Harmonogram projektu Koroduj

Transkrypt

1 Harmonogram projektu Koroduj (projekt odpowiedni dla gimnazjum) Naukowiec: Magdalena Osial Kontakt: Cel projektu: Projekt ma na celu poznanie przez uczniów zjawiska korozji oraz uświadomienie wpływu czynników zewnętrznych na wytrzymałość metali. Jednocześnie projekt skupi się na wyrobieniu w uczniach umiejętności w zakresie pracy grupowej, organizacji pracy w trakcie wykonywania eksperymentów, a także przyczyni się do wzrostu umiejętności prezentacji wyników uzyskanych w trakcie badań. 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. Na każdym etapie pracy z uczniami można skonsultować się z naukowcem pisząc na adres: koroduj@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.

2 Proponowany harmonogram projektu Koroduj 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 Metale w roztworach cz. 1 badanie właściwości metali. próbki metali (np. gwoździe, drut), lupa lub mikroskop multimetr, waga Ważenie próbek metali i zapisywanie masy. Obejrzenie powierzchni metali pod lupą/mikroskopem i opisanie, czy jest gładka/porowata. Sprawdzanie elastyczności metali próba zgięcia metalu (można spróbować uderzyć młotkiem w każdą próbkę w taki sam sposób, aby sprawdzić który metal ulega większemu odkształceniu). Sprawdzanie multimetrem oporności (w omach) i pojemności elektrycznej metali (w celu późniejszego porównania czy te wartości się zmienią w wyniku korozji ). Przygotowanie próbek metali do umieszczenia ich w roztworach przygotowanych na kolejnej lekcji. Odłożenie części próbek metali do pomalowania ich lakierem ochronnym do metali. Zalecane jest podzielenie klasy na kilka grup, każda grupa może zbadać inny zestaw metali (np. po dwa metale), a następnie wymienić się obserwacjami. Przebieg pracy oraz otrzymywane wyniki uczniowie pod okiem nauczyciela i z pomocą naukowca będą dokumentowali na każdym etapie projektu w dzienniku laboratoryjnym (zostanie on wcześniej dostarczony szkołom).

3 Numer lekcji: 3 Liczba godzin: 1 Miesiąc: październik Metale w roztworach cz. 2 przygotowywanie roztworów, malowanie lakierem. metale, lupa lub mikroskop multimetr, waga, ocet, kwasek cytrynowy wodorotlenek sodu (lub kret do czyszczenia rur) soda oczyszczona, sól kuchenna, napój typu cola lakier ochronny do metalu papierki wskaźnikowe i lub ph-metr, probówki, pojemniczki jednorazowe papier ścierny ręczniki papierowe, taca lub kuweta łyżeczki jednorazowe, woda Przygotowanie roztworów zawierających kwasy: ocet (7 lub 10%) lub kwasek cytrynowy, napój typu cola, woda mineralna. Przygotowanie roztworów zawierających zasady: soda oczyszczona (roztwór 10%), wodorotlenek sodu (np. 0,01 M) (lub Kret do czyszczenia rur). Przygotowanie roztworu soli kuchennej (10%). Zmierzenie odczynu ph za pomocą papierków uniwersalnych dla każdego z przygotowanych roztworów i zapisanie wartości (jeśli szkoła posiada ph-metr to zalecane jest także jego użycie w celu przedstawienia różnic w pomiarze). Zastanowienie się który roztwór będzie powodował największą korozję dla każdego metalu. Pomalowanie próbek metali (odłożonych na poprzedniej lekcji) lakierem ochronnym do metali i pozostawienie ich do wyschnięcia. Zalecane kontynuowanie pracy w grupach i rozdzielenie grupom zadań (np. przygotowywanie roztworów, malowanie metali lakierem ochronnym). Numer lekcji: 4 Liczba godzin: 1 Miesiąc: październik Metale w roztworach cz. 3 umieszczanie metali w roztworach i w jabłku. metale, metale pomalowane lakierem probówki, jabłko, lupa lub mikroskop, roztwory przygotowane na poprzedniej lekcji, ręczniki papierowe, taca lub kuweta łyżeczki jednorazowe woda, jabłka Przygotowanie w probówkach po 10 ml każdego roztworu. Umieszczenie w roztworach metali badanych na pierwszej lekcji oraz metali pomalowanych lakierem ochronnym. Oznaczenie pojemników według kolejności przewidywanego tempa korozji. Po upływie ok. 10 minut obserwowanie, czy na powierzchni metali pojawiają się np. pęcherzyki gazu (zaleca się stosowanie lupy), czy powierzchnia metalu matowieje, czy roztwór zabarwia się na inny kolor. Zapisanie wyników obserwacji.

4 Pozostawienie roztworów z metalami do kolejnej lekcji (na minimum 2 dni). Dodatkowo powbijanie wybranych metali w jabłko i pozostawienie w nim przynajmniej na kilka dni. Kontynuacja pracy grupowej. Numer lekcji: 5 Liczba godzin: 2 Miesiąc: listopad Metale w roztworach cz. 4 badanie korozji. szczypce, woda, ręcznik papierowy metale, metale pomalowane lakierem, lupa lub mikroskop papier ścierny waga Wyjmowanie metali z roztworów szczypcami, przemywanie ich wodą i osuszanie ręcznikiem papierowym. Ważenie metali. Zbadanie powierzchni metali pod lupą lub mikroskopem. Zmierzenie multimetrem oporności i pojemności elektrycznej. W przypadku metali, które skorodowały usunięcie papierem ściernym uszkodzonej powierzchni, dokonanie obserwacji, porównanie z wynikami wcześniejszych obserwacji zapisanymi w dzienniku laboratoryjnym. Zważenie oczyszczonych metali do obliczeń ubytku masy. Zmierzenie multimetrem metali wyczyszczonych papierem ściernym. Sprawdzenie co dzieje się z metalami, które były wbite w jabłko badanie analogiczne do pozostałych. Kontynuacja pracy grupowej. Numer lekcji: 6 Liczba godzin: 1 Miesiąc: listopad Metale w roztworach cz. 5 dziennik laboratoryjny. dziennik laboratoryjny, długopis Opracowanie/ dokańczanie wypełniania dzienników laboratoryjnych z tej części prac badawczych.

5 Numer lekcji: 7 Liczba godzin: 2 Miesiąc: grudzień Beton cz. 1 przygotowywanie różnych kombinacji. woda, metale, metale pomalowane lakierem, ręcznik papierowy cement, piasek, naczynia jednorazowe rękawice ochronne, waga, zaproponowane przez uczniów materiały (np. szkło wodne, kawałki plastiku). Przygotowanie betonu w różnych proporcjach cementu i piasku, najlepiej w trzech różnych kombinacjach, aby zapewnić jednolitą masę betonu oraz masę z licznymi defektami/porami/miejscami, w których będzie uwięziony tlen po 5 porcji każdej kombinacji. Przygotowanie naczyń jednorazowych, zalanie ich betonem i umieszczenie w nich próbek metali (stosowanych w konstrukcjach, np. pręt żelazny, stal wcześniej zważonych!) oraz pomalowanych lakierem ochronnym. Pozostawienie części naczyń z betonem bez metali potrzebne będą do rozłupania ich na kolejnej lekcji. Pozostawienie próbek do stężenia. Prace z betonem można rozpocząć już w listopadzie badając korozję metali w betonie po różnym czasie (np. po przerwie świątecznej, po feriach zimowych). Uczniowie będą pracowali z podziałem na grupy, które będą badać różne próbki metali oraz przygotowywać beton w różnych proporcjach piasku i żwiru. Uczniowie mogą przygotować do badań dodatkowe próbki betonu zawierające np. szkło wodne (zapobiegające chłonięciu wilgoci przez beton), kawałki plastiku (z butelek plastikowych bardzo drobno pociętych na kawałki). Numer lekcji: 8 Liczba godzin: 2 Miesiąc: grudzień Beton cz. 2 rozłupywanie, badanie własności. młotek, ręcznik papierowy, może przydać się waga Rozłupanie części próbek betonu nie zawierających metali sprawdzenie jaki jest przekrój betonu, np. czy w betonie znajdują się wolne przestrzenie powstałe przez uwięzienie powietrza, czy beton posiada jednorodną strukturę. Odłożenie części próbek betonu bez metali na kolejną lekcję. Opisanie koloru każdego z betonów zwłaszcza betonu, który zawiera w środku metale. W przypadku metalu skorodowanego można porównać masę próbek metali przed ich wrzuceniem do betonu i po wyjęciu z betonu/wyczyszczeniu papierem ściernym/opłukaniu wodą oraz osuszeniu ręcznikiem papierowym.

6 Część próbek można zostawić nawet na dwa miesiące (zapewniając regularne podlewanie roztworami) i zbadać, co po tak długim czasie stało się z metalami. Numer lekcji: 9 Liczba godzin: 1 Miesiąc: styczeń Beton cz. 3 zalewanie betonu roztworami. woda mineralna, woda, sól kuchenna Zalewanie nienaruszonych próbek betonu oraz betonu z metalem wodą, wodą mineralną i in. Pozostawienie próbek na kilka dni, zapewniając dużą wilgotność betonu od lekcji do lekcji (należy co 2 3 dni dodać odrobinę roztworu, aby beton był lekko wilgotny). Kontynuacja pracy w grupach. Numer lekcji: 10 Liczba godzin: 2 Miesiąc: styczeń Beton cz. 4 rozłupywanie, badanie metali. młotek, waga, papier ścierny woda, ręcznik papierowy, woda, sól kuchenna Osuszanie betonu. Rozłupywanie betonu. Wyjmowanie metali z betonu. Ścieranie z metali zniszczonych korozją powierzchni. Zważenie oczyszczonych metali do obliczeń ubytku masy. Sprawdzanie multimetrem oporności i pojemności elektrycznej metali. Wypełnianie dziennika laboratoryjnego. Kontynuacja pracy w grupach.

7 Numer lekcji: 11 Liczba godzin: 1 Miesiąc: luty Beton cz. 5 dziennik laboratoryjny. dziennik laboratoryjny, długopis Opracowanie/ dokańczanie wypełniania dzienników laboratoryjnych z tej części prac badawczych. Zalecane kontynuowanie pracy w grupach i rozdzielenie grupom zadań (np. przygotowywanie roztworów, malowanie metali lakierem ochronnym). Numer lekcji: 12 Liczba godzin: 2 Miesiąc: luty Rośliny cz. 1 wysiewanie, dodawanie metali do gleby. metale, waga, ziemia, woda, nasiona Wypełnianie pojemniczków jednorazowych ziemią. Umieszczanie w ziemi wybranych metali (i/lub kombinacji metali) próbki należy wcześniej zważyć. Pozostawienie części pojemniczków z glebą bez metali (tzw. gleba kontrolna). Wysiewanie nasion i podlanie gleby wodą. Pozostawienie próbek na tydzień (zapewniając wysoką wilgotność podłoża przez cały tydzień oraz nasłonecznienie). Każda grupa może wysiać te same rośliny lub różne.

8 Numer lekcji: 13 Liczba godzin: 2 Miesiąc: luty Rośliny cz. 2 wpływ metalu na wzrost roślin. waga, lupa, multimetr, papier ścierny ręcznik papierowy, ewentualnie multimetr Obserwacje koloru roślin, tempa wzrostu roślin, sprawdzenie czy kształt, kolor i wielkość roślin są takie same, jak w glebie kontrolnej (bez metali). Usuwanie metali z gleby, opłukanie ich wodą, wysuszenie ręcznikiem papierowym. Obserwacje korozji, usunięcie skorodowanych powierzchni. Zważenie metali. Ewentualnie pomiary multimetrem. Kontynuacja pracy w grupach. Numer lekcji: 14 Liczba godzin: 1 Miesiąc: marzec Rośliny cz. 3 dziennik laboratoryjny. dziennik laboratoryjny, długopis Opracowanie/ dokańczanie wypełniania dzienników laboratoryjnych z tej części prac badawczych.

9 Numer lekcji: 15 Liczba godzin: 2 Miesiąc: marzec Zakończenie etapu badawczego. komputery z oprogramowaniem ustalonym wcześniej z naukowcem Praca z dziennikami laboratoryjnymi, opracowanie wyników, analiza, wyciąganie wniosków. Proponowane przygotowanie plakatu podsumowującego badania, np. we współpracy z naukowcem, wzorem plakatów przygotowywanych na tzw. sesje posterowe na konferencjach naukowych.