Harmonogram projektu Radon zmierz to

Transkrypt

1 Harmonogram projektu Radon zmierz to (projekt odpowiedni dla gimnazjum) Naukowiec: Dariusz Aksamit Kontakt: Cel projektu: W ramach projektu uczniowie będą mierzyć stężenie radonu w różnych miejscach: w domu, w szkole, na zewnątrz. Radon to naturalny gaz, główny czynnik naszego narażenia na promieniowanie jonizujące. Celem będzie zrozumienie, dlaczego w jednych miejscach jest go więcej, a w innych mniej. Celem będzie również poznanie metody badawczej w praktyce. Przydatne informacje: 1. Harmonogram zawiera etapy prac badawczych wraz z podziałem na proponowane terminy ich realizacji. Szkoła dostosowuje rozkład zajęć do swoich potrzeb i możliwości. 2. Rozpisanie poszczególnych etapów projektu na liczbę godzin lekcyjnych ma charakter orientacyjny. Może się okazać, że niektóre etapy zajmą mniej albo więcej czasu, niż rozpisano w harmonogramie. Przewidywane zmiany należy skonsultować z naukowcem. 3. Harmonogram stanowi uzupełnienie informacji o naukowcu oraz broszury informacyjnej. Więcej informacji na temat projektu. 4. Projekt zakłada, że każdy naukowiec odwiedzi szkołę dwa razy w ciągu trwania projektu badawczego, zazwyczaj w momentach kluczowych dla prawidłowego przeprowadzenia badań. W przypadku tego projektu istnieje możliwość częstszych spotkań z naukowcem. Ponadto na każdym etapie pracy z uczniami można skonsultować się z naukowcem pisząc na adres radon@kopernik.org.pl. Dodatkowo zachęcamy do konsultacji z ekspertami i opiekunami grup, którzy będą wspierać zespół nauczycielski przez cały rok szkolny. 5. Podczas warsztatów, które odbędą się w CNK w dn , nauczyciele poznają naukowca, będą mieli okazję do zadawania pytań dotyczących projektu, przeprowadzą doświadczenia, które później będą realizowali z uczniami, a także zapoznają się z aparaturą potrzebną do realizacji projektu. Warto wykorzystać ten czas i przygotować wcześniej pytania do naukowca. W projekcie Radon zmierz to wykorzystywane będą płytki do pomiarów radonu: Płytki szkolne: Właściwe do pomiaru Płytki, które uczniowie będą umieszczać w wybranych przez siebie lokalizacjach (np. piwnica, dom, szkoła), a po kilku miesiącach odczytywać. Kontrolne Płytki, które będę eksponowane razem z płytkami właściwymi, ale do odczytu zostaną wysłane do naukowca, w celu sprawdzenia, czy wyniki szkolne są miarodajne. Płytki od naukowca: Testowe do trawienia Płytki, które posłużą do sprawdzenia jak przebiega proces trawienia w szkole wcześniej będą przez naukowca eksponowane na jedno określone stężenie radonu. Ułatwią analizę, jakie parametry trawienia są najlepsze. Wytrawione do testów Płytki, które zostaną eksponowane i wytrawione w laboratorium przez naukowca. Posłużą one do zajęć poświęconych nauce analizy obrazu wytrawionych płytek.

2 Proponowany harmonogram projektu Radon zmierz to Numer lekcji: 1 Liczba godzin: 1 Miesiąc: październik Metoda badawcza w projektach naukowych. flamastry zmazywalne, heksy Zapoznanie uczniów z etapami metody badawczej, przedstawienie założeń projektu oraz planu pracy. Lekcja zostanie zaproponowana na warsztatach dla nauczycieli w CNK. Numer lekcji: 2 Liczba godzin: 2 Miesiąc: październik Czym jest radon? Co i gdzie zamierzamy mierzyć? Przygotowanie płytek do badań. sala z projektorem, płytki szkolne CR39, kubki styropianowe 200 ml, klamerki do umocowania płytek w kubku, gaza do przykrycia kubków z płytkami, gumki recepturki do umocowania gazy na kubku z płytkami Przeprowadzenie lekcji na temat własności fizycznych i chemicznych radonu. Ustalenie z uczniami, gdzie będą rozstawione punkty pomiarowe (np. domy, piwnice, klasa). Rozdanie uczniom płytek szkolnych, podzielenie ich na płytki właściwe i płytki kontrolne, a następnie umieszczenie każdej płytki w odrębnym pojemniku. Zabranie przez uczniów pojemników z obydwoma rodzajami płytek w miejsca pomiarowe. W każdym miejscu pomiarowym należy ustawić płytki właściwe i płytki kontrolne. Lekcję może poprowadzić nauczyciel chemii lub fizyki. Naukowiec z wyprzedzeniem dostarczy szkole materiały z wiedzą na temat radonu. Szkoła będzie wcześniej wyposażona w płytki CR39.

3 Numer lekcji: 3 Liczba godzin: 5 Miesiąc: listopad Wykonujemy i testujemy termostat. regulator temperatury grzałka, pojemnik na wodę, pokrywa na pojemnik, pompka akwariowa Przypomnienie gdzie znajdują się miejsca pomiarowe. Zapoznanie się z instrukcjami urządzeń do termostatu. Zmontowanie urządzeń w całość. Nalewanie wody do termostatu, podgrzewanie, sprawdzanie, czy udaje się utrzymywać odpowiednią temperaturę. Lekcję może poprowadzić nauczyciel chemii lub fizyki. Nauczyciel z naukowcem wcześniej ustalą jaką należy utrzymywać temperaturę w termostacie trzeba ją bowiem dostosować do czasu, który klasa będzie mogła później przeznaczyć na trawienie płytek (kilka godzin). Numer lekcji: 4 Liczba godzin: 2 Miesiąc: listopad Budujemy i testujemy układ do odczytu płytek. płytki wzorcowe (wytrawione do testów) szkiełko kalibracyjne, mikroskop (lub samodzielnie wykonany mikroskop ze smartfona), aparat cyfrowy Przygotowanie stanowiska do odczytu detektorów radonu i testowanie go na płytkach wzorcowych (wytrawione do testów). Wykonanie zdjęć płytek wzorcowych na różnych powiększeniach (nie ma wymogów co do jakości czy formatu zdjęć, ważne jest jednak aby obraz był ostry). Lekcję może poprowadzić nauczyciel chemii lub fizyki. Płytki wytrawione do testów zapewni naukowiec. Szkoły otrzymają je na początku realizacji projektu. Zamiast zwykłego mikroskopu można samodzielnie zbudować mikroskop ze smartfona, soczewki i wskaźnika laserowego.

4 Numer lekcji: 5 Liczba godzin: 2 Miesiąc: listopad Nauka analizy obrazu 1. obrazy płytek wzorcowych (wytrawione do testów), komputery z zainstalowanym darmowym programem ImageJ, skrypt do nauki obsługi programu opracowany przez naukowca Nauka obsługi programu ImageJ na przykładowych plikach. Wczytanie obrazów płytek wzorcowych (wytrawione do testów) z poprzedniego etapu prac badawczych i ich analiza. Wykonanie wykresu pokazującego, jak liczba otworów w płytce zależy od stężenia radonu. Lekcję może poprowadzić nauczyciel informatyki. Numer lekcji: 6 Liczba godzin: 2 Miesiąc: grudzień Przeprowadzamy testy trawienia płytek. płytki testowe (testowe do trawienia), zasada sodowa, woda, regulator temperatury grzałka, zewnętrzny pojemnik na wodę, wewnętrzny pojemnik na zasadę sodową, pokrywy na pojemniki, pompka akwariowa, drut do mocowania płytek, materiały ochronne do pracy ze żrącą substancją (rękawice lateksowe i okulary ochronne). Przygotowanie 6M (sześcio molowego) stężenia zasady sodowej (około 240g zasady/litr). Trawienie płytek testowych (testowe do trawienia). Trawienie płytek trwa kilka godzin, tzn. po ustawieniu trawienia zostawia się cały układ na kilka godzin, po czym wyjmuje się z niego płytki. Lekcję może poprowadzić nauczyciel chemii. Płytki testowe do trawienia zapewni naukowiec. Szkoły otrzymają je na początku realizacji projektu. Wymagana pracownia chemiczna z wyciągiem lub wietrzone pomieszczenie (wytrawianie można przeprowadzić na parapecie otwartego na oścież okna uwzględniając zasady bezpieczeństwa).

5 Numer lekcji: 7 Liczba godzin: 2 Miesiąc: styczeń Nauka analizy obrazu 2 i kalibracja. obrazy płytek wzorcowych (testowe do trawienia), komputery z zainstalowanym programem ImageJ skrypt do nauki opracowany przez naukowca. Sprawdzenie pod mikroskopem jak warunki trawienia na poprzedniej lekcji wpłynęły na płytki testowe (testowe do trawienia). Analiza obrazu wytrawionych płytek. Wyciąganie wniosków, jaka powinna być docelowa temperatura i stężenie zasady sodowej przy trawieniu. Lekcję może poprowadzić nauczyciel informatyki. Jeśli warunki wytrawiania zostaną dobrze dobrane, otwory w płytkach będą okrągłe, wyraźne, nienakładające się. Numer lekcji: 8 Liczba godzin: 2 Miesiąc: styczeń Trawienie szkolnych płytek (detektorów). Jak na lekcji 6. Przyniesienie przez uczniów na lekcję klasowych płytek (płytki właściwe i płytki kontrolne). Trawienie płytek. Płytki kontrolne szkoła odsyła do naukowca (pocztą, podczas spotkania lub przez opiekuna). Nauczyciel i warunki w sali jak na lekcji 6. płytki właściwe i płytki kontrolne, wcześniej eksponowane np. w piwnicy, domu, klasie.

6 Numer lekcji: 9 Liczba godzin: 3 Miesiąc: luty Odczyt (analiza obrazów) szkolnych płytek (detektorów). wytrawione płytki właściwe, wyniki przesłane przez naukowca z odczytu płytek kontrolnych, komputery z zainstalowanym programem ImageJ, szkiełko kalibracyjne, mikroskop (lub samodzielnie wykonany mikroskop ze smartfona) aparat cyfrowy, skrypt do nauki opracowany przez naukowca Przygotowanie stanowiska do odczytu wytrawionych na poprzedniej lekcji płytek właściwych. Wykonanie zdjęć płytkom i wgranie obrazów do komputera (nie ma wymogów co do jakości czy formatu zdjęć, ważne jest jednak aby obraz był ostry). Analiza obrazu wytrawionych płytek. Porównanie otrzymanych wyników z wynikami odczytu płytek kontrolnych, odesłanych wcześniej szkołom przez naukowca. Lekcję może poprowadzić nauczyciel informatyki. Numer lekcji: 10 Liczba godzin: 3 Miesiąc: luty Analiza otrzymanych wyników. komputery, program Excel albo Gnumeric (darmowy) Przyglądanie się wynikom, grupowanie wyników. Wykonanie wykresów. Wyciąganie wniosków na ile szkolne pomiary okazały się wiarygodne (porównanie z płytkami kontrolnymi zmierzonymi przez naukowca), gdzie stężenie radonu jest powyżej normy i dlaczego. Praca w sali komputerowej.