Ders Planı | Aktif Metodoloji | Organik Kimyaya Giriş: Pi ve Sigma Bağları

Varsayımlar: Bu Aktif Ders Planı şu varsayımları içerir: 100 dakikalık bir ders, öğrencilerin hem Kitabı hem de Projenin başlangıç gelişimini önceden çalışmış olmaları ve derste yalnızca bir etkinliğin (üç öneri arasından) seçilip uygulanacağı, çünkü her etkinlik mevcut zamanı önemli ölçüde doldurmak için tasarlanmıştır.

Hedef

Süre: (5 - 10 dakika)

Bu aşamada, ders sonunda öğrencilerin öğrenmiş olmaları ve yapabilmeleri beklenenler netleştirilmektedir. Öğrencilerin geliştirmesi gereken temel becerileri özetleyerek, hem pratik hem teorik etkinliklerin yapılandırılmasına rehberlik eder. Pi ve sigma bağlarının tanımlanıp sayılması üzerinden, öğrenciler Organik Kimya’nın temellerini daha iyi kavrayacak ve bu bilgiyi çeşitli bağlamlarda uygulayacaklardır.

Hedef Utama:

1. Öğrenciler, organik moleküllerde bulunan pi ve sigma bağlarının yapısal özelliklerini öğrenip, bu bağların kimyasal özelliklere etkilerini ayırt edebilecekler.

2. Bir moleküldeki pi ve sigma elektron sayılarını belirleyip, bu bilgiyi gözlemlenen fizikokimyasal özelliklerle ilişkilendirme becerilerini geliştirmek.

Hedef Tambahan:

1. Teorik bilgilerin örnekler üzerinden tartışılarak pekiştirilmesini ve öğrencilerin aktif katılımının sağlanmasını teşvik etmek.

Giriş

Süre: (15 - 20 dakika)

Giriş bölümünde, öğrenciler daha önce edindikleri bilgiyi günlük örneklerle ilişkilendirerek konuyla etkileşime girmeye davet edilir. Öğretmen, sunulan problem durumları aracılığıyla öğrencilerin eleştirel düşünme becerilerini harekete geçirir ve bilgiyi doğrudan uygulamaya dökme imkanı sağlar. Bu sayede, pi ve sigma bağlarının incelenmesinin önemine dikkat çekilirken, öğrencilerin ilgisi ve motivasyonu da artırılır.

Problem Durumu

1. Formik asit (HCOOH) ve asetik asit (CH3COOH) örnek alınabilir. İkisi de organik asit ama hangisinde pi bağı, hangisinde sigma bağı bulunuyor? Bu durum asidik özellikleri nasıl etkiler?

2. Bir etilen (C2H4) molekülüyle bir asetilen (C2H2) molekülünü karşılaştırın. Hangi bağ türlerinin bulunduğunu belirleyip, bu bağların bileşiklerin reaktivitesine etkisini tartışın.

Bağlamsallaştırma

Pi ve sigma bağları, organik bileşiklerin reaktivitesi ve fiziksel özelliklerinin anlaşılmasında temel öneme sahiptir. Örneğin, alkenlerde ve aromatik sistemlerde bulunan pi bağları, ekleme tepkimeleri ve sikloekleme gibi reaksiyonlara zemin hazırlarken, yalnızca sigma bağlarından oluşan doymuş alkanlar genellikle daha düşük reaktiflik gösterir. Ayrıca, bu bağların anlaşılması, polimer ve nanomalzeme gibi alanlarda yeni uygulamaların geliştirilmesi açısından da kritik önemdedir.

Gelişim

Süre: (70 - 80 dakika)

Gelişim aşaması, öğrencilerin pi ve sigma bağları konusundaki bilgilerini pratik ve etkileşimli aktivitelerle pekiştirmeyi amaçlar. Gruplar halinde çalışmak, öğrencilerin işbirliği, iletişim ve eleştirel düşünme becerilerini geliştirirken, aynı zamanda konuların oyunlu ve teknolojik yöntemlerle anlaşılmasını sağlar.

Etkinlik Önerileri

Sadece önerilen etkinliklerden birinin gerçekleştirilmesi tavsiye edilir

Etkinlik 1 - Bağ Hazine Avı

> Süre: (60 - 70 dakika)

- Hedef: Gerçek moleküllerde bulunan pi ve sigma bağlarını tanıma ve sınıflandırma yoluyla gözlem ve takım çalışması becerilerini geliştirmek.

- Açıklama: Bu etkinlikte öğrenciler, beş kişilik gruplara ayrılarak sınıf içinde düzenlenecek bir ‘hazine avı’na katılacaklar. Farklı moleküller içeren kartlar dağıtılacak ve her kart, bir sonraki kartın yerini gösteren ipuçları sunacak. Bu faaliyetle, öğrencilerin moleküler modeller yardımıyla pi ve sigma bağlarını tanımlayıp, açıklayarak sınıflandırmaları hedeflenmektedir.

- Talimatlar:

• Sınıfı beş kişilik gruplara ayırın.

• Her gruba, belirlenmiş bir başlangıç noktasından başlayarak molekül kartları dağıtın.

• Her kart, içeriğinde bir molekül bilgisi ve bir sonraki kartın yerini belirten ipucu içerecek.

• Öğrenciler, moleküler modeller yardımıyla bağları analiz etmeli ve bunların sigma mı yoksa pi mi olduğunu belirlemelidir.

• Bir sonraki kartı bulduklarında, ilgili molekül ve bağın sınıflandırmasını kaydetmelidirler.

• Devreyi doğru tamamlayan ilk grup ekstra puan kazansın.

Etkinlik 2 - Moleküler Modeller Yarışması

> Süre: (60 - 70 dakika)

- Hedef: Üç boyutlu modeller aracılığıyla pi ve sigma bağlarını görselleştirip anlamayı, kavramın pratik bağlamda pekiştirilmesini sağlamak.

- Açıklama: Öğrenciler, gruplar halinde bir araya gelerek analiz edilmek üzere bir dizi bileşik üzerinde çalışma yapacaklar. Bu etkinlikte moleküler modelleri oluşturup, mevcut pi ve sigma bağlarını tanımlamaları ve her bağ türüyle ilişkili fizikokimyasal özellikler hakkında grup içinde tartışmaları istenecektir.

- Talimatlar:

• Öğrencileri beş kişilik gruplara ayırın.

• Her gruba, analiz edilecek bileşiklerin listesi ve moleküler model setleri dağıtın.

• Her grup, verilen bileşikleri inşa ederek mevcut pi ve sigma bağlarını tanımlasın.

• Her grup, ilgili bağ türleriyle bağlantılı özellikleri tartışıp gözlemlerini kaydetsin.

• Etkinliğin sonunda, her grup analiz ettikleri bileşiklerden bir tanesini ve sonuçlarını sınıfa sunmalı.

Etkinlik 3 - Molekül Yapıcılar

> Süre: (60 - 70 dakika)

- Hedef: Teknolojiyi kullanarak pi ve sigma bağlarını keşfedip anlamak; böylece teknolojiye dayalı iletişim ve analiz becerilerini geliştirmek.

- Açıklama: Bu yarışmada öğrenciler, tabletler veya bilgisayarlar üzerinden moleküler modelleme yazılımı kullanarak organik moleküller inşa edecek ve analiz edecekler. Amaçları, oluşturdukları moleküllerdeki pi ve sigma bağlarını tanımlamak ve sonunda bulgularını sınıfa aktarmaktır.

- Talimatlar:

• Beş kişilik gruplar oluşturun.

• Her gruba moleküler modelleme yazılımının bulunduğu tablet veya bilgisayarları kullanmalarını söyleyin.

• Öğrenciler, yazılımda çeşitli organik molekülleri inşa ederek pi ve sigma bağlarını belirlemelidir.

• Her grup, buldukları bağlar ve ilişkili özellikleri içeren bir sunum hazırlamalıdır.

• Son olarak, diğer grupların sunumlarını değerlendirip tartışmalarına imkan tanıyın.

Geri Bildirim

Süre: (15 - 20 dakika)

Bu aşama, öğrencilerin öğrendiklerini yansıtmasını ve deneyimlerini paylaşmasını sağlayarak pekiştirmeye yardımcı olur. Grup tartışmaları, öğrencilerin fikirlerini ifade edip, farklı bakış açılarını değerlendirmesine olanak tanıyıp kavramların daha net anlaşılmasını sağlar. Ayrıca, öğretmen için öğrencilerin pi ve sigma bağlarını ne kadar kavradığını değerlendirme fırsatı sunar.

Grup Tartışması

Pratik etkinlikler tamamlandığında, tüm öğrencileri bir araya getirerek grup tartışması düzenleyin. Tartışmaya kısa bir giriş yaparak, her grubun bulgu ve öğrenimlerini paylaşmasının önemini vurgulayın. Her grubun, etkinlikler sırasında tartıştıkları konuların özetini sunması için bir temsilci belirlemesini isteyin. Öğrencileri, yaklaşımlarındaki farklılıkları ve benzerlikleri masaya yatırmaya teşvik ederek işbirliğine dayalı ve eleştirel bir tartışma ortamı oluşturun.

Anahtar Sorular

1. Çalışılan moleküllerde pi ve sigma bağlarını tanımlarken hangi zorluklarla karşılaştınız?

2. Pi ve sigma bağlarını anlamak, farklı organik bileşiklerin reaktivite ve özellik farklarını açıklamada nasıl kullanılabilir?

3. Pratik etkinlikler sırasında, başlangıçta sahip olduğunuz anlayışı değiştiren sürpriz bir durumla karşılaştınız mı?

Sonuç

Süre: (5 - 10 dakika)

Son aşama, öğrencilerin derste ele alınan konulara dair net ve pekiştirilmiş bir görüşe sahip olmalarını sağlamayı hedefler. Bilgilerin günlük yaşamda uygulanabilirliğini kavrayan öğrenciler, bu aşama sayesinde Kimya dersine olan motivasyonlarını ve katılımlarını artırırlar. Konunun önemi vurgulanarak, gelecek uygulamalara hazırlık yapılır.

Özet

Dersin sonunda, öğretmen ana noktaları özetleyerek, pi ve sigma bağları arasındaki farkları ve bu bağların moleküler özellikler ile reaktivite üzerindeki etkilerini tekrar vurgulamalıdır. Yapılan pratik ve teorik örneklerin üzerinden geçmek, bilgilerin pekiştirilmesinde büyük önem taşır.

Teori ile Bağlantı

Bugünkü dersimiz, teorik bilgiyi pratik uygulamalarla bütünleştirerek öğrenmeyi destekleyecek şekilde düzenlenmiştir. ‘Bağ Hazine Avı’ ve ‘Moleküler Modeller Yarışması’ gibi etkinlikler, teorik kavramların doğrudan kullanılmasını sağlayarak, moleküler modeller ve modelleme yazılımı üzerinden bağları görselleştirmeye ve sınıflandırmaya yönelik bir bakış açısı kazandırmıştır. Bu yaklaşım, teorinin pekiştirilmesine ve pi ile sigma bağlarının öneminin anlaşılmasına katkı sağlar.

Kapanış

Sonuç olarak, pi ve sigma bağlarının günlük yaşamda ve tıp, malzeme teknolojisi gibi farklı bilim dallarındaki önemini vurgulamak büyük önem taşır. Bu kavramların iyi anlaşılması, öğrencilerin Organik Kimya bilgisini derinleştirmenin yanı sıra, gerçek dünya uygulamalarına hazırlanmalarını ve bilime olan ilgilerinin artmasını sağlar.