Chemia i fizyka w kuchni i łazience czyli domowe laboratorium. Interdyscyplinarny projekt dydaktyczny Część chemiczna

Transkrypt

1 Chemia i fizyka w kuchni i łazience czyli domowe laboratorium Interdyscyplinarny projekt dydaktyczny Część chemiczna

2 Z chemią możemy spotkać się na każdym kroku- również w kuchni i łazience. Sól, cukier, proszek do pieczenia to przecież substancje chemiczne posiadające swoją nazwę chemiczną, wzór oraz określone właściwości, które decydują o ich zastosowaniu. Kwasy i zasady znane nam z lekcji chemii są obecne w naszym codziennym życiu. Powszechne w środowisku kwasy znajdziemy w soku z cytryny i kawie. Zasady zaś, według skali ph umieszczone po przeciwnej stronie niż kwasy, z łatwością rozpoznać można w amoniaku i wybielaczach. Na lekcjach chemii spotykamy się z pojęciem ph, ale nie każdy zdaje sobie sprawę że ph jest to pojęcie wszechobecne w naszym życiu - począwszy od skóry człowieka, poprzez kosmetyki i żywność. Mało tego, coraz częściej mówi się o niezwykle ważnym wpływie ph spożywanych produktów na zdrowie człowieka, bowiem zaburzenie równowagi kwasowozasadowej w organizmie skutkuje wieloma schorzeniami. Mówiąc o chemii w kuchni czy łazience nie można zapominać również o wodzie a woda wodzie nierówna: mamy bowiem wodę destylowaną, wodę z kranu, wodę mineralną i wodę twardą. Nie sposób w tym miejscu nie wspomnieć także o reakcjach chemicznych, które obserwować można w kuchni np. podczas pieczenia ciasta czy gotowania potraw. Warto również przyjrzeć się jak powstają niektóre produkty spożywcze np. lemoniada czy cukierki, a może uda się je wyprodukować w szkolnej pracowni chemicznej. Niniejszy projekt Chemia w kuchni i łazience pozwali jego uczestnikowi na zgłębienie świata chemii i dostrzeżenie jej w najbliższym otoczeniu, tak by każdy mógł się przekonać, że kuchnia i łazienka to doskonały warsztat pracy.

3 Równowaga kwasowo zasadowa organizmu Jako rozpuszczalnik żywności Środków czystości twarda mineralna kosmetyków ph Woda Reakcje chemiczne CHEMIA W KUCHNI I ŁAZIENCE Napięcie powierzchniowe Inne substancje chemiczne Sole Kwasy i zasady Właściwości i zastosowanie

4 Cele: 1.Cele ogólne: Poszerzenie wiedzy na temat substancji chemicznych występujących w każdym domu, ich właściwości, zastosowaniu i otrzymywaniu. Wyjaśnienie obserwowanych na co dzień zjawisk. Wzrost zainteresowania chemią. Rozwijanie umiejętności planowania, wykonywania i dokumentacji doświadczeń chemicznych Rozwój umiejętności korzystania z różnych źródeł wiedzy. 2.Szczegółowe cele kształcenia: I. Poziom wiadomości A. Zapamiętanie Uczeń: Wymieni substancje chemiczne, z którymi spotyka się w kuchni i łazience podając ich nazwę chemiczną, wzór chemiczny oraz przynależność do wybranej grupy związków chemicznych. Zdefiniuje pojęcie ph. Wymieni substancje, które mogą być rozpuszczone w wodzie pochodzącej z kranu oraz wodzie mineralnej Opisze właściwości wybranych substancji używanych w kuchni i łazience B. Rozumienie Uczeń: Wyjaśni czym jest napięcie powierzchniowe. Wyjaśni na czym polega twardość wody i jak zjawisko to wpływa na życie człowieka Wpływ składników mineralnych na zdrowie człowieka Wyjaśni czym jest równowaga kwasowo -zasadowa organizmu i czym skutkuje zachwianie tej równowagi Uzasadnia wpływ ph żywności zdrowie człowieka

5 II. Poziom umiejętności C. Stosowanie wiadomości w sytuacjach typowych Uczeń: Porównuje właściwości opisywanych substancji chemicznych Wnioskuje na podstawie przeprowadzonych doświadczeń Prezentuje wyniki doświadczeń i obserwacji Wyszukuje informacje na interesujące go zagadnienie Współpracuje z kolegami w drodze do osiągnięcia zamierzonego efektu Obserwuje w swoim domu omawiane zjawiska D. stosowanie wiadomości w sytuacjach problemowych Uczeń: Otrzymuje wybrane substancje np. mydło, sztuczny miód Bada właściwości wybranych substancji hipotetyzuje na podstawie postawionych problemów badawczych proponuje sposób prowadzenia obserwacji zaplanuje samodzielnie tok wybranego doświadczenia organizuje wraz z kolegami warsztat laboratoryjny w szkole przewiduje efekty prowadzonych doświadczeń i obserwacji E. Poziom postawy kształtowanie świadomości przemian chemicznych, z którymi mamy do czynienia na co dzień kształtowanie świadomości poszerzania wiedzy w wyniku prowadzonych doświadczeń kształtowanie prozdrowotnych postaw i zachowań 3.Miejsce realizacji:

6 4.Czas realizacji projektu: 5.Adresaci projektu: uczniowie klas I III Gimnazjum 6.Typ projektu: interdyscyplinarny, grupowy 7.Forma pracy uczniów: grupowa 8.Harmonogram działań: Działaniami poprzedzającymi realizację projektu będą: zapoznanie uczestników ze sprzętem laboratoryjnym zapoznanie uczniów z metodologią badań naukowych ( między innymi poprzez przykładowe ćwiczenia) przydział obowiązków, ustalenie terminów realizacji i sposobu dokumentacji ustalenie źródeł czerpania informacji potrzebnych do realizacji projektu: wykaz literatury i adresów stron internetowych opracowanie kart pracy do poszczególnych doświadczeń L.p. Wykaz zadań dla grup 1. Substancje chemiczne spotykane w kuchni i łazience 2. Czym jest ph? ph w ciele człowieka czyli o równowadze kwasowo zasadowej organizmu. Badanie ph różnych substancji. 3. Kwasy i zasady w codziennym otoczeniu. 4. Dwa słowa o soli kuchennej i innych solach. 5. Mydło domowej roboty 6. Czym jest napięcie powierzchniowe? 7. Woda wodzie nierówna czyli czym się różni woda z kranu od wody mineralnej, a co z kolei kryje się pod określeniem woda twarda? 8. Substancje chemiczne jako źródło prądu 9. Reakcje chemiczne obserwowane w kuchni i Termin realizacji wrzesień Nauczyciel opiekun Nauczyciel chemii

7 łazience 10. Ruszamy z produkcją cukierków, lemoniady i sztucznego miodu. 11. Podsumowanie realizowanego projektu 9.Realizacja projektu; Uczniowie i ich zadania Zadanie Sposób realizacji Wykaz czynności Materiały 1. pogadanka - Wykonanie mapy mentalnej przedstawiającej używane na co dzień w kuchni i łazience substancje chemiczne. 2. wykład, dyskusja, doświadczenia - Przybliżenie tematyki ph oraz równowagi kwasowo zasadowej organizmu w postaci wykładu przygotowanego przez uczniów - Jak zachwianie równowagi kwasowo -zasadowej wpływa na zdrowie? Co wpływa na zachwiane tej równowagi?- dyskusja - Przygotowanie domowych wskaźników ph - Określanie ph wybranych produktów spożywczych przy użyciu odpowiednich do tego wskaźników - Określanie na podstawie ph czy dany produkt jest kwasotwórczy czy zasadotwórczy czyli jak wpływa na nasze zdrowie? do wykonania mapy Literatura, Internet wybrane produkty spożywcze, wskaźniki ph, karty pracy

8 3. burza mózgów, doświadczenia 4. pogadanka, doświadczenia - Które substancje chemiczne są przyjazne dla skóry? określanie ph wybranych substancji np. mydła, proszku do prania, płynu do naczyń itp. - Burza mózgów dotycząca występowania kwasów i zasad w kuchni i łazience - Jajko w butelce doświadczenie ilustrujące wpływ kwasów na skorupkę jajka - Jak zobojętnić kreta? doświadczenie ilustrujące reakcje zobojętniania czyli co się stanie po zmieszaniu kwasu i zasady. - Pogadanka na temat występowania różnych soli w naszym mieszkaniu - Jak otrzymuje się sól kuchenną? -doświadczenie - Krystalizacja soli kuchennej i soli gorzkiej - doświadczenie 5. doświadczenia - Domowa fabryka mydeł (otrzymywanie mydła dwoma sposobami) doświadczenia - Otrzymywanie mydła peelingujacego -doświadczenie - Opisywanie właściwości otrzymanych mydeł - Otrzymywanie i badanie kosmetyków doświadczenie literatura, Internet do wykonania doświadczenia, karty pracy do wykonania doświadczenia, karty pracy do wykonania doświadczenia, karty pracy

9 możliwe do przeprowadzenia na uczelni. 6. wykład, pogadanka, doświadczenia 7. pogadanka, doświadczenia, dyskusja - Wykład i pogadanka na temat zjawiska napięcia powierzchniowego - Alkohol walczy z kawą - doświadczenie ilustrujące czym jest napięcie powierzchniowe - Jak zrobić bańki mydlane? doświadczenie - Wybuchowe bańki mydlane doświadczenie ( w miarę możliwości czasowych) - Co kryje się pod słowem woda? - woda destylowana, woda pochodząca z kranu, woda mineralna, woda twarda pogadanka, wykład - Analiza etykiet dostępnych na półkach sklepowych wód mineralnych - Czy warto pić wodę mineralną a jeśli tak to którą wybrać? dyskusja - Dlaczego w twardej wodzie trzeba zużyć więcej mydła? - doświadczenie i dyskusja nad wynikami doświadczenia - Badanie wody pod kątem jej twardości, ph i zawartości wybranych kationów i anionów literatura, Internet do wykonania doświadczeń, karty pracy literatura, internet, etykiety wód mineralnych, do wykonywania doświadczeń, zestaw do badania wody, karty pracy

10 ( propozycja zbadania wody również na uczelni wyższej) 8. wykład, doświadczenia - Czym jest prąd i skąd się bierze?- wykład - Prąd z ziemniaka to całkiem możliwe -doświadczenie i dyskusja 9. pogadanka, doświadczenia - Pogadanka na temat obserwowanych na co dzień przemian chemicznych - Dlaczego ciasto rośnie na proszku do pieczenia i na drożdżach? - doświadczenie 10. doświadczenia - Jak wyprodukować sztuczny miód, lemoniadę oraz cukierki czyli znów coś na temat reakcji chemicznych - doświadczenie 11. dyskusja, praca zespołowa nad podsumowaniem wyników prowadzonych doświadczeń - Zebranie wyników prowadzonych obserwacji w postaci map mentalnych, fotografii - wykonanie prezentacji multimedialnej dotyczącej realizacji projektu literatura, Internet, do wykonania doświadczenia, karty pracy podręczniki, do wykonania doświadczenia, karty pracy do wykonania doświadczenia, karty pracy do wykonania dokumentacji 10. Karty pracy, materiały, literatura 1. podręczniki z chemii i fizyki do Liceum 2.Gulińska H., Ciekawe eksperymenty chemiczne, WSiP, Warszawa Wielka Księga Eksperymentów, Wyd. E. Jermiołkowicz, Zielona Góra Stobiński J., Cukier z gazety - czy chemia wszystko może, Wyd. Alfa, Warszawa Zivko K. Kosić, Miedzy zabawą a chemią, Wydawnictwa Naukowo Techniczne, Warszawa Grosse E., Weismantel Ch., Z chemią za pan brat, Wyd. Iskry Warszawa 1995

11 Przykładowe karty pracy załącznik nr 1 1. Temat: 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 otrzymamsz 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 oraz Obserwacje:

12 Wnioski: Temat : Prąd z kartofli Dwa słowa o doświadczeniu: Istnieją rozmaite źródła napięcia. Prawdopodobnie nie wiecie że jednym z nich może być kartofel lub sok z cytryny, pomarańczy czy jabłka czyli produkty obecne na co dzień w naszej kuchni. W doświadczeniu tym spróbujemy wykorzystać je do całkiem nietypowego celu mianowicie spróbujmy przekonać się że sok z kartofla jest generatorem elektryczności. Potrzebne materiały: kartofel, cytryna, drut miedziany, drut cynkowy gwóźdź żelazny, małą słuchawkę radiową, cienki drucik miedziany Opis doświadczenia: Obydwa druty wkłuwamy w bulwę odległości 1cm od siebie i tak aby się nie stykały do każdego z nich podłączamy cienki drucik miedziany. Obserwacje: Wnioski: 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.

13 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:.. 4. Temat: Jak otrzymuje się sól kuchenną? Dwa słowa o doświadczeniu: W krajach śródziemnomorskich otrzymuje się sól tak, jak w Indiach. Na brzegach morskich buduje się saliny-płaskie zbiorniki napełnione morską wodą. W podwyższonej temperaturze woda paruje, pozostawiając wykrystalizowaną sól. Potrzebne materiały: miseczka, sól kuchenna, stara brytfanka. Opis doświadczenia :Do miseczki wlewamy 100cm 3 wody i mieszając rozpuszczamy w niej kolejne porcje po 30g soli kuchennej. Gdy sól przestanie się rozpuszczać, nasza solanka

14 będzie nasycona. Odparowujemy część roztworu w starej brytfance. Resztę wlewamy do płaskich naczyń i pozostawiamy do dalszego odparowania. Obserwacje:..... Wnioski: Dlaczego w twardej wodzie trzeba zużyć więcej mydła? Dlaczego włosy po umyciu trudno się układają a skóra jest szorstka? Dlaczego piorąc w deszczówce zużywasz miej proszku do prania? Spróbujemy odpowiedzieć na to pytanie odpowiedzieć na to pytanie robiąc doświadczenie. Potrzebne materiały: Zestaw do badania twardości wody Woda kranowa Woda deszczowa Mydło Chlorek wapnia Opis doświadczenia: Próbki wody zbadaj za pomocą przeznaczonego do tego zestawu. Zapisz wyniki. Sporządź wodny roztwór chlorku wapnia i dodawaj kroplami roztwór mydła. Obserwacje:. Wnioski:... Załącznik nr 2 raport końcowy

15 1. Tytuł projektu: Chemia w kuchni i łazience czyli domowe laboratorium 2. Autorzy/realizatorzy: uczniowie klas I III Gimnazjum w Klęczanach 3. Cele projektu: - poznanie substancji występujących w codziennym otoczeniu, głównie pod kątem ich właściwości - wyjaśnienie zjawisk obserwowanych w codziennym życiu - przybliżenie pojęcia reakcje chemiczne oraz możliwość ich wykorzystania np. w przemyśle spożywczym - doskonalenie umiejętności wykonywania doświadczeń, prowadzenia obserwacji i opracowywania wyników - posługiwanie się różnymi źródłami informacji - kształtowanie współpracy w obrębie zespołu 4. Etapy realizacji projektu Formy pracy - samodzielne wyszukiwanie informacji - spotkania w grupach celem przygotowania się do zajęć - praca zespołowa nad wykonywaniem doświadczeń i omawianiem ich wyników - konsultacje z nauczycielem - lekcja, zajęcia praktyczne, prezentacja wytworów pracy Formy wykonania projektu - poszerzenie wiedzy na temat substancji obecnych w kuchni i łazience - poszerzenie wiedzy na temat zjawisk znanych nam z życia codziennego - otrzymywanie wybranych substancji - kształtowanie prozdrowotnych zachowań ( badanie wpływu ph żywności na zdrowie człowieka) Efekty realizacji projektu: Uczniowie znają:

16 - substancje chemiczne obecne w kuchni i łazience: ich nazwy chemiczne, zastosowanie, przynależność do określonej grupy związków chemicznych - pojęcia ph i napięcia powierzchniowego - sposoby otrzymywania wybranych substancji chemicznych - metodologię prowadzenia doświadczeń Uczniowie rozumieją: - zjawiska obserwowane w życiu codziennym - potrzebę właściwego doboru żywności w trosce o własne zdrowie Uwagi na temat realizacji projektu: Realizacja projektu opiera się na wzajemnej współpracy w obrębie danego zespołu oraz pomiędzy zespołami. Dotyczy to wspólnego podejmowania decyzji, przestrzegania ustalonych terminów, rozwiązywania problemów i wywiązywania się z powierzonych obowiązków. 5. Załączniki: karty pracy, formularze, plansze, notatki własne, fotografie itp. 14. Ocenianie działań ucznia Na zakończenia projektu każdy uczeń zostanie zobligowany do dokonania samooceny swej pracy podczas trwania projektu wg wzoru Załącznik nr 3 karta ewaluacji projektu Co robiłem? tak nie czasami Aktywnie uczestniczyłem w pracy Przyjmowałem określone zadania Byłem pomysłodawcą Słuchałem z uwagą Pomagałem w podejmowaniu decyzji

17 Poszukiwałem nowych pomysłów Pomagałem kolegom Zachęcałem do pracy nad zadaniem Uwagi własne Na zakończenie projektu zostanie przeprowadzona z wszystkimi uczestnikami ankieta ewaluacyjna wg wzoru: Załącznik nr 4 karta ewaluacji projektu 1. Czy problematyka realizowane w projekcie odpowiadała Twoim możliwościom? 2. W jakim stopniu Twoim zdaniem zostały zrealizowane cele projektu? 3. Czy czas przeznaczony na realizację projektu był prawidłowo wykorzystany? 4. Jak oceniasz zdobyte wiadomości i umiejętności podczas realizacji projektu? 5. W jakim stopniu wiedza zdobyta podczas realizacji projektu jest przydatna w życiu codziennym? 6. Oceń, w jakim stopniu mogłeś realizować własne pomysły służące realizacji projektu. 7. W jakim stopniu konsultacje z nauczycielami zaspokajały Twoje potrzeby w tym zakresie?

18 8. Oceń stosunki panujące między członkami Twojego zespołu podczas realizacji projektu. 9. Czy akceptujesz system oceniania projektu? 10. Czy chciałbyś uczestniczyć w realizacji następnego projektu? Ocena przez nauczyciela każdego ucznia Od początku projektu są znane zasady oceniania pracy w zespołach. Ocenie podlega przede wszystkim jakość włożonej przez uczniów pracy. Oceny wystawiane będą za umiejętność wykonywania danej czynności, posiadane informacje, zastosowanie ich w praktyce oraz inwencję twórczą. Każdy uczeń powinien być oceniany oddzielnie. Jeśli zadanie wykonywała grupa, wówczas każdy uczeń powinien mieć możliwość określenia własnego wkładu pracy w wykonywanie wspólnych zadań. Ocena końcowa składa się z dwu ocen cząstkowych: - po upływie połowy wyznaczonego czasu na realizację projektu, - po zakończeniu projektu. Załącznik nr 5 Arkusz oceny projektu

19 Etapy realizacji Umiejętności Ocena (1 5) Zbieranie i opracowywanie materiałów Praca przy wykonywaniu doświadczeń Wytwory pracy uczniów (plansze, mapa mentalna, wykresy itp.) Prezentacja - wyszukiwanie informacji - selekcja informacji - przetwarzanie informacji - wykorzystanie praktyczne informacji w sytuacjach problemowych - dobór materiałów do celów - angażowanie się w proces doświadczalny - współpraca w grupie - umiejętność posługiwania się sprzętem laboratoryjnym - stosowanie zasad BHP - opracowywanie wyników i analiz doświadczeń - pomysłowość - staranność wykonania - umiejętność wizualizacji doświadczeń - pomysłowość pokazu - zainteresowanie innych uczniów tematem projektu -sposób mówienia - staranność wykonania -inwencja twórcza - wkład pracy w przygotowanie - atrakcyjność pokazu