopfes beginnt und langsam den Körper hinuntersteigt, wobei jeder Muskel sich entspannt, während das Licht weiter wandert.

4. Fokus auf die Atmung: Leiten Sie die Schüler an, sich auf ihre eigene Atmung zu konzentrieren und den Luftstrom, der ein- und aus ihren Lungen strömt, zu spüren. Bitten Sie sie, wenn sie ablenkende Gedanken bemerken, sanft ihre Aufmerksamkeit wieder auf die Atmung zu lenken.

5. Abschluss: Nachdem etwa 5 bis 7 Minuten der geführten Meditation vergangen sind, beginnen Sie, die Aktivität zu beenden. Weisen Sie die Schüler an, langsam die Finger ihrer Hände und Füße zu bewegen, und dann, wenn sie bereit sind, die Augen langsam zu öffnen.

6. Kurze Reflexion: Widmen Sie einige Minuten, damit die Schüler teilen können, wie sie sich während der Meditation fühlten und ob sie eine Veränderung in ihrem emotionalen oder mentalen Zustand bemerkt haben.

Inhaltskontextualisierung

Die Elektrochemie und die Gesetze von Faraday haben eine grundlegende Bedeutung in verschiedenen Bereichen der Wissenschaft und Technologie, wie der Stromproduktion und der Herstellung von Batterien. Stellen Sie sich das Gefühl vor, extrem verwirrt zu sein, während Sie versuchen, ein komplexes Elektrolyseproblem zu lösen. Diese Art von Frustration kann mit dem Versuch verglichen werden, eine komplizierte Karte ohne Anleitung zu verstehen. Mit den richtigen Werkzeugen und einem ausgeglichenen emotionalen Zustand ist es jedoch möglich, diese Herausforderungen erfolgreich zu meistern. So wie ein Kompass hilft, den Weg zu finden, sind das Verständnis der Gesetze von Faraday und die Fähigkeit, unsere Emotionen zu managen, entscheidend, um komplexe Probleme mit Vertrauen und Effizienz zu lösen.

Entwicklung

Dauer: (60 - 75 Minuten)

Theoretischer Rahmen

Dauer: (20 - 25 Minuten)

1. Gesetze von Faraday in der Elektrolyse: Die Gesetze von Faraday sind grundlegend, um die elektrochemischen Prozesse zu verstehen. Sie werden in zwei Hauptgesetze unterteilt:

2. Erstes Gesetz von Faraday: Die Masse einer an einer Elektrode abgelagerten oder freigesetzten Substanz ist direkt proportional zur Menge an elektrischer Ladung, die durch die Lösung fließt. Die Formel lautet: m = k * Q, wobei m die Masse, k die Proportionalitätskonstante und Q die elektrische Ladung ist.

3. Zweites Gesetz von Faraday: Für verschiedene Substanzen ist die Masse einer durch eine Menge von Ladung abgelagerten oder freigesetzten Substanz direkt proportional zu dem chemischen Äquivalent der Substanz. Die Formel lautet: m = (M / nF) * Q, wobei M die molare Masse, n die Anzahl der an der Reaktion beteiligten Elektronen, F die Faraday-Konstante und Q die elektrische Ladung ist.

4. Faraday-Konstante: Die Faraday-Konstante (F) beträgt ungefähr 96.485 C/mol und stellt die Ladung eines Mols von Elektronen dar.

5. Anwendungsbeispiel: Berechnen Sie die Masse von Kupfer, die an einer Elektrode abgelagert wird, nachdem 2 Mol Elektronen durch eine Kupfersulfatlösung geflossen sind.

6. Definition der Elektrolyse: Die Elektrolyse ist ein nicht spontaner Prozess, bei dem elektrische Energie in chemische Energie umgewandelt wird, was zu einer Zersetzung von Substanzen führt.

7. Analogie zur Erleichterung des Verständnisses: Vergleichen Sie die Elektrolyse mit dem Aufladen eines Handys, bei dem elektrische Energie genutzt wird, um chemische Energie im Akku zu speichern.

Sozioemotionale Feedback-Aktivität

Dauer: (30 - 35 Minuten)

Elektrochemie in Aktion: Berechnung der Masseablagerung

Die Schüler werden die Gesetze von Faraday anwenden, um praktische Elektrolyseprobleme zu lösen, wobei sie Berechnungen verwenden und die während des Problemlösungsprozesses auftretenden Emotionen diskutieren, wie Frustration, Zufriedenheit und Selbstvertrauen.

1. Die Klasse in Gruppen aufteilen: Organisieren Sie die Schüler in kleinen Gruppen von 3 bis 4 Mitgliedern.

2. Arbeitsblätter verteilen: Geben Sie jeder Gruppe ein Blatt mit verschiedenen Problemen zur Elektrolyse und zu den Gesetzen von Faraday.

3. Problem lösen: Weisen Sie die Schüler an, die Probleme zu lösen, indem Sie die in der theoretischen Einheit besprochenen Formeln und Konzepte nutzen.

4. Emotionen aufzeichnen: Bitten Sie die Schüler, ihre Emotionen während der Problemlösung festzuhalten, indem sie Momente der Frustration, Zufriedenheit und andere auftretende Emotionen identifizieren.

5. Gruppendiskussion: Nach der Lösung fördern Sie eine Gruppendiskussion, in der jede Gruppe ihre Antworten und die während des Prozesses empfundene Emotionen teilt.

6. Lehrer-Feedback: Geben Sie Feedback zu den Antworten und dazu, wie die Schüler mit ihren Emotionen während der Aktivität umgegangen sind.

Gruppendiskussion

Für die Diskussion und das Feedback verwenden Sie die RULER-Methode. Beginnen Sie, indem Sie die Schüler bitten, die Emotionen zu erkennen, die sie beim Lösen der Probleme gefühlt haben. Fragen Sie, wie sie sich gefühlt haben, als sie Schwierigkeiten hatten oder Lösungen fanden. Helfen Sie ihnen dann, die Ursachen dieser Emotionen zu verstehen, indem Sie darüber diskutieren, wie die Komplexität der Probleme oder das anfängliche Missverständnis Frustration erzeugt haben könnte.

Benennen Sie die Emotionen korrekt, indem Sie den Schülern helfen, Gefühle wie Frustration, Angst, Zufriedenheit und Selbstvertrauen zu identifizieren. Ermutigen Sie sie, diese Gefühle angemessen zu äußern, indem Sie in einem sicheren und kollaborativen Umfeld diskutieren. Schließlich helfen Sie ihnen, diese Emotionen zu regulieren, indem Sie Techniken zur emotionalen Kontrolle wie tiefe Atmung, strategische Pausen und Gruppenarbeit zur Bewältigung zukünftiger Herausforderungen aufzeigen.

Fazit

Dauer: (15 - 20 Minuten)

Emotionale Reflexion und Regulierung

Für die Reflexion und emotionale Regulation schlagen Sie eine Schreib- oder Gruppendiskussionsaktivität vor. Bitten Sie die Schüler, einen Absatz zu schreiben oder zu diskutieren über die Herausforderungen, denen sie sich bei der Lösung von Elektrochemieproblemen gegenübergesehen haben, und wie sie ihre Emotionen gemanagt haben. Ermutigen Sie sie, ehrlich über ihre Frustrationen, Ängste und Zufriedenheit zu sein und über die Strategien nachzudenken, die sie verwendet haben, um die emotionale Kontrolle zu bewahren.

Ziel: Das Ziel dieses Absatzes ist es, die Schüler zur Selbstbewertung und zur Regulation ihrer Emotionen anzuregen. Dies wird den Schülern helfen, effektive Strategien zur Bewältigung herausfordernder Situationen sowohl im Kontext der Elektrochemie als auch in anderen Bereichen ihres akademischen und persönlichen Lebens zu identifizieren.

Abschluss und ein Blick in die Zukunft

Zum Abschluss des Unterrichts fördern Sie eine Aktivität, in der die Schüler persönliche und akademische Ziele in Bezug auf den Inhalt der Stunde festlegen können. Bitten Sie die Schüler, ein spezifisches Ziel aufzuschreiben, das sie in Bezug auf das Verständnis und die Anwendung der Gesetze von Faraday erreichen möchten, sowie ein persönliches Ziel, das die Verbesserung des emotionalen Managements bei der Bewältigung akademischer Herausforderungen umfasst.

Mögliche Zielideen:

1. Die Gesetze von Faraday vollständig verstehen und ihre Anwendung bei Elektrochemieproblemen anwenden.

2. Die Formeln der Gesetze von Faraday korrekt anwenden, um Elektrolyseprobleme zu lösen.

3. Die Fähigkeit entwickeln, Emotionen während der Lösung komplexer Probleme zu erkennen und zu regulieren.

4. Die Fähigkeit verbessern, in Gruppen zu arbeiten und Ideen klar und effektiv zu kommunizieren.

5. Das Selbstvertrauen beim Umgang mit neuen akademischen Herausforderungen steigern. Ziel: Das Ziel dieses Abschnitts ist es, die Autonomie der Schüler und die praktische Anwendung des Gelernten zu stärken. Indem die Schüler persönliche und akademische Ziele festlegen, werden sie ermutigt, ihre akademische und persönliche Entwicklung fortzusetzen, indem sie das erworbene Wissen praktisch und effizient auf zukünftige Herausforderungen anwenden.