1. Odniesienie do Podstawy Programowej a) Cele kształcenia Protokół doświadczenia scripted inquiry IV etap SZKOŁA PONADGIMNAZJALNA ZADANIE 3 Wykorzystanie, przetwarzanie i tworzenie informacji. (P): Uczeń korzysta z chemicznych tekstów źródłowych, pozyskuje, analizuje, ocenia i przetwarza informacje pochodzące z różnych źródeł, ze szczególnym uwzględnieniem mediów i Internetu. (R): Uczeń korzysta z chemicznych tekstów źródłowych, biegle wykorzystuje nowoczesne technologie informatyczne do po zyskiwania, przetwarzania, tworzenia i prezentowania informacji. Krytycznie odnosi się do pozyskiwanych informacji. Rozumowanie i zastosowanie nabytej wiedzy do rozwiązywania problemów. (P): Uczeń zdobywa wiedzę chemiczną w sposób badawczy obserwuje, sprawdza, weryfikuje, wnioskuje i uogólnia; wykazuje związek składu chemicznego, budowy i właściwości substancji z ich zastosowaniami; posługuje się zdobytą wiedzą chemiczną w życiu codziennym w kontekście dbałości o własne zdrowie i ochrony środowiska naturalnego. (R): Uczeń rozumie podstawowe pojęcia, prawa i zjawiska chemiczne; opisuje właściwości najważniejszych pierwiastków i ich związków chemicznych; dostrzega zależność pomiędzy budową substancji a jej właściwościami fizycznymi i chemicznymi; stawia hipotezy dotyczące wyjaśniania problemów chemicznych i planuje eksperymenty dla ich weryfikacji; na ich podstawie samodzielnie formułuje i uzasadnia opinie i sądy. Opanowanie czynności praktycznych. (P,R): Uczeń bezpiecznie posługuje się sprzętem laboratoryjnym i odczynnikami chemicznymi; projektuje i przeprowadza doświadczenia chemiczne. Przyroda PGm. Rozumienie metody naukowej, polegającej na stawianiu hipotez i ich weryfikacji za pomocą obserwacji i eksperymentów. b) Treści nauczania Uczeń: 2.1(P): opisuje proces zmydlania tłuszczów; zapisuje (słownie) przebieg tej reakcji; 2.2(P): wyjaśnia, na czym polega proces usuwania brudu, i bada wpływ twardości wody na powstawanie związków trudno rozpuszczalnych; zaznacza fragmenty hydrofobowe i hydrofilowe we wzorach cząsteczek substancji powierzchniowo czynnych; 5.1(R): wymienia różnice we właściwościach roztworów właściwych, koloidów i zawiesin; 5.3(R): planuje doświadczenie pozwalające otrzymać roztwór o zadanym stężeniu procentowym i molowym; 13.9(R): wyjaśnia (zapisuje równania reakcji), w jaki sposób z glicerydów otrzymuje się kwasy tłuszczowe lub mydła; 13.10(R): zapisuje ciągi przemian (i odpowiednie równania reakcji) wiążące ze sobą właściwości poznanych węglowodorów i ich pochodnych. 1 S t r o n a
2. Słowa kluczowe terminy, które Uczeń: a) powinien znać przystępując do zajęć: ług sodowy (zasada sodowa), wyższe kwasy tłuszczowe, tłuszcz, oleje, rozpuszczalność, mieszanina, problem badawczy, hipoteza, wniosek, warunki doświadczenia, próba kontrolna, próba badawcza. b) przyswoi w czasie zajęć: zmydlanie, odczyn roztworu, skala ph, analiza jakościowa, napięcie powierzchniowe. Przykład myślenia krytycznego IBSE Mydła glicerynowe robione ręcznie to jeden z coraz bardziej popularnych produktów na rynku naturalnych produktów do mycia ciała. Jest coraz chętniej wybierane ze względu na szeroki wachlarz aromatów i kolorów. To silna konkurencja do drogeryjnych mydeł w kostce i nieporównywalnie większe korzyści dla skóry. Mydło glicerynowe właściwości: zmiękcza i nawilża skórę suchą, nie pozostawia uczucia ściągnięcia i osadu na skórze, łagodzi podrażnienia i może być stosowane do skóry wrażliwej, poprawia jej kondycję, oddziałuje na cały organizm poprzez wpływ zapachów na samopoczucie, przy prawidłowym stosowaniu jest wydajne, pomaga utrzymać naturalny poziom nawilżenia skóry po użyciu mydeł glicerynowych kosmetyki do ciała mogą być stosowane oszczędniej, są bardziej wydajne i skuteczne, mimo, iż jest mydłem w kostce nie wysusza skóry. Opisane mydło produkuje się z tak zwanej bazy glicerynowej. Stanowi ją mieszanina ługu sodowego, tłuszczów pochodzenia roślinnego (np. oleju rycynowego, palmowego, kokosowego i innych) oraz gliceryny. To skład tzw. podstawowej bazy. Niektórzy producenci mogą dodawać różnych substancji stosowanych powszechnie w produkcji przemysłowej. Podstawową zaletą takiej bazy jest niska temperatura topnienia (około 50 o C) i łatwość łączenia z barwnikami i zapachami naturalnymi. Własnoręcznie wykonane mydło z półproduktu glicerynowego gwarantuje pewność składu i bezpieczeństwo użycia (szczególnie dla alergików). Jakie właściwości ma gliceryna? dostępne w Internecie: http://greenskin.pl/jakiewlasciwosci-ma-mydlo-glicerynowe/, [dostępność: 18.01.2015r.] Jak otrzymać mydło własnej produkcji z bazy glicerynowej? Jakie pytania badawcze i procedury doświadczalne pozwoliłyby Ci odpowiedzieć na to pytanie? 2 S t r o n a
Przykładowe pytania: Jakie doświadczenia można wykonać w celu otrzymania ozdobnego mydła glicerynowego? Jakich dodatków można użyć celem ubarwienia mydła? Czy takie mydło może mieć dodany własny zapach? Jakie właściwości fizykochemiczne wykazuje mydło glicerynowe własnej produkcji? Inne:. Przykładowe doświadczenia: Otrzymywanie mydła glicerynowego z bazy mydlanej. Ozdabianie i formowanie mydła glicerynowego. Badanie właściwości fizykochemicznych otrzymanego mydła glicerynowego. Inne:. 3 S t r o n a
Protokół Scripted Inquiry Karta pracy ucznia imię i nazwisko uczestnika zajęć: Chciałbym Cię mydlić mydełkiem bez SLSa 1. Wprowadzenie Mydła glicerynowe robione ręcznie to jeden z coraz bardziej popularnych produktów na rynku naturalnych produktów do mycia ciała. Jest coraz chętniej wybierane ze względu na szeroki wachlarz aromatów i kolorów. To silna konkurencja do drogeryjnych mydeł w kostce i nieporównywalnie większe korzyści dla skóry. Mydło glicerynowe właściwości: zmiękcza i nawilża skórę suchą, nie pozostawia uczucia ściągnięcia i osadu na skórze, łagodzi podrażnienia i może być stosowane do skóry wrażliwej, poprawia jej kondycję, oddziałuje na cały organizm poprzez wpływ zapachów na samopoczucie, przy prawidłowym stosowaniu jest wydajne, pomaga utrzymać naturalny poziom nawilżenia skóry po użyciu mydeł glicerynowych kosmetyki do ciała mogą być stosowane oszczędniej, są bardziej wydajne i skuteczne, mimo, iż jest mydłem w kostce nie wysusza skóry. Opisane mydło produkuje się z tak zwanej bazy glicerynowej. Stanowi ją mieszanina ługu sodowego, tłuszczów pochodzenia roślinnego (np. oleju rycynowego, palmowego, kokosowego i innych) oraz gliceryny. To skład tzw. podstawowej bazy. Niektórzy producenci mogą dodawać różnych substancji stosowanych powszechnie w produkcji przemysłowej. Podstawową zaletą takiej bazy jest niska temperatura topnienia (około 50 o C) i łatwość łączenia z barwnikami i zapachami naturalnymi. Własnoręcznie wykonane mydło z półproduktu glicerynowego gwarantuje pewność składu i bezpieczeństwo użycia (szczególnie dla alergików). Jakie właściwości ma gliceryna? dostępne w Internecie: http://greenskin.pl/jakiewlasciwosci-ma-mydlo-glicerynowe/, [dostępność: 18.01.2015r.] Uwaga: należy pracować w ubraniu ochronnym z zastosowaniem regulaminu BHP pracowni chemicznej. 2. Problem badawczy doświadczenia Czy własnoręcznie otrzymane mydło glicerynowe wykazuje właściwości typowe dla mydła typu biały jeleń? 3. Możliwa/e hipoteza/e 4 S t r o n a
4. Przebieg doświadczenia a) przygotuj sprzęt i materiał do doświadczenia Materiał badawczy (dla grupy): transparentna baza mydlana glicerynowa. Sprzęt i odczynniki: Produkcja ozdobnego mydła glicerynowego: forma do mydła, szklana zlewka, łuczywo, nóż plastikowy, palnik, zapałki, dodatki: naturalne barwniki, naturalne esencje zapachowe, ozdoby. Badanie właściwości mydła glicerynowego i mydła biały jeleń : 4 probówki, łapy do probówek, łuczywo, palnik, karta pracy załącznik nr 3, 2 pipety Pasteura, uniwersalny papierek wskaźnikowy, zmielony pieprz, woda, roztwór fenoloftaleiny, roztwór błękitu tymolowego, patyczek do czyszczenia uszu. b) procedura Produkcja ozdobnego mydła glicerynowego Kawałek bazy glicerynowej pokrój na małe porcje (każda wielkości ziarna grochu). Rozdrobnione mydło włóż do szklanej zlewki. Ogrzewaj zawartość naczynia aż do całkowitego stopienia bazy. Należy uważać, żeby całość nie zaczęła się gotować, dlatego co chwilę mieszaj płyn, zeskrobując resztki substancji stałej ze ścianek zlewki. W takcie grzania można dodać barwnika maksymalnie 5 kropel oraz podobną ilość zapachu. Kiedy ciekłe mydło jest gotowe, przelej jego niewielką ilość do formy (tak żeby zalać samo dno). Czekając na zastygnięcie zawartości formy można dowolnie zdobić produkt dostarczonymi dodatkami. W kolejnym kroku wlej niewielką porcję cieczy i ponownie ozdób. Czynność powtarzaj aż do całkowitego wypełnienia naczynia. Po ochłodzeniu mydło wyjmij z formy i schowaj do szczelnego pojemnika. Badanie właściwości mydła glicerynowego i mydła biały jeleń Do dwóch probówek wlej po około 2 cm 3 wody. Do pierwszego naczynia dodaj niewielką ilość mydła glicerynowego, a do drugiego mydła typu biały jeleń. Mieszaj ich zawartość, aż do rozpuszczenia. Zbadaj odczyny roztworów mydeł korzystając z karty pracy zał. nr 3, włożonej do koszulki od dokumentów. Następnie do dwóch probówek wlej wody (do połowy wysokości naczyń). Umieść na powierzchni cieczy szczyptę zmielonego pieprzu. Zanurz jeden patyczek do czyszczenia uszu w probówce z mydłem typu biały jeleń, następnie patyczkiem dotknij powierzchni wody w probówce z nr 1. Czynności powtórz dla mydła glicerynowego i wykonaj ją w drugiej probówce. 5. Dokumentacja doświadczenia (pomiary i obserwacje) Odnotuj obserwacje dotyczące produkcji mydła stan skupienia bazy glicerynowej przed eksperymentem wygląd bazy glicerynowej przed podgrzaniem zapach bazy glicerynowej przed podgrzaniem 5 S t r o n a
stan skupienia bazy glicerynowej po podgrzaniu rozpuszczalność barwnika wodnego w bazie glicerynowej rozpuszczalność zapachu naturalnego w bazie glicerynowej Zanotuj wszystkie pomiary wykonane w czasie badania właściwości mydła glicerynowego i białego jelenia roztwór mydła biały jeleń roztwór mydła glicerynowego barwa uniwersalnego papierka wskaźnikowego barwa roztworu błękitu tymolowego barwa roztworu fenoloftaleiny Porównaj zachowanie się pieprzu w wodzie bez i z mydłami zachowanie się pieprzu woda woda z mydłem typu biały jeleń woda z mydłem glicerynowym 6 S t r o n a
Oceń rozp. w wodzie mydła typu biały jeleń i mydła glicerynowego. Wstaw symbol we właściwe miejsce: mydło glicerynowe: [ ] DOBRA ROZP. W WODZIE [ ] SŁABA ROZP. W WODZIE mydło biały jeleń : [ ] DOBRA ROZP. W WODZIE [ ] SŁABA ROZP. W WODZIE 6. Analiza wyników Analizując pomiary dotyczące mydła typu biały jeleń i mydła glicerynowego wypisz podobieństwa i różnice: Podobieństwa różnice Odnieś wnioski do problemu badawczego doświadczenia: 7. Prezentacja i dyskusja nad wynikami Przedstaw uzyskane wyniki. Przedyskutuj wyniki i problem związany z wnioskowaniem z innymi grupami. Czy wyniki innych grup były takie same (podobne) czy inne? [ ] TAKIE SAME [ ] INNE Czy materiał, na którym pracowały grupy był taki sam? [ ] TAKI SAM [ ] INNY Czy to podnosi wiarygodność wyników, czy odwrotnie - zmniejsza ją? [ ] PODNOSI [ ] NIE PODNOSI 7 S t r o n a
8. Wnioskowanie (z doświadczenia i metody jego wykonania) Czy na podstawie analizy wyników możesz wyprowadzić wniosek? [ ] TAK [ ] NIE Jeśli uważasz za możliwe wnioskowanie to sformułuj wniosek/wnioski z tego doświadczenia: 9. Ewaluacja pracy Jakie udoskonalenia w procedurze tego doświadczenia wprowadziłabyś/wprowadziłbyś, aby wyniki były wiarygodniejsze, a wnioskowanie bardziej uprawnione? 10. Odniesienie eksperymentu laboratoryjnego do życia codziennego 11. Kryteria oceny na zajęciach wykonanie zadania praca w zespole prezentacja wyników własna zespołu nauczyciela własna zespołu nauczyciela własna zespołu nauczyciela Skala ocen: od 1 do 5, gdzie 1 to najsłabsza, a 5 najwyższa 8 S t r o n a