MAŁY ODKRYWCA Program zajęć eksperymentalnych w szkole podstawowej Wioleta Byszewska Sokołów Podlaski 2014
1 I. Wprowadzenie Mały Odkrywca to cykl zajęć eksperymentalnych, obejmujących 30 cotygodniowych spotkań chemika z dziećmi w ich szkole podstawowej. Główną ideą zajęć jest umożliwienie uczniowi aktywnego poznawania i doświadczania świata oraz zainspirowanie go do samodzielnego poszukiwania odpowiedzi na nurtujące go pytania. W trakcie zajęć uczniowie przenoszą się do prawdziwego laboratorium i zamieniają się w małych naukowców. Zajęcia mają na celu stworzenie uczniom okazji do zdobywania różnorodnych doświadczeń z uwzględnieniem osiągniętej dotychczas wiedzy oraz poszerzenie jej o umiejętności praktyczne. Zadaniem nauczyciela nie jest narzucenie uczniowi własnego obrazu świata, ale pomoc w jego samodzielnym kreowaniu. Mały Odkrywca to warsztaty laboratoryjne, które zapewnią dzieciom ogromną dawkę wiedzy praktycznej i teoretycznej z przedmiotów przyrodniczych. Zajęcia pozwolą poszerzyć szkolną teorię o umiejętności praktyczne, co jest ważne nie tylko w dalszej edukacji, ale także w życiu codziennym. Dzięki urozmaiconemu porgramowi, uczniowie przekonają się, że nauka to fantastyczna zabawa, a odkrywanie świata może być niezapomnianą przygodą. Rozbudzanie w dzieciach pasji do nauki już od najmłodszych lat z pewnością zaowocuje w dalszej edukacji.
II. program nauczania klasy 1-3 2 Program zajęć z cyklu Mały Odkrywca dla klas 1-3 został opracowany na poziomie początkującym. Uczniowie tych klas w formie eksperymentów przyrodniczych zrealizują następujące tematy i zagdanienia: 1) Pierwszy stopień wtajemniczenia Będą to zajęcia wprowadzające w świat eksperymentowania. Uczniowie zapoznają się z zasadami bezpiecznej pracy w laboratorium. Ponadto poznają właściwości niektórych pierwiastków i związków chemicznych, zapoznają się ze sprzętem laboratoryjnym oraz podstawowymi czynnościami i pojęciami laboratoryjnymi. 2) Chromatografia skarpetkowa Uczniowie zapoznają się z podstawową techniką pracy w laboratorium biochemicznym (chromatografią cienkowarstwową). Poznają także pojęcie barwy podstawowej oraz sposoby łączenia się barw i powstawania czerni i bieli (podstawy optyki). 3) Śpiewający warzywniak Zajęcia są wprowadzeniem do elektrochemii. Uczniowie samodzielnie skonstruują ogniwo owocowe. Dowiedzą się przy tym co to jest: prąd, bateria, a także jak zbudowane jest ogniowo. 4) Ale jaja Głowny, bohaterem tych zajęć będzie jajko. Uczniowie poznają chemię jajka. Dowiedzą się, jakie składniki chemiczne kryją się w kurzych jajach oraz jak można je zidentyfikować. Poznają ponadto pojęcie spalania oraz co jest odpowiedzialne za ten proces. Wykonają kilka zaskakujących eksperymentów chemicznych oraz fizycznych z wykorzystaniem jajek. 5) Atrament sympatyczny Uczniowie zapoznają się z pojęciem atramentu symaptycznego oraz z właściwościami związków, spotykanych na co dzień w naszych domach, takich jak: cytryna, ocet, czerwona kapusta. Następnie wykorzystają poznane właściwości do stworzenia i wywołania ukrytych wiadomości. 6) Chemiczne jojo Uczniowie w niezykle efektowny sposób wyprodukują dwutlenek węgla. Poznają właściwości tego związku i dowiedzą się, skąd bierze się on w przyrodzie i jakie są skutki jego nadmiaru (pojęcia: gazy cieplarniane, efekt cieplarniany). 7) Samopompujący się balonik Uczniowie nauczą się wykorzystywać w praktyce zdobytą już wiedzę na temat dwutlenku węgla oraz metod jego syntezy. Dopełnią także wiedzę na temat jego właściwości. Zajęcia będą wprowadzeniem w świat elektrostatyki. 8) Produkcja coca-coli Uczniowie nauczą się identyfikować wybrane substancje z życia codziennego na podstawie odczynu roztworu. Dowiedzą się co to jest odczyn roztworu oraz wskaźniki ph. 9) Tajemnice baniek mydlanych Zdradzimy tajemnice baniek mydlanych, tych małych i dużych, okrągłych i kwadratowych, a nawet świecących w ciemności. Na tej lekcji uczniowie poznają zjawisko napięcia powierzchniowego i samodzielnie przygotują zestaw do robienia baniek mydlanych.
10) Kolorowy wir Uczniowie utrwalą wiadomości na temat napięcia powierzchniowego wody. Dowiedzą się ponadto czym jest od strony chemicznej i jaka jest zasada działania mydła. Na tej lekcji poruszymy także temat twardości wody oraz poznamy sposoby przedziwdziałania jej. 11) Korzonki w górę? Korzonki w dół? Ta lekcja to krok w stronę biologii. Uczniowie zapoznają się z budową roślin oraz czynnikami potrzebnymi do ich wzrostu. Ponadto samodzielnie przeprowadzą eksperyment, w którym sprawdzą czy roślina da się przechytrzyć i wypuścić korzenie w górę, a liście w dół. 12) Językowa mapa smaków Uczniowie poznają podstawowe wiadomości na temat zmysłów. Zapoznają się z budową powierzchni języka i na sobie wypróbują działanie kubków smakowych. 13) Tęczowy koktajl Na tej lekcji przybliżymy pojęcie: gęstości. Uczniowie przygotują m.in. kolorowy koktajl, który pozwoli im dokonać obserwacji i wyciągnąć wnioski na temat różnej gęstości, otaczających nas substancji. 14) Poduszkowiec Tym razem uczniowie zamienią się w konstruktorów, którzy zbudują małe poduszkowce, napędzane powietrzem. Dzięki temu zadaniu zapoznamy się z zasadą działania poduszkowca i poznamy pojęcie tarcia. 15) Chemiczna stacja pogodowa Uczniowie podczas lekcji nauczą się wykorzystywać wskaźniki ph oraz sole chemiczne w nietypowy sposób do zrobienia magicznych kwiatów. Zajęcia będą połączeniem chemii i plastyki. 16) Lampa lawa Uczniowie samodzielnie stworzą lampę lawę na dwa sposoby. Na tej lekcji dowiedzą się na temat powstawania mieszanin jedno- i różnorodnych. 17) Ruchome piaski Ta lekcja będzie doskonałą zabawą z cieczą nieniutonowską. Uczniowie zapoznają się ze stanami skupienia i spróbują sklasyfikować ciecz nieniutonowską. 18) Chemiczne stemple Podczas zajęć uczniowie przeprowadzą eksperyment naukowy, który pozowli im ocenić, w których produktach spożywczych jest najwięcej skrobi. Poznają tym samym podstawy biochemii, ze szczególnym uwzględnieniem chemii cukrów. Doświadczenie nauczy uczniów właściwego doboru ich codzinnej diety. 19) Magiczny napój Na tych zajęciach przewidujemy zabawy z fluorescencją, które będą doskonałym wstępem do optyki i spektroskopii. Dodatkowo dzieci dowiedzą się czy tonik naprawdę świeci i czy jest bezpieczny dla zdrowia. 20) Słomkowa fontanna Uczniowie przekroczą próg hydrostatyki. Wykorzystają różnicę ciśnień do stworzenia fonatnny ze słomki, a także dowiedzą się czym są naczynia połączone. 21) Fabryka piłeczek kauczukowych Uczniowie poznają sposób samodzielnej produkcji piłeczek kauczukowych oraz powstawania polimerów. Dowiedzą się przy tym czym są: kauczuk, polimery i tworzywa sztuczne oraz jakie są ich zastosowania w otaczającym nas świecie. 22) Chemiczne gluty W trakcie zajęć uczniowie wykorzystają wiedzę o stanach skupienia oraz polimerach do stworzenia zabawnego polimeru o półynnej konsysnencji. 3
23) Atramentowe czary Uczniowie zapoznają się z pojęciami barwników naturanych oraz syntetycznych i ich praktycznym zastosowaniem w życiu codziennym. 24) Surwiwal, czyli jak zrobić kompas Uczniowie dowiedzą się, jak działa i do czego służy kompas oraz jak poradzić sobie, gdy zgubimy się w lesie. W trakcie zajęć samodzielnie stworzymy kompas oraz poznamy kierunki świata. 25) Mikroświat Uczniowie poznają budowę oraz zasadę działania mikroskopu. Przygotują proste prepraty mikroskopowe, które będą obserwować za pomocą lupy i mikroskopu. 4 26) Pływalnia w CO 2 Wykorzystamy wiedzę zdobytą podczas wcześniejszych zajęć do wyprodukowania dwutlenku węgla Spróbujemy zobaczyć ten gaz, a nawet w nim popływać. Zajęcia będą uzupełnieniem wiadmości na temat właściwości CO 2. 27) Chemiczne zabawy z coca-colą Uczniowie przebadają skład napoju, który tak bardzo uwielbiają coca-coli. Wykonają także kilka eksperymentów z wykorzystaniem coca-coli, które pozwolą im przekonać się na własnej skórze czy cola jest tylko pyszna, czy też bezpieczna. 28) Alkoholowe czary mary Zajęcia będą wstępem do chemii organicznej i nauki o zdrowiu. Wykojąc eksperymenty chemiczne, przekonamy się, dlaczego alkohol jest dla nas szkodliwy oraz czym grozi niemycie zębów. 29) Perkusja w wersji dla małolata Zajęcia są zabawą z dźwiękiem, a zarazem wstępem do akustyki. Uczniowie stworzą małą pesrkusję, z użyciem której będą badać zjawisko rozchodzenia się fal akustycznych. 30) Hodowla kryształów Uczniowie dowiedzą się co to są kryształy oraz jak powstają. Przebadają właściwości fizyczne różnych substancji pod kątem krystalograficznym. Ponadto samodzielnie wyhoduja kryształy soli i stworzą chemiczne dno morskie z piękną rafą koralową. Podczas tych zajęć uczniowie zapoznają się z pojęciem soli (nie tylko tej kuchennej). 31) ChemShow Będzie to podsumowanie naszej przygody z chemią w postaci pokazu chemicznego przed rodzicami i innymi uczniami.
III. program nauczania klasy 4-6 5 Program zajęć z cyklu Mały Odkrywca dla klas 4-6 został opracowany na poziomie zaawansowanym, z uwzględniem programu nauczania na szkolnych lekcjach przyrody. Uczniowie tych klas w formie eksperymentów przyrodniczych zrealizują następujące tematy i zagdanienia: 1) Pierwszy stopień wtajemniczenia Będą to zajęcia wprowadzające w świat eksperymentowania. Uczniowie zapoznają się z zasadami bezpiecznej pracy w laboratorium. Ponadto poznają właściwości niektórych pierwiastków i związków chemicznych, dowiedzą się co to jest układ okresowy pierwiastków, zapoznają się ze sprzętem laboratoryjnym oraz podstawowymi czynnościami i pojęciami laboratoryjnymi. 2) Tajemnice chromatografii Uczniowie zapoznają się z podstawową techniką pracy w laboratorium biochemicznym (chromatografią cienkowarstwową). Poznają pojęcie barwy podstawowej oraz sposoby łączenia się barw i powstawania czerni oraz bieli (podstawy optyki). Dowiedzą się ponadto czym są mieszaniny, jakie są ich rodzaje oraz sposoby rozdziału. 3) Śpiewający ogórek Uczniowie samodzielnie skonstruują ogniwo warzywno-owocowe. Dowiedzą się przy tym co to jest: prąd, bateria, a także jak zbudowane jest ogniowo. Zajęcia są wspaniałym wprowadzeniem do elektrochemii. 4) Analiza płatków kukurydzianych Uczniowie poznają właściwości żelaza oraz dowiedzą się czym jest pole magnetyczne. Nauczą się ponadto przeprowadzać analizę jakościową produktów spożywczych. Ta lekcja to połączenie chemii analitycznej i fizyki. 5) Żarzące się obrazki Uczniowie zapoznają się z pojęciem atramentu symaptycznego oraz właściwościami chemicznymi związków, spotykanych na co dzień w naszych domach, takich jak: cytryna, ocet, czerwona kapusta. Następnie wykorzystają poznane właściwości do stworzenia i wywołania ukrytych wiadomości. Będzie to doskonała lekcja praktycznej, użytkowej chemii. 6) Chemiczne jojo Uczniowie wyprodukują dwutlenek węgla i wykorzystają go do stworzenia chemicznego joja. Poznają przy tym właściwości tego związku i dowiedzą się, skąd bierze się on w przyrodzie oraz jakie mogą być skutki jego nadmiaru w atmosferze. Podczas zajęć poruszone zostana pojęcia: gazy cieplarniane, efekt cieplarniany. 7) Samopompujący się balonik Uczniowie nauczą się wykorzystywać w praktyce zdobytą wiedzę na temat dwutlenku węgla oraz metod jego syntezy. Dopełnią także wiedzę na temat jego właściwości. Zajęcia będą ponadto wprowadzeniem w świat elektrostatyki. 8) Kolorowy świat wokół nas Uczniowie zapoznają się z pojęciami: odczynu roztworu, skali ph oraz wskaźników odczynu. Nauczą się także identyfikować wybrane substancje z życia codziennego na podstawie odczynu roztworu.
9) Tajemnice baniek mydlanych Zdradzimy tajemnice baniek mydlanych, tych małych i dużych, okrągłych i kwadratowych, a nawet świecących w ciemności. Na tej lekcji uczniowie poznają zjawisko napięcia powierzchniowego oraz nauczą się samodzielnie przygotowywać zestaw do robienia baniek mydlanych. 10) Magiczna moc śliny Ta lekcja to kolejny stopień wtajemniczenia w chemię naszego ciała. Uczniowie dowiedzą się, za co odpowiedzialna jest ślina oraz co odpowiada za wstępne stadia procesów trawienia. Zbadają aktywność swojej amylazy ślinowej oraz dowiedzą się co to są enzymy. 11) Przepis na życie, czyli czym jest DNA (co czyni cebulę cebulą) Każdy organizm ma unikalny DNA unikalny, czyli niepowtarzalny, jedyny w swoim rodzaju. Podczas tych zajęć uczniowie wyizolują łańcuch DNA. Zaobserwują właściwości kwasów nukleinowych oraz zapoznają się z podstawami dziedziczenia cech. Zajęcia są wprowadzeniem w magiczny świat genetyki. 12) Co to znaczy: rosnąć jak na drożdżach? To lekcja to laboratoryjne grzybobranie. Uczniowie zostaną wprowadzeni w świat grzybów. Dowiedzą się, co to są drożdże i wykorzystają je do biochemicznej produkcji dwutlenku węgla. 13) Wewnętrzny superbohater Uczniowie poznają różne oblicza tlenu. Dowiedzą się czy ten życiodajny pierwiastek może być dla nas szkodliwy oraz zapoznają się z mechanizmami obronnymi naszego oragnizmu, które chronią nas przed wpływem złego tlenu. Ucznowie samodzielnie przeprowadzą także doświadczenie: wykrywanie enzymu katalazy w owocach. 14) Pranie brudnych pieniędzy Uczniowie zapoznają się z podstawami elektrochemii. Poznają praktyczne rady, jak wykorzystać wiedzę chemiczną w domu, np. jak zastosować chemię do czyszczenia srebrnej biżuterii z nalotem. 15) Różne oblicza lodu Ta lekcja to przypomnienie wiadomości na temat stanów skupienia wody. Uczniowie przekonają właściwości lodu, nie tylko tego powstałego z wody. 16) Węże faraona Uczniowie zapoznają się z właściwościami cukru. Dowiedzą się, jak można wykorzystać cukier w nietypowy sposób. Będzie to doskonały wstęp do biochemii. 17) Zegar jodowy Uczniowie samodzielnie wykonają widowiskową reakcję Harcoura. Dowiedzą się przy tym, jakie właściwości ma witamina C. 18) Na tropie witaminy C Uczniowie zapoznają się z pojęciem witamin oraz dowiedzą się, jakie funckje w organizmie pełni witamina C. Wykonując doświadczenie chemiczne, sprawdzą także, w których produktach jest jej najwięcej. 19) Chemiczna stacja pogodowa Uczniowie podczas lekcji nauczą się wykorzystywać wskaźniki ph oraz sole chemiczne w nietypowy sposób do zrobienia magicznych kwiatów. Zajęcia będą połączeniem chemii i plastyki. 20) Lampa lawa Uczniowie samodzielnie stworzą lampę lawę na dwa sposoby. Na tej lekcji poznają polarną budowę cząsteczki wody oraz niepolarną oleju. Dowiedzą się ponadto, jakie są rodzaje mieszanin. 21) Ciecz nieciecz Uczniowie dowiedzą się czym jest ciecz nieniutonowska. Przypomną sobie wiadmości na temat stanów skupienia i spróbują sklasyfikować ciecz nieniutonowską. 6
22) Magiczny napój Na tych zajęciach przewidujemy zabawy z fluorescencją, które będą doskonałym wstępem do optyki i spektroskopii. Dodatkowo dzieci dowiedzą się czy tonik naprawdę świeci i czy jest bezpieczny dla zdrowia. 23) Fabryka piłeczek kauczukowych Uczniowie poznają sposób samodzielnej produkcji piłeczek kauczukowych oraz powstawania polimerów. Dowiedzą się przy tym czym są: kauczuk, polimery i tworzywa sztuczne oraz jakie są ich zastosowania w otaczającym nas świecie. 24) Chemiczne gluty W trakcie zajęć uczniowie wykorzystają wiedzę o cieczy nieniutonowskiej oraz polimerach do stworzenia zabawnego polimeru o półynnej konsysnencji. 25) Surwiwal, czyli jak zrobić kompas Uczniowie dowiedzą się, jak działa i do czego służy kompas oraz jak poradzić sobie, gdy zgubimy się w lesie. W trakcie zajęć samodzielnie stworzymy kompas oraz poznamy kierunki świata. 26) Mikroświat Uczniowie poznają budowę oraz zasadę działania mikroskopu. Przygotują proste prepraty mikrosopowe, które będą obserwować za pomocą lupy i mikroskopu. 7 27) Pływalnia CO 2 Wykorzystamy wiedzę zdobytą podczas wcześniejszych zajęć do wyprodukowania dwutlenku węgla, spróbujemy zobaczyć ten gaz, a nawet w nim popływać. Zajęcia będą uzupełnieniem wiadmości na temat właściwości CO 2. 28) Chemiczne zabawy z coca-colą Uczniowie przebadają skład napoju, który tak bardzo uwielbiają. Wykonają także kilka eksperymentów z wykorzystaniem coca-coli, które pozwolą im przekonać się na własnej skórze czy cola jest tylko pyszna, czy też bezpieczna. 29) Tęczowy koktajl Na tej lekcji przybliżymy pojęcie: gęstości. Uczniowie przygotują m.in. kolorowy koktajl, który pozwoli im dokonać obserwacji i wyciągnąć wnioski na temat różnej gęstości, otaczających nas substancji. 30) Alkoholowe czary mary Zajęcia będą wstępem do chemii organicznej i nauki o zdrowiu. Wykojąc eksperymenty chemiczne, przekonamy się, dlaczego alkohol jest dla nas szkodliwy oraz czym grozi niemycie zębów. 31) Hodowla kryształów Uczniowie dowiedzą się co to są kryształy oraz jak powstają. Przebadają właściwości fizyczne różnych substancji pod kątem krystalograficznym. Ponadto samodzielnie wyhoduja kryształy soli i stworzą chemiczne dno morskie z piękną rafą koralową. Podczas tych zajęć uczniowie zapoznają się z pojęciem soli (nie tylko tej kuchennej). 32) ChemShow Będzie to podsumowanie naszej przygody z chemią w postaci pokazu chemicznego przed rodzicami i innymi uczniami.