Pobierz Chemia, fizyka, matematyka w kuchni i łazience i więcej Poradniki, Projekty, Badania w PDF z Nauczanie chemii tylko na Docsity! WYKONANE OPRACOWANIE
WSPÓŁFINANSOWANE PRZEZ UNIĘ EUROPEJSKĄ
W RAMACH EUROPEJSKIEGO FUNDUSZU SPOŁECZNEGO
UNIA EUROPEJSKA
KAPITAŁ LUDZKI EUROPEJSKI
CZŁOWIEK — NAJLEPSZA INWESTYCJA! FUNDUSZ SPOŁECZNY
INTERDYSCYPLINARNY
PROGRAM ZAJĘĆ
POZALEKCYJNYCH
PROWADZONYCH
METODĄ PROJEKTU
Chemia, fizyka, matematyka
w kuchni i łazience
www.gmina-gorlice-innowacyjny.pl
PROJEKT kJ
INNOWACYJNY
GMINA
GORLICE
OPRACOWANIE: Zespół d/s Produktu, Gorlice 2012 r.
MODEL PRACY POZALEKCYJNEJ
Z WYKORZYSTANIEM NOWATORSKICH METOD PRACY
ORAZ WSPÓŁCZESNYCH TECHNIK INFORMATYCZNYCH
2 | S t r o n a Spis treści I. WSTĘP ....................................................................................................................................................... 3 1. Koncepcja programu .................................................................................................................................. 3 2. Innowacyjność programu ........................................................................................................................... 4 3. Adresaci programu ..................................................................................................................................... 5 4. Cele edukacyjne programu zajęć pozalekcyjnych prowadzonych metodą projektu : ................................ 5 II. KONSPEKT PROJEKTU .......................................................................................................................... 6 III. TREŚCI NAUCZANIA ........................................................................................................................... 58 IV. SCENARIUSZ ZAJĘĆ INTERDYSCYPLINARNYCH ......................................................................... 66 V. KONSPEKTY – UCZELNIA WYŻSZA „CHEMIA, FIZYKA, MATEMATYKA W KUCHNI I ŁAZIENCE”............................................................................................................................................. 74 1. Konspekt zajęć z matematyki................................................................................................................... 75 2. Konspekt zajęć z chemii .......................................................................................................................... 79 3. Konspekt z fizyki .................................................................................................................................... 87 VI. SCENARIUSZE ZAJĘĆ W CENTRUM NAUKI KOPERNIK W WARSZAWIE ................................ 90 Temat: Mydło - pogromca brudu ...................................................................................................................... 90 Temat: Wybielacz czy odplamiacz? .................................................................................................................. 93 5 | S t r o n a motywację uczniów i zainteresowania podjęciem w przyszłości kształcenia na kierunkach ścisłych, które mają zasadnicze znaczenie dla rozwoju gospodarki opartej na wiedzy. 3. Adresaci programu Interdyscyplinarny Program Zajęć Pozalekcyjnych Prowadzonych Metodą Projektu przeznaczony jest dla uczniów oraz nauczycieli szkół gimnazjalnych. Adresatami są również dyrektorzy gimnazjum, którzy chcą wzbogacić ofertę edukacyjną szkoły. Program skierowany jest również do uczelni wyższych kształcących studentów na kierunkach ścisłych lub technicznych. Program ten może wskazać tym instytucjom kierunki ewentualnych modyfikacji programów studiów oraz stanowi propozycję pozyskiwania potencjalnych studentów już na etapie kształcenia gimnazjalnego. Ponadto adresatami programu mogą być Centra Nauki, w których może on poszerzyć ofertę edukacyjną lub być przykładem dobrych praktyk integracji międzyprzedmiotowej. Adresaci to również decydenci odpowiedzialni za politykę oświatową oraz wszelkie inne zainteresowane osoby i podmioty zajmujące się działalnością edukacyjną. . 4. Cele edukacyjne programu zajęć pozalekcyjnych prowadzonych metodą projektu: nabycie umiejętności wykorzystania wiedzy w praktyce, rozwijanie umiejętności posługiwania się ICT, doskonalenie umiejętności samodzielnego rozwiązywania problemów, doskonalenie umiejętności pracy w grupie oraz autoprezentacji, rozbudzenie zainteresowań matematyczno - przyrodniczych, rozwijanie u uczniów uzdolnień i aspiracji poznawczych ukierunkowanych na rozwój kompetencji kluczowych, zwiększenie motywacji do nauki przedmiotów ścisłych. Szczegółowe cele, osiągnięcia uczniów oraz treści kształcenia opisane są w projektach zamieszczonych w publikacji. 6 | S t r o n a II. KONSPEKT PROJEKTU Chemia, fizyka, matematyka w kuchni i łazience czyli domowe laboratorium 7 | S t r o n a 1. CELE KSZTAŁCENIA WYMAGANIA OGÓLNE Poszerzenie wiedzy na temat substancji chemicznych występujących w każdym domu - ich właściwości, zastosowanie i otrzymywanie. Wyjaśnienie obserwowanych na co dzień zjawisk. Rozwijanie umiejętności planowania, wykonywania i dokumentacji doświadczeń. Rozwój umiejętności korzystania z różnych źródeł wiedzy. Wzrost zainteresowania chemią, fizyką i matematyką. Doskonalenie umiejętności sprawnego funkcjonowania w rzeczywistości, wyciągania wniosków, logicznego myślenia, efektywnego komunikowania się w różnych sytuacjach, korzystania z różnych źródeł informacji i materiałów. WYMAGANIA SZCZEGÓŁOWE I. POZIOM WIADOMOŚCI A. Kategoria - zapamiętywanie Uczeń: Opisuje właściwości substancji będących głównymi składnikami stosowanych na co dzień produktów np. soli kamiennej, cukru, mąki, wody. Podaje przykłady zjawisk fizycznych i reakcji chemicznych zachodzących w otoczeniu człowieka. Wymienia substancje chemiczne, z którymi spotyka się w kuchni i łazience, podając ich nazwę chemiczną oraz przynależność do wybranej grupy związków chemicznych. Wymienia substancje, które mogą być rozpuszczone w wodzie; uzasadnia, że woda kranowa, mineralna jest roztworem rożnych substancji. Definiuje pojęcia wodorotlenku, kwasu; rozróżnia pojęcia wodorotlenek i zasada. Opisuje właściwości i wynikające z nich zastosowania niektórych wodorotlenków i kwasów. Wymienia kwasy i zasady spotykane w kuchni i łazience, w tym jako składniki różnych produktów. Wskazuje na zastosowania wskaźników. Wymienia rodzaje odczynu roztworu i przyczyny odczynu kwasowego, zasadowego i obojętnego. Interpretuje wartość pH w ujęciu jakościowym. Wymienia substancje, które mogą być rozpuszczone w wodzie pochodzącej z kranu oraz wodzie mineralnej. 10 | S t r o n a Planuje i wykonuje doświadczenie ilustrujące zjawisko napięcia powierzchniowego. Wykrywa obecność witaminy C w produktach spożywczych. Rozróżnia doświadczalnie kwasy i zasady za pomocą wskaźników. Wykonuje doświadczenie, które pozwoli zbadać pH produktów występujących w życiu codziennym człowieka (żywność, środki czystości itp.). Poszukuje domowych wskaźników pH. Wykonuje doświadczenie i wyjaśnia przebieg reakcji zobojętniania (tu na przykładzie zasady sodowej obecnej w preparacie do udrażniania rur i kwasu octowego czyli kwasów i zasad obecnych w domu. Bada właściwości kwasu octowego - reakcja z węglanem wapnia; wyjaśnia w oparciu o tę reakcję wpływ octu na skorupkę jaja kurzego. Otrzymuje wybrane substancje np. mydło. Bada właściwości otrzymanych mydeł. Wykrywa obecność skrobi w rożnych produktach. Wykrywa obecność glukozy w produktach spożywczych. Planuje i przeprowadza doświadczenia z użyciem dostępnych substancji chemicznych np. sody oczyszczonej i octu; dokonuje obserwacji i wnioskuje na ich podstawie. Hipotetyzuje na podstawie postawionych problemów badawczych. Proponuje sposób prowadzenia obserwacji. Planuje samodzielnie tok wybranego doświadczenia. Organizuje wraz z kolegami warsztat laboratoryjny w szkole. Przewiduje efekty prowadzonych doświadczeń i obserwacji. Tworzy wykresy procentowe: słupkowe, kołowe dotyczące przeprowadzonych analiz. Proponuje sposób opisu zebranych danych: tabele, wykresy. Opracowuje dane statystyczne. Proponuje różne rozwiązania zadań matematycznych i fizycznych. III. POZIOM POSTAWY Uczeń: Kształtuje świadomość przemian chemicznych, z którymi mamy do czynienia na co dzień. Kształtuje świadomość poszerzania wiedzy w wyniku prowadzonych doświadczeń. Kształtuje prozdrowotne postawy i zachowania. Zdobywa umiejętności: komunikacji i pracy w grupie. Rozwija swoje zainteresowania. 11 | S t r o n a Wie, że cierpliwość, dokładność i staranność pomiaru przynoszą spodziewane efekty. 12 | S t r o n a 2. MAPA MENTALNA Inne substancje chemiczne CHEMIA, FIZYKA, MATEMATYKA W KUCHNI I ŁAZIENCE Sole Napięcie powierzchniowe kosmetyków pH Równowaga kwasowo – zasadowa organizmu żywności Kwasy i zasady Woda Właściwości chemiczne Woda twarda Woda mineralna Chemia żywności 15 | S t r o n a 5. Zjawiska optyczne w kuchni. 3h 6. Podsumowanie realizowanego projektu. 3h C H E M IA 1. Substancje chemiczne spotykane w kuchni i łazience. 2h chemik 2. Czym jest pH? pH w ciele człowieka czyli o równowadze kwasowo - zasadowej organizmu. Badanie pH różnych substancji. 3h 3. Kwasy i zasady w codziennym otoczeniu. 3h 4. Dwa słowa o soli kuchennej i innych solach. Sole w kuchni i w łazience. 2h 5. Mydło domowej roboty. 3h 6. Woda wodzie nierówna - czyli czym się różni woda z kranu od wody mineralnej, a co z kolei kryje się pod określeniem woda twarda? Właściwości wody; woda jako rozpuszczalnik. 1h 7. Reakcje chemiczne obserwowane w kuchni i łazience. 2h 8. Wykrywanie składników odżywczych - skrobi, witaminy C, glukozy w produktach spożywczych; cukry w naszej kuchni. 3h 9. Dodatki do żywności - analiza etykiet różnych produktów spożywczych. Praca domowa 10. Estry w naszym domu. 2h 11. Podsumowanie realizowanego projektu. 3h 9. REALIZACJA ZADAŃ (WEDŁUG HARMONOGRAMU) Przedmiot Zadanie Sposób realizacji/wykaz czynności uczniów Materiały dla uczniów (przykładowe karty, instrukcje, wskazana literatura) M A T E M A T Y K A 1. Substancje chemiczne spotykane w kuchni i łazience. Pogadanka i wykonanie mapy mentalnej przedstawiającej używane na co dzień w kuchni i łazience substancje chemiczne materiały potrzebne do wykonania mapy 16 | S t r o n a 2. Czym jest napięcie powierzchniowe? Wyznaczanie średnicy kropli wody, octu i oleju. Badanie czy średnica kropli wody zależy od napięcia powierzchniowego. Wykład i pogadanka na temat zjawiska napięcia powierzchniowego Demonstracja zjawiska napięcia powierzchniowego. Zgromadzenie i selekcja informacji na temat ilości wody na Ziemi. Przygotowanie prezentacji multimedialnej. Wykonanie diagramów. Rozwiązywanie zadań dotyczących ilości wody z wykorzystaniem procentów. Wyznaczanie średnicy kropli wody, octu i oleju. Rozwiązywanie zadań dotyczących ilości wody z wykorzystaniem procentów. literatura, Internet karty pracy. 3. Woda w matematyce. Wyznaczanie kosztów gotowania wody. Wyznaczanie sprawności urządzeń do podgrzewania. Kształty naczyń, w których może znajdować się woda, sole, środki czystości. Rysowanie ich osi symetrii i środków symetrii. Obliczanie objętości cieczy znajdującej się w odpowiednim naczyniu. Przygotowanie i przeprowadzenie konkursu matematycznego „Woda w matematyce”. Badanie zmiany objętości w zależności od temperatury - tworzenie wykresów w Excelu, obliczanie objętości cieczy. literatura, Internet, karty pracy 4. Czym jest pH? pH w ciele człowieka czyli o równowadze kwasowo - zasadowej organizmu. Rozwiązywanie zadań interaktywnych. Przybliżenie tematyki pH oraz równowagi kwasowo - zasadowej organizmu w postaci wykładu przygotowanego przez uczniów. Rozwiązywanie zadań interaktywnych związanych z tematyką pH. literatura, Internet, kary pracy, zadania interaktywne 5. Kwasy i zasady w codziennym otoczeniu. Opracowanie krzyżówki z wykorzystaniem pojęć matematycznych, fizycznych i chemicznych. Internet 17 | S t r o n a 6. Dwa słowa o soli kuchennej i innych solach. Przygotowanie prezentacji multimedialnej. Sole w kuchni i w łazience. Obliczanie stężeń procentowych roztworów. karty pracy, Internet 7. Przemiany chemiczne w kuchni i łazience - rozwiązywanie zadań dotyczących ilości, stosunków wag produktów w przemianach chemicznych. Pogadanka na temat obserwowanych na co dzień przemian chemicznych. Rozwiązywanie zadań dotyczących ilości, odpowiednich stosunków wag produktów. karty pracy M A T E M T Y K A 8. Obliczanie objętości i pól powierzchni figur powstałych z mydła. Obliczanie objętości i pól powierzchni figur powstałych z mydła. karty pracy 9. Podsumowanie realizowanego projektu. Podsumowanie projektu w postaci wytworów pracy uczniów, zdjęć i prezentacji multimedialnej. materiały potrzebne do wykonania dokumentacji F IZ Y K A 1. Substancje chemiczne spotykane w kuchni i łazience. Pogadanka i wykonanie mapy mentalnej przedstawiającej używane na co dzień w kuchni i łazience substancje chemiczne. materiały potrzebne do wykonania mapy 2. Czym jest napięcie powierzchniowe? Wyznaczanie średnicy kropli wody, octu i oleju. Badanie - czy średnica kropli wody zależy od napięcia powierzchniowego ? Wykład i pogadanka na temat zjawiska napięcia powierzchniowego. Demonstracja zjawiska napięcia powierzchniowego. Wyznaczanie średnicy kropli wody, octu i oleju. Badanie czy średnica kropli wody zależy od napięcia powierzchniowego. literatura, Internet materiały potrzebne do wykonania doświadczeń, karty pracy 3. Wyznaczanie kosztów gotowania wody. Wyznaczanie sprawności urządzeń do podgrzewania. Wyznaczanie kosztów gotowania wody. Wyznaczanie sprawności urządzeń do podgrzewania. karty pracy, Internet 20 | S t r o n a 10. KARTY PRACY, MATERIAŁY, LITERATURA KARTY PRACY KARTA PRACY NR 1 – DOŚWIADCZENIE 1 Badanie zmiany objętości wody w zależności od temperatury Potrzebne materiały: naczynie z podziałką, termometr o zakresie temperatur od 0 do 100˚C, woda, lód. Opis doświadczenia: W trzech małych pojemnikach (kubeczki jednorazowe) mrozimy wodę, umieszczając w niej uprzednio drewniany patyczek do szaszłyków. Zamrożoną wodę z patyczkami umieszczamy w naczyniu i zalewamy bardzo zimną wodą, tak aby lód znajdował się na dnie. W naczyniu umieszczamy termometr i zabezpieczamy folią aluminiową przed parowaniem. Zaznaczamy początkowy poziom wody. Obserwujemy zmiany temperatury i objętości wody. Wyniki notujemy w tabeli. Na podstawie otrzymanych wyników sporządzamy wykres. Tabela pomocnicza: Temperatura Objętość Zmiana objętości 21 | S t r o n a Wykres: Wnioski: 22 | S t r o n a Karta Pracy nr 2 - Doświadczenie 2. pH w kuchni i łazience Doświadczenie ma na celu znalezienie w domu wskaźników pH i zbadanie za ich pomocą pH różnych kosmetyków i środków czystości obecnych w gospodarstwie domowym. Spróbujemy najpierw poszukać naturalnych wskaźników. Przekonamy się, które z używanych na co dzień substancji są kwasami a które zasadami. Spróbujemy odpowiedzieć także na pytanie dlaczego należy używać kosmetyków o pH 5,5. Potrzebne materiały: łupiny z czerwonej cebuli, herbata ekspresowa z owoców leśnych lub herbata hibiskusowa, różowe winogrona, inne produkty roślinne o podobnych właściwościach, mieszanina wody i octu oraz wody i preparatu do udrażniania rur rozcieńczonego w proporcjach łyżeczka na pół szklanki wody. Opis doświadczenia: 1. Suche łupiny z czerwonej cebuli włóż do słoika i zalej wrzątkiem, przykryj spodkiem. Od czasu do czasu zamieszaj łyżeczką. 2. Herbatę z owoców leśnych lub hibiskusa zalej wrzątkiem i potrzymaj kilka minut aż otrzymasz ciemnoczerwony kolor. 3. Zdejmij łupinki z różowych winogron, zalej niewielką ilością gorącej wody. 4. Przygotowane wyciągi zlej do ciemnych butelek. 5. Sprawdź zmiany zabarwienia przygotowanych wskaźników w mieszaninach: - wody i octu, - wody i preparatu do udrażniania rur rozcieńczonego w proporcjach łyżeczka na pół szklanki, - roztworu mydła, - żelu pod prysznic, - szamponu, - mydła w płynie, - proszku do prania, - płynu do prania. 6. Teraz sprawdź pH tych samych substancji za pomocą papierków wskaźnikowych. PROJEKT
25|Strona INNOWACYJNY
Projekt współfinansowany przez UNIA EUROPEJSKA
KAPITAŁ LUDZKI Ula piero w ani RCP EE]
NARODOWA STRATEGIA SPÓJNOŚCI Europejskiego Funduszu Społecznego FUNDUSZ SPOŁECZNY
26 | S t r o n a Karta Pracy nr 4 - Doświadczenie 4. Dlaczego ciasto rośnie na proszku do pieczenia i na drożdżach? Czy zastanawiałeś się czemu ciasto w piekarniku rośnie? Jest to niewątpliwie zasługa drożdży lub proszku do pieczenia. Dla chemika nie jest to jednak wyczerpujące wytłumaczenie. Sprawdźmy więc co takiego mają w sobie drożdże i proszek do pieczenia, że powodują rośnięcie ciasta. Potrzebne materiały: drożdże, proszek do pieczenia, probówka, niewielka butelka, cukier, balony, łuczywo, woda wapienna. Opis doświadczenia: Drożdże wymieszać z cukrem, przelać do butelki i założyć balon, odstawić na dwie, trzy godziny. Proszek do pieczenia wsypać do probówki i ogrzewać nad płomieniem palnika. Zidentyfikujmy teraz gaz wypełniający balon. W tym celu należy ostrożnie ściągnąć balon i powstały gaz przepuścić przez wodę wapienną lub przyłożyć płonące łuczywo. Obserwacje: Wnioski: 27 | S t r o n a Na podstawie przeprowadzonych doświadczeń wyjaśnij, dlaczego ciasto rośnie na drożdżach i na proszku do pieczenia. Wyjaśnij teraz, dlaczego drożdże produkują dwutlenek węgla. Poszukaj informacji w dostępnych źródłach lub zapytaj nauczyciela biologii. Jaka substancja chemiczna kryje się pod proszkiem do pieczenia. Spróbuj zapisać wzór tej substancji oraz równanie reakcji, którą przeprowadziłeś. Poszukaj innej substancji obecnej w kuchni, która powoduje rośnięcie ciasta. 30 | S t r o n a Karta Pracy nr 6 - Doświadczenie 6. Barwniki spożywcze Produkcja i przetwarzanie żywności wiąże się z dodawaniem do niej różnych dodatków, między innymi barwników. Mogą one być pochodzenia naturalnego lub są uzyskiwane syntetycznie. Barwa produktów ma duże znaczenie dla walorów smakowych, dlatego barwi się je, aby wyrównać osłabienie zabarwienia naturalnego produktów pasteryzowanych lub sterylizowanych, aby wzmocnić barwę produktu, który wykazuje mniej intensywne zabarwienie niż oczekiwane przez konsumenta, a także aby nadać barwę produktom bezbarwnym. Barwniki dopuszcza się do użycia, jeżeli nie stanowią zagrożenia dla zdrowia konsumenta. W krajach europejskich oznacza się je literą E oraz trzycyfrową liczbą. Zgromadź opakowania różnych artykułów spożywczych. Przyjrzyj się opisowi składu tych artykułów, wynotuj występujące w nich barwniki. Wyszukaj gdzie znajdują one zastosowanie oraz czy należą do grupy barwników naturalnych czy syntetycznych. Symbol Barwnik Zastosowanie 31 | S t r o n a Karta Pracy nr 7 - Doświadczenie 7. Które materiały rozpuszczają się w wodzie? Potrzebne będą: • piasek, • ziemia ogrodowa, • mąka, • sok z cytryny, • cukier, • woda z kranu, • filtr do kawy, • 5 szklanek, • łyżeczka, • 5 papierowych filtrów. Sposób postępowania: • Nalej wody z kranu do wszystkich szklanek, mniej więcej do połowy ich wysokości. • Do pierwszej szklanki wsyp łyżeczkę piasku, do drugiej - ziemię ogrodową, do trzeciej - mąkę, do czwartej wlej sok z cytryny, a do piątej dodaj cukier. • Następnie zamieszaj w każdej szklance czystą łyżeczką i dokładniej obejrzyj zawartość naczyń. Czy poszczególne substancje rozpuszczają się w wodzie? • Kolejno przelej do zlewu powstałe mieszanki przez czysty filtr do kawy i wnikliwie zbadaj, co znajduje się w każdym filtrze. Spostrzeżenia: Wnioski: PROJEKT
32|Strona INNOWACYJNY
Projekt współfinansowany przez UNIA EUROPEJSKA
KAPITAŁ LUDZKI Ula piero w ani RCP EE]
NARODOWA STRATEGIA SPÓJNOŚCI Europejskiego Funduszu Społecznego FUNDUSZ SPOŁECZNY
35 | S t r o n a Karta Pracy nr 10 - Doświadczenie 10. Czy woda może płynąć z dołu do góry? Potrzebne będą: • woda zabarwiona atramentem lub sokiem owocowym, • plastelina, • młotek, • gwóźdź, • 2 słomki do napojów, • 2 słoiki po dżemie (bez przykrywek), • słoik po dżemie z przykrywką. Sposób postępowania: • Poproś osobę dorosłą o wykonanie młotkiem i gwoździem w przykrywce dwóch otworów; uważaj przy tym, by odległość między nimi była możliwie jak największa. • Przez otwory przełóż słomki do napojów i przymocuj je plasteliną. Uważaj przy tym na różną długość słomek w słoiku. Gdy słoik zamkniesz przykrywką, jedna słomka powinna znajdować się prawie nad dnem słoika, natomiast druga - blisko pod przykrywką. • Obydwa słoiki napełnij do połowy zabarwioną wodą. Jeden z nich zakręć przygotowaną przykrywką. Jedna słomka wznosi się teraz w słoiku, natomiast druga - w wodzie. • Jeden słoik otwarty, napełniony wodą postaw na stabilnym pudełku, a drugi obok. • Obróć zamknięty słoik do góry dnem i trzymaj go. Spostrzeżenia: Wnioski: PROJEKT
36 |Strona INNOWACYJNY
Projekt współfinansowany przez UNIA EUROPEJSKA
KAPITAŁ LUDZKI Ula piero w ani RCP EE]
NARODOWA STRATEGIA SPÓJNOŚCI Europejskiego Funduszu Społecznego FUNDUSZ SPOŁECZNY
37 | S t r o n a Karta Pracy nr 11 - Doświadczenie 11. Świetlisty strumień Potrzebne będą: przeźroczysta butelka z miękkiego plastiku, wąska rurka z przeźroczystego plastiku, miska, plastelina, taśma klejąca, ciemny materiał, woda, nożyczki. Sposób postępowania: Nalej wody do butelki. Przedziuraw nożyczkami korek butelki i włóż tam rurkę, uszczelniając połączenie plasteliną. Umocuj latarkę taśmą klejącą do dna butelki. Zapal latarkę i owiń butelkę ciemną tkaniną, bez rurki. W ciemnym pomieszczeniu ściśnij butelkę, tak aby przez rurkę stale wypływała woda, spływając do miski. Spostrzeżenia: Wnioski: 40 | S t r o n a Karta Pracy nr 14 - Doświadczenie 14. Badanie organoleptyczne wody Badania organoleptyczne są badaniami za pomocą własnych zmysłów (zapach, barwa, itp) Zbadaj próbki wody z czterech wybranych miejsc. Sporządź opisy charakteryzujące dla każdej próbki. Potrzebne będą: palnik spirytusowy, łapa do probówek, probówki, woda wodociągowa, woda z różnych studni, wody mineralne z różnych źródeł. Obserwacje: Wskaźnik Ocena Uwagi Zapach 1. niewyczuwalny 2. gnilny 3. roślinny 4. specyficzny Barwa 1. bezbarwna 2. zielonkawożółta 3. czerwona 4. niebieska 5. zielona Mętność 1. przeźroczysta 2. słabo opalizująca 3. średnio mętna 4. mętna z zawiesiną 5. mętna z obfitą zawiesiną 41 | S t r o n a TABELA WYNIKÓW Próbka I Próbka II Próbka III Próbka IV Barwa Zapach na zimno Zapach na gorąco Mętność Wnioski: 42 | S t r o n a Przykładowe zadania – matematyka w kuchni i łazience 1. Pralka automatyczna podczas jednego prania pobiera 4 razy wodę: 1 raz do prania i 3 razy do płukania. Pralka jednorazowo pobiera 15 dm 3 wody. Ile litrów wody zużywa 5 – osobowa rodzina podczas codziennego prania w ciągu jednego miesiąca (30 dni)? Jaki to koszt, jeśli 1m 3 wody kosztuje 1,52 zł? 2. Uczniowie szkół bardzo często pozostawiają odkręcone krany w szkolnych łazienkach. Wielokrotnie woda leje się niepotrzebnie przez wiele godzin. Wyobraź sobie sytuację, w której niesforni uczniowie w pewnej szkole tylko jeden raz w tygodniu pozostawiają odkręcony kran na jedną godzinę lekcyjną. Z takiego kranu w ciągu jednej minuty wypływa około 6 litrów wody. Oblicz na ile kąpieli w wannie o kształcie prostopadłościanu o wymiarach 40 cm, 60 cm, 120 cm wypełnionej do połowy wystarczyłoby wody bezpowrotnie utraconej w wyniku uczniowskiej niedbałości w ciągu całego roku szkolnego? W swoich obliczeniach przyjmij, że rok szkolny trwa 36 tygodni. 3. Człowiek w ciągu doby potrzebuje średnio 2,5 l wody. Zmierzono, że z niedokręconego kranu wykapało 16 l wody w ciągu jednej doby. Oblicz na ile dni dla jednego człowieka wystarczyłaby woda, która wyciekła z niedokręconych kranów w ciągu całego roku? Ile to lat? 45 | S t r o n a Nazwa produktu Witamina C (w mg) Porzeczka czarna 183 Papryka czerwona 144 Papryka zielona 91 Kalafior 69 Truskawki 66 Poziomki 60 Cytryny 50 Pomarańcze 49 Kapusta biała 48 Na działce babcia hoduje owoce i warzywa. Ala zebrała 1,5 kg truskawek i 20 dag poziomek, a Adam kalafior o wadze 250 g i kilka strąków czerwonej papryki, które ważyły 0,6 kg. - Oblicz, ile miligramów witaminy C znajduje się w owocach zebranych przez Alę, a ile w warzywach zebranych przez Adama? - O ile procent więcej witaminy C zjadło jedno dziecko od drugiego? - Narysuj procentowy wykres kołowy ilustrujący ilość witaminy C spożytej wraz z owocami i warzywami przez dzieci. 8. Koszty energii elektrycznej jest równy iloczynowi mocy urządzenia, czasu pracy urządzenia i ceny 1 kilowatogodziny (kWh). Moc urządzenia elektrycznego podawana jest na obudowie. Jednostką mocy jest wat (W) i kilowat (kW); 1 kW= 100W. Cena jednego kW wynosi 0,52 zł. W tabelce podane są informacje: Urządzenie Czajnik elektryczny Żarówka Żelazko Komputer Lodówka Moc 2000 W 60 W 1800 W 200 W 80 W Czas pracy w ciągu dnia 1,5 h 7 h 45 min 5 h 24 h 46 | S t r o n a a) Oblicz moc (w kW) zużytą przez każde urządzenie w czasie 30 dni. b) Oblicz koszt zużycia energii przez każde urządzenie w czasie 30 dni. c) Państwo Kowalscy otrzymali rachunek za energię elektryczną. Trzeba zapłacić 152 zł. Ile kilowatogodzin zużytej energii wskazywał licznik? 9. Mydło po wyschnięciu straciło 15% pierwotnej wagi. Ile ważyło to mydło na początku, jeżeli obecnie waży ono 15,45 dekagrama? 10. Mydełko w kształcie walca o promieniu 12cm i wysokości 5cm przetopiono na kule o promieniu 3cm. Ile kul otrzymano? 11. Mydło ma kształt prostopadłościanu, Adam zużywając je równomiernie zauważył, że po dwunastu dniach wszystkie wymiary mydła zmniejszyły się o jedną trzecią początkowych wartości. Na ile dni wystarczy tego mydła Adamowi, jeżeli będzie zużywać je w takim tempie jak dotychczas? 47 | S t r o n a Instrukcja dotycząca przeprowadzenia konkursu „Woda w matematyce” Korzystając z dostępnych źródeł informacji (podręczników, encyklopedii, publikacji internetowych itp.) przygotujemy zestaw zadań konkursowych. Uwzględniamy zagadnienia m. in. takie jak: - ilość wody w morzach, oceanach, jeziorach, rzekach, - woda w przysłowiach i porzekadłach, - obieg wody w przyrodzie, - przemiany wody, - stany skupienia wody, - zestawienia ilościowe opadów, - wodne środki transportu, - woda jako żywioł, - zanieczyszczenia wód, - oszczędzanie wody, - stężenie procentowe, - właściwości wody. Przygotujemy regulamin konkursu, uwzględniając w nim w szczególności: - warunki uczestnictwa, - zasady konkursu, - cele, - terminy, - kryteria oceny, - skład jury. 50 | S t r o n a 4. Dbanie o wywiązanie się z realizacji przydzielonych zadań w terminie. Obowiązki członków poszczególnych grup: 1. Odpowiedzialność za wykonanie powierzonych zadań. 2. Przestrzeganie ustalonych terminów. 3. Dokumentowanie pracy. 4. Rzetelna praca w zespole. 5. Wyszukiwanie potrzebnych informacji, zbieranie materiałów itp. Obowiązki nauczyciela: 1. Przygotowanie dokumentacji projektu uwzględniającej cele projektu, terminy realizacji i czas realizacji projektu. 2. Ustalanie terminów konsultacji. 3. Pomoc w realizacji projektu w postaci wskazówek, uwag, doboru literatury itp. 4. Monitorowanie pracy zespołu. 5. Motywowanie uczniów i ocena ich pracy. 51 | S t r o n a 12. ORGANIZACJA KONSULTACJI Z NAUCZYCIELAMI Grupa Termin Miejsce Matematyka Gimnazjum w ……………………… Fizyka Gimnazjum w ………………………. Chemia Gimnazjum w …………………. 13. EFEKTY KOŃCOWE PROJEKTU I ICH CHARAKTERYSTYKA A. RAPORT 1. Tytuł projektu: „Chemia, fizyka, matematyka w kuchni i łazience czyli domowe laboratorium” 2. Autorzy: /Imiona i nazwiska uczniów realizujących projekt/ 3. Imiona i nazwiska nauczycieli koordynujących projekt: /Imiona i nazwiska nauczycieli realizujących projekt/ 4. Cele projektu: Poznanie substancji chemicznych występujących w codziennym otoczeniu, głównie pod kątem ich właściwości. Wyjaśnienie zjawisk obserwowanych w codziennym życiu. Przybliżenie pojęcia reakcje chemiczne oraz ukazanie możliwości ich wykorzystania np. w przemyśle spożywczym. Doskonalenie umiejętności wykonywania doświadczeń, prowadzenia obserwacji i opracowywania wyników. Posługiwanie się różnymi źródłami informacji. 52 | S t r o n a Kształtowanie współpracy w obrębie zespołu. Doskonalenie umiejętności rozwiązywania zadań i wykonywania obliczeń. 5. Etapy realizacji projektu: Zainicjowanie projektu - przed przystąpieniem do realizacji nauczyciel objaśnia uczniom na czym polega praca metodą projektu oraz proponuje działania. Przydział funkcji w grupach oraz ustalenie zasad pracy - uczniowie sami wyłaniają spośród siebie lidera, który reprezentuje grupę, a pozostałym członkom grupy przydzielone zostają różne funkcje (np. sekretarza, szperacza, plastyka, eksperymentatora itp.). Następnie wspólnie z nauczycielami wszystkie grupy spisują kontrakt. Realizacja projektu - praca indywidualna uczniów (wyszukiwanie, selekcjonowanie i gromadzenie potrzebnych materiałów, dokumentowanie swojej pracy, pomoc kolegom), wykonanie przez całą grupę powierzonych jej zadań, konsultacje z nauczycielem w trakcie których nauczyciel nadzoruje pracę grupy i pomaga w razie wystąpienia trudności (bezpośrednie i na platformie e-learningowej). Podsumowanie projektu - uczniowie pod opieką nauczycieli przygotowują publiczne wystąpienie w trakcie którego prezentują efekty swojej pracy. Ewaluacja projektu - dokonana na podstawie samooceny uczniów i oceny dokonanej przez nauczyciela. Metody pracy: Podczas realizacji projektu stosowane będą metody aktywizujące. Metody aktywizujące to grupa metod, która ma sprawić, że nauczanie i przyswajanie wiedzy odbywa się w sposób niekonwencjonalny. Zajęcia motywować powinny ucznia do działania, twórczego myślenia i kreatywnego rozwiązywania problemów. Metody aktywizujące sprawiają, że uczeń staje się osobą, która ma wpływ na to, co będzie się działo, jest współtwórcą pracy dydaktycznej. Ta grupa metod opiera swój sens na uczeniu przez działanie, współpracę i co najważniejsze przez przeżywanie. Istotę metod aktywizujących można podsumować przysłowiem: „Powiedz, a zapomnę. Pokaż, a zapamiętam. Pozwól wziąć udział, a zrozumiem.” Stosowane metody aktywizujące można podzielić na: integracyjne - mają za zadanie wprowadzić życzliwą, miłą i przyjazną atmosferę w grupie, w celu skutecznej i efektywnej wspólnej pracy. definiowania pojęć - mają na celu naukę analizowania, definiowania. Uczą także elementów dyskusji, wyrażania własnej opinii oraz przyjmowania rozumienia różnych punktów widzenia. Można tu wykorzystać takie metody jak: burza mózgów, mapa pojęciowa, kula śniegowa. 55 | S t r o n a Słuchałem z uwagą Pomagałem w podejmowaniu decyzji Poszukiwałem nowych pomysłów Pomagałem kolegom Zachęcałem do pracy nad zadaniem Uwagi własne Arkusz oceny projektu 1. Czy problematyka realizowane w projekcie odpowiadała Twoim możliwościom? 1 2 3 4 5 2. W jakim stopniu Twoim zdaniem zostały zrealizowane cele projektu? 1 2 3 4 5 3. Czy czas przeznaczony na realizację projektu był prawidłowo wykorzystany? 1 2 3 4 5 4. Jak oceniasz zdobyte wiadomości i umiejętności podczas realizacji projektu? 56 | S t r o n a 1 2 3 4 5 5. W jakim stopniu wiedza zdobyta podczas realizacji projektu jest przydatna w życiu codziennym? 1 2 3 4 5 6. Oceń, w jakim stopniu mogłeś realizować własne pomysły służące realizacji projektu. 1 2 3 4 5 7. W jakim stopniu konsultacje z nauczycielami zaspokajały Twoje potrzeby w tym zakresie? 1 2 3 4 5 8. Oceń stosunki panujące między członkami Twojego zespołu podczas realizacji projektu. 1 2 3 4 5 9. Czy akceptujesz system oceniania projektu? 1 2 3 4 5 10. Czy chciałbyś uczestniczyć w realizacji następnego projektu? 1 2 3 4 5 B. Ocena przez nauczyciela - opiekuna dla każdej z grup Arkusz oceny projektu 57 | S t r o n a Etapy realizacji Umiejętności Ocena (1 – 5) Zbieranie i opracowywanie materiałów - wyszukiwanie informacji - selekcja informacji - przetwarzanie informacji - wykorzystanie praktyczne informacji w sytuacjach problemowych - dobór materiałów do celów Praca przy wykonywaniu doświadczeń - angażowanie się w proces doświadczalny - współpraca w grupie - umiejętność posługiwania się sprzętem laboratoryjnym - stosowanie zasad BHP - opracowywanie wyników i analiz doświadczeń Wytwory pracy uczniów (plansze, mapa mentalna, wykresy itp.) - pomysłowość - staranność wykonania - umiejętność wizualizacji doświadczeń Prezentacja - pomysłowość pokazu - zainteresowanie innych uczniów tematem projektu - sposób mówienia - staranność wykonania - inwencja twórcza - wkład pracy w przygotowanie - atrakcyjność pokazu Zadania Jak oceniam (dobrze, średnio, źle)? Wykorzystanie źródeł informacji Sposób wykonania powierzonych zadań 60 | S t r o n a 7.5 Opisuje (jakościowo) bieg promieni przy przejściu światła z ośrodka rzadszego do ośrodka gęstszego optycznie i odwrotnie. Bada zjawisko załamania i całkowitego odbicia w wodzie. X X X X X X 7.10 Opisuje światło białe jako mieszaninę barw, a światło lasera jako światło jednobarwne. Projektuje doświadczenia potwierdzające, że światło białe jest mieszaniną barw. X X X X X M A T E M A T Y K A 1.4 Zaokrągla rozwinięcia dziesiętne liczb. X X 1.5 Oblicza wartości wyrażeń arytmetycznych zawierających ułamki zwykłe i dziesiętne. X X 1.7 Stosuje obliczenia na liczbach wymiernych do rozwiązywania problemów w kontekście praktycznym, w tym do zamiany jednostek. X X 3.1 Oblicza potęgi liczb wymiernych o wykładnikach naturalnych. X X 5.1 Przedstawia część pewnej wielkości jako procent tej wielkości i odwrotnie. X X 5.2 Oblicza procent danej liczby. X X 5.3 Oblicza liczbę na podstawie danego jej procentu. X X 5.4 Stosuje obliczenia procentowe do rozwiązywania problemów w kontekście praktycznym. Oblicza stężenia procentowe i molowe roztworów w zadaniach rachunkowych o podwyższonym stopniu trudności. Stosuje metodę krzyża do obliczania stężeń procentowych. X X X 61 | S t r o n a 6.1 Opisuje za pomocą wyrażeń algebraicznych związki między różnymi wielkościami. X X 7.1 Zapisuje związki między wielkościami przedstawione za pomocą równania pierwszego stopnia z jedną niewiadomą. X X 7.3 Rozwiązuje równania stopnia pierwszego z jedną niewiadomą. X X 9.1. Interpretuje dane przedstawione za pomocą tabel, diagramów słupkowych i kołowych, wykresów. Dokonuje prognoz na podstawie przedstawionych danych w postaci tabel, diagramów słupkowych i kołowych oraz wykresów . X X X 9.2 Wyszukuje, selekcjonuje i porządkuje informacji z dostępnych źródeł. Planuje i przeprowadza badania na dowolny temat wykorzystując różnorodne narzędzia badawcze. X X X 9.3 Przedstawia dane w tabeli, za pomocą diagramu słupkowego lub kołowego. Wykorzystuje programy komputerowe do przedstawienia danych w postaci różnego rodzaju diagramów. X X X 10.10 Zamienia jednostki pola. X X 11.2 Oblicza pole powierzchni i objętość graniastosłupa prostego, ostrosłupa, walca, stożka, kuli (także w zadaniach osadzonych w kontekście praktycznym). X X 11.3 Zamienia jednostki objętości. X X 62 | S t r o n a C H E M IA 1.1. Opisuje właściwości substancji będących głównymi składnikami stosowanych na co dzień produktów np. soli kamiennej, cukru, mąki, wody. Porównuje właściwości wybranych substancji znajdujących zastosowanie w kuchni i łazience. X X X 1.8. Opisuje proste metody rozdziału mieszanin; sporządza mieszaniny i rozdziela je na składniki np. wody i soli kamiennej. Wyjaśnia, w jaki sposób można pozyskać sól z wody morskiej. X X 3.1. Podaje przykłady zjawisk fizycznych i reakcji chemicznych zachodzących w otoczeniu człowieka; planuje i wykonuje doświadczenia ilustrujące reakcję chemiczną. Wyjaśnia obserwowane na co dzień procesy np. dlaczego ciasto rośnie na drożdżach i proszku do pieczenia, dlaczego ziemniaki ciemnieją pod wpływem powietrza itp. X X X 5.1. Bada zdolność rozpuszczania się rożnych substancji w wodzie. X X X 5.2. Opisuje budowę cząsteczki wody; wyjaśnia, dlaczego woda dla jednych substancji jest rozpuszczalnikiem, a dla innych nie; podaje przykłady substancji, które nie rozpuszczają się w wodzie tworząc koloidy i zawiesiny. Wymienia substancje, które mogą być rozpuszczone w wodzie; uzasadnia, że woda kranowa, mineralna jest roztworem rożnych substancji. Przeprowadza analizę chemiczną wody. X X X X X X X Wyjaśnia, na czym polega twardość wody i jak zjawisko to wpływa na życie człowieka. Planuje i wykonuje doświadczenia obrazujące wpływ twardej wody na proces prania i gotowania. X X X X X 5.7. Proponuje sposoby racjonalnego gospodarowania wodą. X X 6.1. Definiuje pojęcia wodorotlenku, kwasu; rozróżnia pojęcia wodorotlenek i zasada. X X 65 | S t r o n a Wykrywa obecność witaminy C w różnych produktach spożywczych. X 66 | S t r o n a IV. SCENARIUSZ ZAJĘĆ INTERDYSCYPLINARNYCH Temat: Kwasy i zasady w kuchni i łazience. Czas trwania: 45 min. Cel główny: Uczeń: - Opisuje występowanie, właściwości i zastosowanie kwasów i zasad obecnych w kuchni i łazience. Cele szczegółowe: Uczeń: - wymienia substancje chemiczne, z którymi spotyka się w kuchni i łazience, podając ich nazwę chemiczną oraz przynależność do wybranej grupy związków chemicznych, definiuje pojęcia wodorotlenku, kwasu; rozróżnia pojęcia: wodorotlenek i zasada, - opisuje właściwości i wynikające z nich zastosowania niektórych wodorotlenków i kwasów, - wymienia kwasy i zasady spotykane w kuchni i łazience, w tym jako składniki różnych produktów, - podaje przykłady kwasów organicznych występujących w przyrodzie i wymienia ich zastosowania, - podaje nazwy wyższych kwasów karboksylowych, - wyjaśnia zasady obliczania stężenia procentowego, - dokonuje obliczeń związanych ze stężeniami procentowymi, - dokonuje przekształcania wzorów, - wyszukuje informacje na interesujące go zagadnienie, - opisuje budowę i zasadę działania ogniwa z owoców i warzyw, - wnioskuje na podstawie przeprowadzonych doświadczeń, - organizuje pracę w grupie i efektywnie współdziała w zespole, - skutecznie komunikuje się w grupie, - rozwiązuje problemy w twórczy sposób. Formy pracy: - praca indywidualna - praca w grupach Środki dydaktyczne: 67 | S t r o n a - komputer z dostępem do Internetu - zestawy doświadczalne - karty pracy Przebieg zajęć: 1. Wprowadzenie do tematu zajęć. Dyskusja na temat„Czym są kwasy i zasady?” Burza mózgów na temat „Co kojarzy nam się ze słowem kwas czyli gdzie możemy szukać kwasów w naszym domu?”. 2. Wskazanie uczniom celu zajęć. 3. Praca w grupach. Grupa chemiczna Grupa fizyczna Grupa matematyczna - Burza mózgów na temat występowania kwasów i zasad w kuchni i łazience (na podstawie analiz etykiet produktów obecnych w domu i literatury). - Pogadanka na temat zastosowania wybranych kwasów i zasad. - Wyszukiwanie informacji na temat czym jest kwas askorbinowy i w jakich produktach możemy go znaleźć. - Dokonanie podziału kwasów na organiczne i nieorganiczne. - Pogadanka na temat czym są kwasy karboksylowe i które z nich występują - Czym jest prąd i skąd się bierze? - wykład. - Prąd z cytryny to całkiem możliwe – wykonanie doświadczenia. - Wyjaśnienie, jak działa ogniwo cytrynowe. - Pogadanka na temat „ Jakie owoce i warzywa mogą przewodzić prąd?” - Dwa słowa na temat stężeń procentowych – wykład przygotowany przez ucznia. - Rozwiązywanie zadań związanych ze stężeniami procentowymi, między innymi z wykorzystaniem wzoru na stężenie procentowe. 70 | S t r o n a ………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… Zadanie 4. Niektóre kwasy są dodatkami do żywności. Wyszukaj informacje w jakim celu dodaje się do napojów kwas fosforowy (V) oraz kwas cytrynowy. Jakimi numerami są oznaczone? ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… 71 | S t r o n a Karta pracy z fizyki Owocowe ogniwa Wyjaśnij krótko skąd się bierze prąd? ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… Być może zdziwi Cię fakt, że można otrzymać prąd z cytryny. Jest to jednak jak najbardziej możliwe. Przekonaj się o tym wykonując doświadczenie. Doświadczenie Owocowe ogniwo Do dużej cytryny wbić na jednym końcu drut miedziany, a na drugim widelec aluminiowy. Następnie połączyć widelec z drutem aluminiowym za pomocą miernika. Odczytać wartość napięcia. Wartość napięcia wynosi: ……………… Spróbuj teraz wyjaśnić, na czym polega działanie tego cytrynowego ogniwa. Jaka substancja chemiczna przewodzi prąd? ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… Zastanów się jakie inne warzywa lub owoce można wykorzystać do owocowego ogniwa. Podaj ich przykłady wraz uzasadnieniem. ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… 72 | S t r o n a Karta pracy z matematyki Zadanie 1. Rozpuszczono 20 g kwasku cytrynowego w 0,5 kg wody. Oblicz stężenie procentowe tego roztworu. ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… Zadanie 2. W kuchni powszechnie używaną substancją jest ocet czyli 10 % (ocet spirytusowy) lub 6% (ocet winny) roztwór kwasu octowego. Ile gramów czystego kwasu octowego znajduje się w 250 g octu spirytusowego. W tym celu dokonaj przekształcenia wzoru na stężenie procentowe. ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… Oblicz wykorzystując inną metodę ile gramów czystego kwasu octowego znajduje się takiej samej ilości octu winnego. ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… W ilu gramach 10% roztworu znajduje się 25g kwasu octowego. W celu obliczenia masy roztworu dokonaj przekształcenia wzoru na stężenie procentowe. ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… Zadanie 3. Zmieszano 20 dag octu spirytusowego z 10 dag octu winnego. Jaki jest stosunek ilości kwasu octowego do ilości wody w tak otrzymanym roztworze. ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… Zadanie 4. Oblicz ile gramów bezwodnego kwasu octowego i jego 10% roztworu należy zmieszać, aby otrzymać 225 g 80% roztworu tego kwasu. 75 | S t r o n a 3. Konsultacje na platformie Fronter. 1. Konspekt zajęć z matematyki Cele: Celem zajęć jest: Stosowanie wiedzy do rozwiązywania zadań problemowych: zapoznanie uczniów z graficznymi metodami przedstawienia informacji, zapoznanie uczniów z historią procentów, uporządkowanie i utrwalenie wiadomości o funkcji liniowej, nabycie umiejętności zapisu przy pomocy układu równań informacji zawartych w zadaniach tekstowych, nabycie umiejętności rozwiązywania układów równań, przypomnienie wiadomości o symetrii środkowej i osiowej. Rozwijanie umiejętności stosowania matematyki: działania na liczbach wymiernych, umiejętność posługiwania się notacją wykładniczą, przekształcanie wyrażeń algebraicznych, rozwiązywanie równań stopnia pierwszego z jedną niewiadomą, stosowanie obliczeń procentowych, rozwiązywanie zadań praktycznych za pomocą układów równań, opisywanie za pomocą wyrażeń algebraicznych związków między rożnymi wielkościami, umiejętność interpretacji danych przedstawionych na wykresach i diagramach. Metody: prezentacja komputerowa, ćwiczenia, praca w grupach. Środki dydaktyczne: tablica, komputer, rzutnik multimedialny i ekran, zestawy zadań do samodzielnego rozwiązywania. Przebieg zajęć: 1. Wykład Część organizacyjna: przedstawienie przez prowadzącego tematu planu zajęć oraz podpisanie listy obecności i wypełnienie ankiety na zakończenie zajęć. Część właściwa: wprowadzenie do tematu zajęć, pokaz prezentacji „Symetria środkowa i osiowa”, „Historia i zastosowanie procentów” (Power Point). Prezentacje zawierały teorię 76 | S t r o n a i zadania. W czasie wykładu uczniowie rozwiązywali przykładowe zadania z pomocą prowadzącego zajęcia. 2. Ćwiczenia Uczniowie samodzielnie i grupach rozwiązywali zadania związane z programem projektu. Zadania dotyczyły: - obliczenia objętości brył, - obliczania procentowe stężenia roztworów, - zamiany jednostek i interpretowanie danych na diagramach i wykresach. Przykładowe zadania rozwiązywane przez uczniów: Zad. 1. Obliczyć jaką pojemność ma szklanka w kształcie walca o wymiarach: średnica podstawy walca wynosi 6 cm a wysokość 8 cm. Wynik podaj w litrach. Zad. 2. Obliczyć objętość naczynia w kształcie prostopadłościanu, którego podstawa jest prostokątem o wymiarach 3 cm i 4 cm, a pole powierzchni całkowitej wynosi 94 cm 2 . Zad. 3. Do naczynia o objętości V=0,75 litra wlano 0,45 litra wody. Jaki procent objętości tego naczynia stanowi objętość wody? Zad. 4. Na targu 1kg jabłek kosztuje 1,50 zł. Ten sam kilogram jabłek w sklepie kosztuje 2 zł. O ile procent jabłka na targu są tańsze niż w sklepie? Zad. 5. Przygotowano napój mieszając 2 litry soku z 1 litrem źródlanej wody. Pojemność szklanki wynosi 200 ml. Ile procent soku zawiera napój? Ile litrów soku znajduje się w 15 szklankach napoju? a) 0,5%, 1 l. b) 0,67%, 3 l. c) 0,2%, 3 l. d) 10%, 2 l. Zad. 6. Skrzynka z owocami waży 15 kg. Pusta skrzynka waży 3 kg. Ile procent masy skrzynki z owocami stanowi masa samych owoców? a) 60%. b) 70%. c) 80%. 77 | S t r o n a d) 100%. Zad. 7. W dwóch naczyniach jest woda. Gdyby z pierwszego naczynia przelano do drugiego 2 litry wody, to w obu naczyniach byłoby jej tyle samo. Gdyby zaś z drugiego do pierwszego przelano 3 litry wody, to w pierwszym naczyniu byłoby jej sześć razy więcej niż w drugim. Ile jest wody w obu naczyniach? Zad. 8. Mamy do dyspozycji dwa naczynia o pojemnościach 3 litrów i 5 litrów i nieograniczoną ilość wody. Jak za ich pomocą odmierzyć 4 litry wody? Zad. 9. Oblicz stężenie procentowe roztworu, wiedząc, że w 500 g tego roztworu rozpuszczono 25 g soli. 80 | S t r o n a podpisanie listy obecności (na początku zajęć), podział uczniów na zespoły dwuosobowe, wypełnienie ankiety (na końcu zajęć). Część laboratoryjna: przed każdym ćwiczeniem laboratoryjnym prowadzący zajęcia zapoznaje uczniów z techniką laboratoryjną i sposobem wykonania ćwiczenia. Uczniowie wykonują samodzielnie lub w grupach dwuosobowych doświadczenia pod nadzorem prowadzącego, który koordynuje pracę, pomaga w wykonaniu eksperymentu i doradza. Uczniowie w trakcie wykonywania ćwiczeń zapisują uzyskane wyniki. Na zakończenie ćwiczenia uczniowie opracowują wyniki, przedstawiają wnioski i zadają pytania. Każde ćwiczenie po jego zakończeniu jest podsumowane przez prowadzącego zajęcia. Zestaw doświadczeń wykonywanych przez uczniów: porównanie właściwości myjących wody twardej i miękkiej, określanie właściwości organoleptycznych wód mineralnych, oznaczanie twardości wody mineralnej metodą miareczkową, termiczny rozkład cukrów, rozróżnianie cukrów redukujących od nieredukujących - próba Tollensa i Fehlinga, wykrywanie skrobi w produktach spożywczych, enzymatyczna hydroliza skrobi, wpływ związków chemicznych na białko, hydroliza tłuszczu, oznaczanie pH roztworów napojów oraz środków czystości za pomocą wskaźników oraz pH-metru, oznaczanie kwasowości produktów mleczarskich i chleba – miareczkowanie alkacymetryczne, otrzymywanie mydła. Doświadczenie 1. Badanie odczynu produktów spożywczych i gospodarczych. Za pomocą pH-metru z elektrodą szklaną wyznaczyć pH roztworów. Produkt Odczytana wartość pH Ocet Coca-cola Roztwór mydła szarego Roztwór mydła Dave Sok pomarańczowy Roztwór sody oczyszczonej Roztwór szamponu do włosów Roztwór płynu Domestos Roztwór środka Kret 81 | S t r o n a Woda wodociągowa Woda destylowana Roztwór proszku do pieczenia Doświadczenie 2. Badanie kwasowości produktów mleczarskich. Do kolbki stożkowej pobrać pipetą 25 cm 3 mleka (kefiru lub maślanki), dodać 50 ml wody i 5 kropel fenoloftaleiny. Roztwór miareczkować 0,1 molowym NaOH do pojawienia się słabo malinowego zabarwienia (od jednej kropli dodanego roztworu NaOH). Kwasowość obliczyć według wzoru: [SH] gdzie: vNaOH – objętość roztworu wodorotlenku sodu wyrażona w [cm 3 ] o stężeniu 0,1 mol/dm 3 zużyta na miareczkowanie próbki Produkt mleczny Km[ o SH] Mleko świeże Mleko długo przechowywane Mleko skwaszone Kefir Maślanka Jogurt Doświadczenie 3. Mydło z margaryny Przygotować roztwór A wg przepisu oraz roztwór B Roztwór A W kolbie Erlenmayera o poj. 50 ml umieścić handlowy tłuszcz np. margarynę (6 g) i etanol (20 ml), łagodnie ogrzewać mieszając (mieszadło magnetyczne) do rozpuszczenia. Roztwór B Ogrzać 20 ml stężonego roztworu NaOH (6g NaOH w 20 ml wody) UWAGA! Zachować szczególną ostrożność! Roztwór NaOH jest silnie żrący! Roztwór C Rozpuścić 30 g NaCl (soli kuchennej) w 100 ml wody. Wlać ostrożnie roztwór A do roztworu B, mieszać jeszcze przez 30 minut. Mieszaninę reakcyjną wlać cienkim strumieniem do zimnego roztworu solanki (roztwór C) (30g NaCl w 100 ml wody). Osad należy odsączyć pod zmniejszonym ciśnieniem i dla usunięcia nadmiaru NaOH przemyć dwukrotnie małą ilością zimnej wody. Osuszyć na powietrzu. 82 | S t r o n a Doświadczenie 4. Oznaczanie zdolności pienienia Odważyć w zlewce (250 ml) 0,25 g badanego produktu np. mydła, proszku do prania, płynu do mycia naczyń i rozpuścić w 100 ml wody. W ćwiczeniu można wykorzystać również mydło otrzymane w ćwiczeniu 3. Roztwór wlać do cylindra miarowego o pojemności 1000 ml, zaopatrzonego w korek i energicznie wytrząsać przez 5 minut. Odczytać objętość wytworzonej piany. Doświadczenie 5. W jednej misce umieścić bardzo twardą wodę a w drugiej bardzo miękką. Umyć ręce najpierw w wodzie twardej a potem w miękkiej używając mydła w kostce. Podczas mycia rąk w wodzie twardej nie obserwuje się jej pienienia. Wydziela się obfity osad „mydła wapniowego”, który osiada na ściankach miski. Skóra rąk po umyciu jest szorstka i sprawia wrażenie zatłuszczonej. Podczas mycia rąk w wodzie miękkiej, roztwór silnie się pieni. Nie powstaje osad a skóra sprawia wrażenie „śliskiej” i dobrze umytej. Doświadczenie 6. Stwierdzenie obecności jonów wapnia w wodzie. W probówce umieścić małą ilość badanej wody i dodać kilka kropel roztworu kwasu szczawiowego. Po chwili woda zaczyna mętnieć i wytrąca się biały drobnokrystaliczny osad szczawianu wapnia. Ca 2+ + (COOH)2 = (COO)2Ca + 2 H + Stwierdzenie obecności jonów chlorkowych w wodzie. W probówce umieścić małą ilość badanej wody i dodać kilka kropel roztworu azotanu srebra. Wydziela się biały, „serowaty” osad chlorku srebra. Ag + + Cl - = AgCl W wodzie pitnej jony chlorkowe zazwyczaj nie występują w sposób naturalny. Ze względów higienicznych wodę wodociągową poddaje się chlorowaniu tzn. nasyca gazowym chlorem lub dodaje substancji chemicznych, które w kontakcie z wodą wydzielają chlor (np. wapno chlorowane). To na tym etapie powstają obecne w wodzie wodociągowej jony chlorkowe. Jony chlorkowe występują naturalnie w niektórych wodach mineralnych lub w wodach odpływowych z kopalni. Wody zawierające duże ilości jonów chlorkowych nazywamy wodami słonymi (np. woda morska) lub solankami. Stwierdzenie obecności jonów siarczanowych(VI) w wodzie. W probówce umieścić małą ilość badanej wody i dodać kilka kropel roztworu chlorku baru. Wydziela się biały osad siarczanu(VI) baru. Ba 2+ + SO4 2- = BaSO4 Sole baru są toksyczne dla ludzi. Siarczan(VI) baru jest substancją bardzo trudno rozpuszczalną w wodzie dzięki czemu zjedzenie go nawet w dużych ilościach nie spowoduje zatrucia. Ponad to siarczan(VI) baru silnie pochłania promienie RTG. Dlatego sól ta stosowana jest jako tzw. kontrast przy prześwietlaniu układu pokarmowego. Gdyby prześwietlić człowieka promieniami RTG wówczas widoczne będą wyłącznie kości, 85 | S t r o n a zaadsorbowane w kolumnie. Żywice jonowomienne stosuje się powszechnie np. w filtrach przelewowych używanych w kuchni. W filtrze znajduje się mieszanina kationitu i anionitu. Anionit adsorbuje aniony obecne w wodzie zamieniając je anionani wodorotlenowymi (OH - ). Przepuszczając przez filtr wodę kationy zostają zastąpione jonami H + a aniony jonami OH - . Zatem wypływająca z filtru woda w dużej mierze jest pozbawiona kationów metali i anionów pochodzących od kwasów tlenowych i beztleneowych. Teoretycznie jest to czysta H2O. 86 | S t r o n a Nazwa przedmiotu FIZYKA Cele zajęć Cel 1. Zapoznanie uczniów z pojęciami pracy, mocy i energii. Cel 2. Zapoznanie uczniów z zasadami zachowania w fizyce. Cel 3. Zapoznanie uczniów z procesami konwersji energii. Cel 4. Zapoznanie uczniów z pojęciami energetyki konwencjonalnej, odnawialnej i proekologicznej. Cel 5. Zapoznanie uczniów ze sposobami oszczędzania energii. Treści programowe 1. Praca, moc i energia definicje i jednostki. 2. Zasady zachowania w fizyce w szczególności energii i pędu. 3. Wzór Einsteina. 4. Procesy konwersji energii. 5. Energetyka konwencjonalna, odnawialna i proekologiczna. 6. Oszczędzanie energii. Efekty 1. Uczeń potrafi wyjaśnić pojęcia pracy, mocy i energii i zna ich jednostki. 2. Uczeń zna pojęcie konwersji energii i potrafi na przykładach wyjaśnić proces zamiany jednego rodzaju energii na inny. 3. Uczeń potrafi zdefiniować pojęcia energetyki konwencjonalnej, proekologicznej i odnawialnej. 4. Uczeń zna powody rozwoju energetyki odnawialnej, potrafi wyjaśnić fizyczne podstawy procesów konwersji energii w ramach energetyki odnawialnej i potrafi podać powody dla których warto oszczędzać energię. 3. Kompetencje społeczne: uczeń współpracuje w grupie. Forma pracy uczniów Grupowa (max. 10 uczniów) Środki dydaktyczne 1. Wykład z pokazowymi doświadczeniami fizycznymi i prezentacjami. 2. Ćwiczenia laboratoryjne 3. Konsultacje na platformie Fronter 87 | S t r o n a 3. Konspekt z fizyki Cele: Celem zajęć jest: Zapoznanie uczniów z pojęciem energii: Uporządkowanie i utrwalenie wiadomości o pracy, mocy i energii. Uporządkowanie i utrwalenie wiadomości z działu fizyki - energia. Uporządkowanie i utrwalenie wiadomości z działu fizyki - elektrostatyka, elektryczność, magnetyzm i elektromagnetyzm. Zapoznanie się z konwencjonalnymi i odnawialnymi sposobami pozyskiwania energii. Rozwijanie umiejętności opisu i interpretacji prostych doświadczeń fizycznych w oparciu o poznane prawa fizyczne Rozwijanie umiejętności przeprowadzenia eksperymentu, opisu i interpretacji danych: korzystanie z dostarczanych instrukcji i opisów, samodzielne przeprowadzenie eksperymentu, zapisanie wyników eksperymentu, przekształcenie wzorów fizycznych, dokonywanie obliczeń, działanie na jednostkach, rysowanie wykresów, prezentacja wyników. Metody: wykład z doświadczeniami pokazowymi i prezentacją komputerową, ćwiczenia laboratoryjne, praca w grupach. Środki dydaktyczne: tablica, komputer, rzutnik multimedialny i ekran, doświadczenia pokazowe, zestawy do samodzielnego wykonywania doświadczeń w laboratorium, komputer i oprogramowanie do rejestracji oraz opracowywania wyników pomiarów, opracowania pisemne dla uczniów. Przebieg zajęć: 1. wykład Część organizacyjna: przedstawienie przez prowadzącego tematu i planu zajęć oraz podpisanie listy obecności na początku i wypełnienie ankiety na zakończenie. 90 | S t r o n a VI. SCENARIUSZE ZAJĘĆ W CENTRUM NAUKI KOPERNIK W WARSZAWIE 1.Temat zajęć: Projekt: Chemia i fizyka w kuchni i łazience, czyli domowe laboratorium. Temat: Mydło - pogromca brudu. 2.Czas pracy: 3 godziny 3. Materiały i narzędzia: Sprzęt laboratoryjny: zlewki, szkiełka zegarkowe, szczypce drewniane, trójnogi metalowe, palniki, parowniczki, bagietki, 2-3 litrowe pojemniki plastikowe. Substancje i odczynniki chemiczne: woda, tłuszcz zwierzęcy (np. smalec), stężony roztwór wodorotlenku sodu, mydło sodowe, potasowe, mydła toaletowe (np. glicerynowe, antybakteryjne i inne) papierki wskaźnikowe. 4. Liczba uczniów: praca w zespołach dwuosobowych (maksymalnie osiem zespołów), metoda eksperymentalna (laboratorium chemiczne CNK) 5. Cel zajęć, problem do rozwiązania: a) Co to jest i w jaki sposób można otrzymać mydło? b) Dlaczego mydło usuwa brud? c) Dlaczego w tzw. twardej wodzie mydło traci swoją skuteczność? d) Właściwości i zastosowania różnych rodzajów mydeł 6. Przebieg: Młodzi naukowcy wykonują doświadczenia według kolejności i opisów przedstawionych przez pracownika laboratorium chemicznego. Przed każdym doświadczeniem prowadzący zajęcia omawia zagadnienia teoretycznie i udziela szczegółowych wskazówek. Przebieg doświadczeń dokumentuj wykonując zdjęcia lub filmy. Doświadczenie 1. Produkcja mydła - do parowniczki dodaj równe ilości tłuszczu zwierzęcego oraz stężonego roztworu wodorotlenku sodu (np. po 5 gramów), - ogrzewaj ostrożnie mieszaninę nad palnikiem mieszając bagietką przez 5 - 6 minut, - przerwij ogrzewanie, wystudź mieszaninę i sprawdź jej zapach, - wykonaj próbę rozpuszczania mieszaniny poreakcyjnej w wodzie, - zapisz obserwacje i spostrzeżenia z wykonanego doświadczenia, 91 | S t r o n a - zapoznaj się z informacjami dotyczącymi reakcji zasadowej hydrolizy tłuszczów zwanej zmydlaniem tłuszczów z dołączonych materiałów. Doświadczenie 2. Usuwanie brudu - przygotuj wodny roztwór mydła przez rozpuszczenie kilkunastu gramów płatków mydlanych w jednym litrze ciepłej wody, - do drugiego pojemnika wlej czystą wodę o tej samej temperaturze, - w obu pojemnikach umieść po kawałku bawełnianej tkaniny zabrudzonej ziemią lub w inny sposób, - wypierz ręcznie kawałki tkaniny, - porównaj skuteczność pozbycia się brudu z tkaniny pranej w roztworze mydła i w samej wodzie, - zanotuj obserwacje i spostrzeżenia, - wysłuchaj informacji jakie przedstawi prowadzący zajęcia dotyczących mechanizmu usuwania brudu przez cząsteczki mydła. Doświadczenie 3. Badanie skuteczności działania mydła w różnych rodzajach wody - przygotuj wodne roztwory mydła przez rozpuszczenie kilkunastu gramów płatków mydlanych w jednym litrze ciepłej wody destylowanej oraz w drugim pojemniku z wysoko zmineralizowaną wodą pochodzącą ze studni (lub przygotowanym wodnym roztworem chlorku wapnia), - w obu pojemnikach umieść po kawałku bawełnianej tkaniny zabrudzonej ziemią lub w inny sposób, - wypierz ręcznie kawałki tkaniny, - porównaj skuteczność pozbycia się brudu z tkaniny pranej w roztworze mydła w wodzie destylowanej i wodzie twardej, - zanotuj obserwacje i spostrzeżenia, - wysłuchaj informacji jakie przedstawi prowadzący zajęcia dotyczących wpływu jonów wapnia i magnezu zawartych w wodzie na skuteczność działania mydła. Doświadczenie 4. Badanie odczynu różnych rodzajów mydeł - zbadaj za pomocą wskaźnika uniwersalnego (papierka) odczyn kilku rodzajów mydeł i porównaj go z odczynem ludzkiej skóry, którego wartość wynosi w skali pH 5,5, - określ przydatność zbadanych mydeł do pielęgnacji ciała, - dla porównania określ odczyn kilku preparatów kosmetycznych (np. żeli pod prysznic czy płynów do kąpieli). 7. Materiały dokumentujące (podsumowanie, wnioski, zdjęcia itp.): Swoje obserwacje i wnioski młodzi laboranci zapisują w dzienniczkach laboratoryjnych. Po każdym doświadczeniu dyskutują z prowadzącymi zajęcia na temat otrzymanych wyników. Na koniec po przeprowadzeniu wszystkich doświadczeń prowadzący dokonują podsumowania poprzez przypomnienie omawianych i przebadanych zagadnień dotyczących mydeł. 92 | S t r o n a Karta pracy uczestnika zajęć w Centrum Nauki Kopernik w Warszawie 1.Uczestnik (imię i nazwisko, szkoła): ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… 2. Temat zajęć: ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… 3. Problem do rozwiązania: ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… 4. Notatki uczestnika: ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… 5. Wnioski, wyniki działania(obserwacji): ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………