Rys. 1. Zbuduj model (prototyp) z wykorzystaniem dowolnych pomocy i narz¹dzi. Lp. Pomoce i narzêdzia Iloœæ sztuk. 1 plastikowa miska du a 1

Transkrypt

1 51. ZAPROJEKTUJ SYSTEM ZAOPATRZENIA OAZY W WODÊ Zaprojektuj system zaopatrzenia oazy w wodê. Wyjaœnij zasadê jego dzia³ania. Oaza po³o ona jest na pustyni, w odleg³oœci oko³o 20 km od pasma górskiego, w którym wystêpuj¹ opady deszczu. W pod³o u terenu, na którym powsta³a oaza, warstwy skalne uk³adaj¹ siê na kszta³t niecki geologicznej. Warstwa ska³ przepuszczalnych jest uwiêziona pomiêdzy warstwami nieprzepuszczalnymi. (rys. 1). Pamiêtaj, e zasoby wody s³odkiej na tym obszarze s¹ niewielkie, dlatego system zaopatrzenia w wodê powinien byæ tak zaprojektowany, aby straty wody w czasie jej transportu i poboru by³y jak najmniejsze. Swoj¹ pracê wykonaj jako model przestrzenny. Model powinien posiadaæ miniaturow¹ oazê oraz góry. OAZA piaski i³y i gliny piaski nasycone wod¹ granity 1. Wariant 1 wykonania prototypu Rys. 1 Zbuduj model (prototyp) z wykorzystaniem dowolnych pomocy i narz¹dzi. 2. Wariant 2 wykonania prototypu Zbuduj prototyp wykorzystuj¹c nastêpuj¹ce pomoce i narzêdzia: Pomoce i narzêdzia Iloœæ sztuk strona 4 1 plastikowa miska du a 1 2 plastikowe dno od butelki po wodzie 5 l 2 3

2 3 miseczka plastikowa, jednorazowa (mniejsza od dna butelki) lub kawa³ek grubej folii 4 no yczki 1 5 piasek, drobny wir 1 kg 6 gips, glina lub plastelina 1-2kg 7 wype³niacze modelu (np.: styropian, pianka monta owa) 3 dm 3 8 plastikowa rurka (studnia) 1 9 korek (zatykaj¹cy rurkê) 1 10 woda 5 l 1 11 folia plastikowa (lub karton) do zabezpieczenia stolika przed zabrudzeniem 1 12 ga³¹zki, patyczki, liœcie itp. potrzebne do zbudowania oazy 3. Wariant 3 wykonania prototypu Zbuduj prototyp wykorzystuj¹c nastêpuj¹ce pomoce i narzêdzia: Pomoce i narzêdzia Iloœæ sztuk 1 giêtka rurka plastikowa np. cienki w¹ ogrodowy 0,5 m 2 sztywne rurki np.: do napojów 10 3 malutki lejek lub strzykawka do wlewania wody 1 4 korek do rurki giêtkiej 2 5 koreczki do ma³ych rurek 8 6 gêsty klej szybkoschn¹cy lub plastelina 1 opakowanie 7 wype³niacze modelu (np.: styropian, pianka monta owa) 2 dm 3 8 piasek, drobny wir 2 kg 9 gips, glina lub plastelina 1 2 kg 10 butelka z wod¹ 0,5 l 11 plastikowa miska du a 1 12 no yczki 1 13 ga³¹zki, patyczki, liœcie itp. potrzebne do zbudowania oazy 14 folia lub tektura do zabezpieczenia stolików 1 2 strona 5

3 4. Iloœæ bloków potrzebna do realizacji prototypu Dwa bloki 1,5 h ka dy 5. Realizowane treœci podstawy programowej Przedmiot Realizowana treœæ podstawy programowej Fizyka 3. 6) pos³uguje siê pojêciem ciœnienia (w tym ciœnienia hydrostatycznego i atmosferycznego) Geografia Informatyka 10. 9) wykazuje..., zwi¹zek pomiêdzy formami gospodarowania cz³owieka a zasobami wodnymi; uzasadnia potrzebê racjonalnego gospodarowania w œrodowisku charakteryzuj¹cym siê powa nymi niedoborami s³odkiej wody 2. 3)pobiera informacje i dokumenty z ró nych Ÿróde³, w tym internetowych, ocenia pod wzglêdem treœci i formy ich przydatnoœæ do wykorzystania w realizowanych zadaniach i projektach 6. Kszta³cone kompetencje kompetencje matematyczne i podstawowe kompetencje naukowo-techniczne, umiejêtnoœæ uczenia siê, kompetencje informatyczne. 7. Cele zajêæ blokowych wykonanie modelu zaopatrzenia oazy w wodê, wyjaœnienie zasady dzia³ania studni artezyjskiej lub fogarry (qanatu) [uczeñ mo e przedstawiæ, zamiast studni artezyjskiej, model zaopatrzenia oazy w wodê w postaci fogarry (qanatu)]. 8. Oczekiwane osi¹gniêcia ucznia strona 6 Po ukoñczeniu lekcji uczeñ: wyjaœni zasadê dzia³ania studni artezyjskiej (lub fogarry), wykona model zaopatrzenia oazy w wodê (studnia artezyjska lub fogarra), uzasadni potrzebê racjonalnego gospodarowania w œrodowisku charakteryzuj¹cym siê powa nymi niedoborami s³odkiej wody, oceni przydatnoœæ informacji pochodz¹cych z ró nych Ÿróde³, w tym internetowych.

4 9. Przyk³adowe rozwi¹zanie wariantu 2 (studnia artezyjska) opis dzia³añ uczniów 9.1 Planowanie i dokonywanie wstêpnych prób (zajêcia nr 1) Opis kolejnych dzia³añ Uwagi do realizacji dla nauczyciela (rysunki i fotografie) trwania w min 1 Zapoznanie siê uczniów z literatur¹ oraz stronami internetowymi na temat zaopatrzenia oazy w wodê. 2 Zapoznanie uczniów z przebiegiem lekcji. Przygotowanie sali do zajêæ (zabezpieczenie stolików itp.) Temat zajêæ powinien byæ podany uczniom na poprzednich zajêciach, aby uczniowie mogli zapoznaæ siê z literatur¹ oraz stronami internetowymi na dany temat w domu (karta pracy ucznia wariant 1). Podzia³ uczniów na grupy dwuosobowe. Rozdanie uczniom, którzy nie przynieœli w³asnych materia³ów do wykonania prototypu, kart pracy wariant 2 i 3 oraz materia³ów przygotowanych przez nauczyciela. 5 min 3 Wprowadzenie do tematu zajêæ. Sprawdzenie, czy uczniowie wiedz¹, jakie warunki musz¹ byæ spe³nione, aby na pustyni powsta³a oaza. Krótko przedstawi¹, jak wygl¹da ycie w oazie. Uczniowie musz¹ wyjaœniæ, dlaczego nale y w klimacie suchym racjonalnie gospodarowaæ zasobami wody. 4 Wymiana doœwiadczeñ miedzy uczniami tworz¹cymi grupê na temat sposobów zaopatrzenia oazy w wodê. Wybór studni artezyjskiej jako jednego ze sposobów zaopatrzenia oazy w wodê. 5 Wykonanie rysunku modelu zaopatrzenia oazy w wodê (studnia artezyjska). Uczniowie rysuj¹ schemat studni artezyjskiej. 15 min 6 Zaprojektowanie sposobu wykonania modelu studni artezyjskiej. Uczniowie decyduj¹ w jaki sposób wykonaj¹ model studni artezyjskiej (prototyp). 7 Opracowanie listy potrzebnych materia³ów i narzêdzi potrzebnych do zrealizowania prototypu. strona 7

5 9.2 Konstruowanie, realizowanie prototypu i udoskonalenia Opis kolejnych dzia³añ Uwagi do realizacji dla nauczyciela (rysunki i fotografie) trwania w min 1 Konstrukcja modelu studni artezyjskiej. Uczniowie wykonuj¹ tylko mechanizm dzia³ania studni artezyjskiej. Do butelki po wodzie 5l. wsypuj¹ wir lub piasek. Modeluj¹ go na kszta³t niecki. Na to nak³adaj¹ plastikow¹ miseczk¹ jednorazow¹ lub grub¹ foliê. W miseczce robi¹ otwór, do którego wk³adaj¹ plastikow¹ rurkê. Miejsce styku rurki z miseczka uszczelniaj¹ plastelin¹, gipsem itp. Rurkê zatykaj¹ korkiem. 15 min 2 Sprawdzanie poprawnoœci dzia³ania prototypu (studni artezyjskiej). 3 Wprowadzenie poprawek i ponowne sprawdzenie poprawnoœci dzia³ania prototypu. Uczniowie wk³adaj¹ model studni artezyjskiej do du ej plastikowej miski i sprawdzaj¹, czy woda wlana do warstwy przepuszczaj¹cej wodê (piasku, wiru) wyp³ywa pod ciœnieniem (po odetkaniu korka). 5 min 9.3 Testowanie (zajêcia nr 2) Opis kolejnych dzia³añ Uwagi do realizacji dla nauczyciela (rysunki i fotografie) trwania w min 1 Przygotowanie stanowiska do pracy. strona 8 2 Budowa modelu zaopatrzenia oazy w wodê. Uczniowie tworz¹ model, przypominaj¹cy rys. nr 1, w du ej plastikowej misce. Wykonuj¹ z wype³niaczy (styropian, pianka monta owa itp.) i gipsu (plasteliny) model gór i pod³o a niecki geologicznej. Wk³adaj¹ dno butelki po wodzie 5l. Do butelki wsypuj¹ wir lub piasek. Modeluj¹ w nim kszta³t niecki, uszczelniaj¹ je od góry plastikow¹ miseczk¹ jednorazow¹ lub grub¹ foli¹. W miseczce robi¹ otwór, do którego wk³adaj¹ plastikow¹ rurkê. 60 min

6 3 Prezentacja modelu zaopatrzenia oazy w wodê. Miejsce styku rurki z miseczka uszczelniaj¹ plastelin¹, gipsem itp. Rurkê zatykaj¹ korkiem. Na miseczkê nak³adaj¹ warstwê, która nie przepuszcza wody (gips, plastelina, glina itp.), a nastêpnie warstwê piasku (pustynia). Buduj¹ oazê przy u yciu ga³¹zek, liœci itp. Uczniowie imituj¹ opady deszczu na stokach gór poprzez polewanie stoków ma³ym strumieniem wody. Woda wpada do warstwy piasku (i wiru). Po odetkaniu korka ze studni wylewa siê woda. Uczniowie wyjaœniaj¹ dlaczego woda wyp³ywa w studni pod ciœnieniem. 4 Sprz¹tnie stanowiska pracy. 10. Przyk³adowe rozwi¹zanie wariantu 3 (fogarra) opis dzia³añ uczniów 10.1 Planowanie i dokonywanie wstêpnych prób (zajêcia nr 1) Opis kolejnych dzia³añ Uwagi do realizacji dla nauczyciela (rysunki i fotografie) trwania w min 1 Zapoznanie siê uczniów z literatur¹, stronami internetowymi na temat zaopatrzenia oazy w wodê. Temat zajêæ powinien byæ podany uczniom na poprzednich zajêciach, aby uczniowie mogli zapoznaæ siê z literatur¹ oraz stronami internetowymi na dany temat w domu (karta pracy ucznia wariant 1). 2 Zapoznanie uczniów z przebiegiem lekcji. Przygotowanie sali do zajêæ (zabezpieczenie stolików itp.) Podzia³ uczniów na grupy dwuosobowe. Rozdanie uczniom, którzy nie przynieœli w³asnych materia³ów do wykonania prototypu, kart pracy wariant 2 i 3 oraz materia³ów przygotowanych przez nauczyciela. 3 Wprowadzenie do tematu zajêæ. Sprawdzenie, czy uczniowie wiedz¹, jakie warunki musz¹ byæ spe³nione, aby na pustyni powsta³a oaza. Krótko przedstawi¹ jak wygl¹da ycie w oazie. Uczniowie musz¹ wyjaœniæ, dlaczego nale y w klimacie suchym racjonalnie gospodarowaæ zasobami wody. 5 min 15 min strona 9

7 4 Wymiana doœwiadczeñ miedzy uczniami tworz¹cymi grupê na temat sposobów zaopatrzenia oazy w wodê. Wybór fogarry jako jednego ze sposobów zaopatrzenia oazy w wodê. 5 Wykonanie rysunku modelu zaopatrzenia oazy w wodê (fogarra) 6 Zaprojektowanie sposobu wykonania modelu fogarry 7 Opracowanie listy potrzebnych materia³ów i narzêdzi niezbêdnych do zrealizowania prototypu. Uczniowie rysuj¹ schemat fogarry. Uczniowie decyduj¹, w jaki sposób wykonaj¹ model fogarry (prototyp) Konstruowanie, realizowanie prototypu i udoskonalenia Opis kolejnych dzia³añ Uwagi do realizacji dla nauczyciela (rysunki i fotografie) trwania w min 1 Konstrukcja modelu fogarry. Uczniowie wykonuj¹ tylko mechanizm dzia³ania fogarry. W rurce, najlepiej giêtkiej, robi¹ no yczkami kilka otworów, w które wk³adaj¹ plastikowe sztywne rurki. Miejsce styku rurek z giêtkim wê em uszczelniaj¹ plastelin¹ lub klejem itp. Miejsca zakoñczenia poziomo u³o onej giêtkiej rurki zabezpieczaj¹ korkami. 15 min 2 Sprawdzanie poprawnoœci dzia³ania prototypu (fogarry). Uczniowie w du ej plastikowej misce usypuj¹ warstwê piasku o ma³ym nachyleniu. Uk³adaj¹ na nim model fogarry i zasypuj¹ piaskiem do po³owy wysokoœci pionowo ustawionych rurek. Uwa aj¹, aby nie zasypaæ rurek piaskiem. Sprawdzaj¹, czy woda wlana do rurki (lub kilku rurek) po³o onych najwy ej, pojawi siê w pozosta³ych rurkach. Wodê najlepiej wlewaæ przy pomocy strzykawki. 5 min strona 10 3 Wprowadzenie poprawek i ponowne sprawdzenie poprawnoœci dzia³ania prototypu.

8 10.3 Testowanie (zajêcia nr 2) Opis kolejnych dzia³añ Uwagi do realizacji dla nauczyciela (rysunki i fotografie) trwania w min 1 Przygotowanie stanowiska do pracy. 2 Budowa modelu zaopatrzenia oazy w wodê. 3 Prezentacja modelu zaopatrzenia oazy w wodê. W du ej plastikowej misce uczniowie tworz¹ model przypominaj¹cy rys. nr 1. Wykonuj¹ z wype³niaczy (styropian, pianka monta owa itp.) i gipsu (plasteliny) model gór. Pod³o e niecki geologicznej mog¹ wykonaæ te z piasku. Na lekko nachylonej warstwie piasku lub gipsu uk³adaj¹ model fogarry. Zalewaj¹ gipsem lub oblepiaj¹ plastelin¹. Nastêpnie uk³adaj¹ pozosta³e warstwy: piasek potem gips (plastelina) i na kocu warstwa piasku (pustynia). Rurki obcinaj¹ do wysokoœci terenu. Buduj¹ oazê przy u yciu ga³¹zek, liœci itp. Uczniowie imituj¹ opady deszczu na stokach gór, poprzez wlewanie strzykawk¹ w najwy ej po³o one rurki fogarry wody. Woda nastêpnie wlewa siê do pozosta³ych rurek na zasadzie naczyñ po³¹czonych. Pojawia siê tak e w rurce, która jest studni¹ oazy. Uczniowie wyjaœniaj¹ zasadê dzia³ania fogarry. 60 min 4 Sprz¹tnie stanowiska pracy. 11. Materia³y pomocnicze dla nauczyciela karta pracy wariant 1, karta pracy wariant 2i3, Uwagi do realizacji zajêæ: Uczniowie przy wyszukiwaniu sposobów zaopatrzenia oazy w wodê mog¹ znaleÿæ 2 metody spe³niaj¹ce kryteria. Jeden ze sposobów to studnia artezyjska a drugi to foggara (qanat). Informacje na temat foggary znajduj¹ siê w literaturze dla nauczyciela (linki do stron internetowych). Uczniowie prawdopodobnie bêd¹ stosowaæ pierwszy ze sposobów, poniewa ucz¹ siê w gimnazjum o wodach artezyjskich. strona 11

9 Proszê na poprzednich zajêciach rozdaæ kartê pracy ucznia dla wariantu 1. Proszê o rozdanie uczniom, którzy nie przynieœli w³asnych materia³ów do wykonania prototypu, kart pracy wariant 2 i 3 oraz materia³ów przygotowanych przez nauczyciela. 12a. Karta efektywnoœci ekonomicznej prototypu (relacja koszt efekt) wariant 2 (studnia artezyjska) Pomoc dydaktyczna Iloœæ sztuk Cena jednostkowa Cena ³¹czna 1 miseczka plastikowa, jednorazowa (mniejsza od dna butelki) lub kawa³ek grubej folii 1 30gr 30gr 2 gips, glina lub plastelina 1 2 kg 3 z³ 3 z³ 3 wype³niacze (np.: styropian, pianka monta owa) 3 dm 3 1z³ 3z³ 4 plastikowa rurka (studnia) 1 20 gr 20 gr 5 korek (zatykaj¹cy rurkê) 1 20 gr 20 gr 6 folia plastikowa (lub karton) 1 1 z³ 1 z³ Suma kosztów 7 z³ 70 gr 12b. Karta efektywnoœci ekonomicznej prototypu (relacja koszt efekt) wariant 3 (fogarra) Pomoc dydaktyczna Iloœæ sztuk Cena jednostkowa Cena ³¹czna strona Suma kosztów

10 13a. Oszacowanie kosztów pracy wariant 2 (studnia artezyjska) Zadanie wykonania (h) Liczba osób ¹cznie osobogodzin pracy Cena osobogodziny pracy (z³) Koszt (z³) Suma: 65,1 13b. Oszacowanie kosztów pracy wariant 3 (fogarra) Zadanie wykonania (h) Liczba osób ¹cznie osobogodzin pracy Cena osobogodziny pracy (z³) Koszt (z³) Suma: 14. Ankieta ewaluacyjna zajêæ Pytanie do ucznia Tak Raczej tak Trudno powiedzieæ Nie Zdecydow anie nie 1 Czy na dzisiejszych zajêciach zapozna³eœ siê ze sposobami zaopatrzenia oazy w wodê? 2 Czy wykonywanie modelu zaopatrzenia oazy w wodê by³o dla Ciebie ciekawe? 3 Czy zadanie, które wykonywa³eœ dziœ na zajêciach, by³o dla Ciebie za trudne? strona 13

11 Pytanie do ucznia Tak Raczej tak 4 Czy na wykonanie zadañ powinno byæ przeznaczone wiêcej czasu? Trudno powiedzieæ Nie Zdecydow anie nie 5 Je eli uwa asz, e mo na coœ zmieniæ, ulepszyæ w tych zajêciach, napisz tutaj: Karta samooceny ucznia Okreœl w procentach wk³ad pracy ka dego uczestnika waszej grupy w poszczególnych æwiczeniach. Rodzaj czynnoœci Ja Partner Zapoznanie siê uczniów z literatur¹, stronami internetowymi na temat zaopatrzenia oazy w wodê. Wykonanie rysunku modelu studni artezyjskiej (lub fogarry), zaprojektowanie sposobu wykonania, opracowanie listy potrzebnych materia³ów i narzêdzi. Konstrukcja modelu studni artezyjskiej (lub fogarry)i sprawdzenie poprawnoœci jej dzia³ania. Budowa modelu zaopatrzenia oazy w wodê i jego prezentacja. 16. Literatura uzupe³niaj¹ca form/Attachments/5/5%20-%20ICQHS.pdf h.htm strona 14

12 Karta pracy wariant 1. Opis modelu (prototypu) Zaprojektuj system zaopatrzenia oazy w wodê. Wyjaœnij zasadê jego dzia³ania. Oaza po³o ona jest na pustyni, w odleg³oœci oko³o 20 km od pasma górskiego, w którym wystêpuj¹ opady deszczu. W pod³o u terenu, na którym powsta³a oaza, warstwy skalne uk³adaj¹ siê na kszta³t niecki geologicznej. Warstwa ska³ przepuszczalnych jest uwiêziona pomiêdzy warstwami nieprzepuszczalnymi. (rys.1) Pamiêtaj, e zasoby wody s³odkiej na tym obszarze s¹ niewielkie, dlatego system zaopatrzenia w wodê powinien byæ tak zaprojektowany, aby straty wody w czasie jej transportu i poboru by³y jak najmniejsze. Swoj¹ pracê wykonaj jako model przestrzenny. Model powinien posiadaæ miniaturow¹ oazê oraz góry. Zbuduj model (prototyp) z wykorzystaniem dowolnych pomocy i narz¹dzi. OAZA piaski i³y i gliny piaski nasycone wod¹ granity Rys. 1 Karta pracy wariant 2 i wariant 3. Opis (modelu) prototypu Zaprojektuj system zaopatrzenia oazy w wodê. Wyjaœnij zasadê jego dzia³ania. Oaza po³o ona jest na pustyni, w odleg³oœci oko³o 20 km od pasma górskiego, w którym wystêpuj¹ opady deszczu. W pod³o u terenu, na którym powsta³a oaza, warstwy skalne uk³adaj¹ siê na strona 15

13 kszta³t niecki geologicznej. Warstwa ska³ przepuszczalnych jest uwiêziona pomiêdzy warstwami nieprzepuszczalnymi. (rys.1) Pamiêtaj, e zasoby wody s³odkiej na tym obszarze s¹ niewielkie, dlatego system zaopatrzenia w wodê powinien byæ tak zaprojektowany, aby straty wody w czasie jej transportu i poboru by³y jak najmniejsze. Swoj¹ pracê wykonaj jako model przestrzenny. Model powinien posiadaæ miniaturow¹ oazê oraz góry. Zbuduj (model) prototyp wykorzystuj¹c nastêpuj¹ce pomoce i narzêdzia: Pomoce i narzêdzia Iloœæ sztuk 1 plastikowa miska du a 1 2 plastikowe dno od butelki po wodzie 5 l miseczka plastikowa, jednorazowa (mniejsza od dna butelki) lub kawa³ek grubej folii. 1 4 no yczki 1 5 piasek, wir 1 kg 6 gips, glina lub plastelina 1 2 kg 7 wype³niacze (np.: styropian, pianka monta owa) 3 dm 3 8 giêtka rurka plastikowa np. cienki w¹ ogrodowy 1 9 plastikowe sztywne cienkie rurki 8 10 malutki lejek lub strzykawka do wlewania wody 1 11 korek do rurki giêtkiej 2 12 koreczki do ma³ych sztywnych rurek 8 13 gêsty klej szybkoschn¹cy lub plastelina 1 opakowanie 14 woda 5l 15 folia plastikowa(lub karton)do zabezpieczenia stolika przed zabrudzeniem 1 strona 16

14 OAZA piaski i³y i gliny piaski nasycone wod¹ granity Rys. 1 strona 17