Koncepcja pedagogiczna dla kształcenia zawodowego Szkoła Zespół Szkół Chemicznych Włocławek (PL) Obszar Kształcenie zawodowe Kierunki kształcenia zawodowego Technik ochrony środowiska Obszar działań Praca w laboratorium chemicznym Jednostka efektów uczenia się (JEU) Liczba godzin lekcyjnych (godz. lek.) (1 godzina lekcyjna = 45 minut) JEU 1: Przeprowadzanie procesów chemicznych i chemiczno-fizycznych (badanie środowiska) 1 rok nauczania: 152 godz. lek. (4 godz. lek. tygodniowo) 2 rok nauczania: 136 godz. lek. (4 godz. lek. tygodniowo) 3 rok nauczania: 152 godz. lek. (4 godz. lek. tygodniowo) Zadania i czas w godz. lek. 1. Chemiczne badania wody 2. Wyznaczanie przewodnictwa 3. Ustalanie chemicznego zapotrzebowania tlenu (ChZT) 4. Wyznaczanie twardości węglanowej i całkowitej 5. Ustalanie syntetycznych substancji czynnych powierzchniowo 4 godz. lek. 4 godz. lek. 4 godz. lek. 4 godz. lek. 4 godz. lek. Strona 1 z 11
Fazy procesu nauczania Funkcje dydaktyczne Analiza/kontrola/ocena wyników 6. Oznaczanie wapnia w próbce gleby 4 godz. lek. zorientowanie, rozważania teoretyczne działanie, praktyczne wykonanie zadania kontrola i ocena działania i wyników wprowadzenie, motywacja, zorientowanie na działanie, reaktywacja, zorientowanie na cel nabycie pierwszych praktycznych doświadczeń utrwalenie, pogłębienie sprawności w praktyce w miejscu pracy 1. kontrole pisemne 2. kontrole ustne 3. kontrole praktyczne 3.1 wynik pracy 3.2 ocena produktu Strona 2 z 11
Efekty uczenia się Wiedza (teoretyczna + praktyczna) Kontekst naukowy i teoretyczny zna właściwości zastosowanych substancji Sprawności praktyczne + kognitywne (= zastosowanie wiedzy) przyjmuje zlecenia na ustalenie zawartości Kompetencje (rola i wymiar odpowiedzialności i autonomii) pracuje samodzielnie według przepisów chemicznych (zwroty H i P) kwasów, ChZT substancji czynnych dot. pracy nazywa zależności między wielkościami powierzchniowo, przewodnictwa, samodzielnie sprawdza wyniki pracy i pomiarowymi a parametrami oraz zna zawartości wapnia cieczy oraz próbek rozwiązania zarówno odpowiednie kroki postępowania, stałych oraz planuje dalsze etapy pracy aż formułuje wpływ skontrolowanych jak i zależności obliczeń dla wyznaczenia do przekazania wyników parametrów (np. temperatury) na wartości wielkości fizycznych wybiera sposób postępowania, pomiarowe ich sposobem odpowiednią technikę laboratoryjną i rozwiązuje ewentualne problemy, znajduje funkcjonowania/obsługiwania (waga potrzebne chemikalia i posługuje się nimi z alternatywne metody pomiaru dla zadania analityczna, ph-metr, fotometr, konduktometr) wielką dokładnością, ostrożnością oraz wprawą stosuje się do przepisów i zasad bezpieczeństwa opisuje zasady postępowania i metody przeprowadza ponownie pomiary z (argentometria, spektroskopia, wolumetria, podobnymi próbkami, by uzyskać konduktometria, metoda Wartha Pfeifera) zgodność następujących po sobie Strona 3 z 11
zna zależności mierzonych wartości od otoczenia (temperatura, ciśnienie, czystość, wilgotność, itp.) zna znaczenie dokładności i staranności przy wykonywaniu pomiarów i obliczeń zna wymogi i przepisy dot. bezpieczeństwa pomiarów przeprowadza pomiary ze szczególną dokładnością, kadząc nacisk na czystość stosowanego wyposażenia opracowuje wyniki w formie tabelarycznej, przeprowadza obliczenia przy chemicznie czystych substancjach porównuje wyniki z wartościami z tabelek Strona 4 z 11
Faza procesu kształcenia Treść zadań Forma organizacji nauczania (metodyka) Potrzebne dokumenty/materiały dydaktyczne 1. Chemiczne badania wody Orientacja, spostrzeżenia teoretyczne chemiczne i fizykalo-chemiczne badania ścieków znaczenie oczyszczania ścieków wpływ na ochronę środowiska znaczenie zawartości kwasów w wodzie podstawy wolumetrii motywacja wprowadzenie wykład tablica film wideo Działanie, praktyczne wykonanie zadania czas: 3,0 godz. szkol. Chemiczne badania wody Ustalenie zawartości kwasów za pomocą miareczkowania z NaOH: Zastosowanie wskaźników oranżu metylowego i fenoloftaleiny demonstracja praca praktyczna ucznia Kontrola i ocena działania oraz wyników obliczenie zawartości kwasów ocena wyników 3.Kontrole praktyczne: 3.1 wynik pracy 3.2 ocena produktu wartości wymagane literatura Potrzebne Strona 5 z 11
Faza procesu kształcenia Treść zadań Forma organizacji nauczania (metodyka) dokumenty/materiały dydaktyczne 2. Wyznaczanie przewodnictwa Orientacja, spostrzeżenia teoretyczne Działanie, praktyczne wykonanie zadania czas: 3,0 godz. szkol. chemiczne i fizykalno-chemiczne badania ścieków znaczenie oczyszczania ścieków znaczenie badania mającego na celu określenie jakości wód powierzchniowych wpływ na ochronę środowiska podstawy konduktometrii Wyznaczanie przewodnictwa wyznaczenie przewodnictwa wody destylowanej wyznaczenie przewodnictwa wody powierzchniowej wyznaczenie przewodnictwa wody ściekowej motywacja wprowadzenie wykład demonstracja praca praktyczna tablica ucznia Kontrola i ocena działania oraz wyników obliczenie przewodnictwa przykładowego roztworu KCl obliczenie przewodnictwa próbek 3.kontrole praktyczne: 3.1 wynik pracy 3.2 ocena produktu literatura Faza procesu kształcenia Treść zadań Forma organizacji Potrzebne dokumenty/materiały Strona 6 z 11
nauczania (metodyka) dydaktyczne 3. Ustalanie chemicznego zapotrzebowania tlenu (ChZT) Orientacja, spostrzeżenia teoretyczne Działanie, praktyczne wykonanie zadania czas: 3,0 godz. szkol. Kontrola i ocena działania oraz wyników chemiczne i fizykalno-chemiczne badania ścieków znaczenie oczyszczania ścieków kontrola jakości w oczyszczalni ścieków wpływ na ochronę środowiska podstawy argentometrii Ustalanie ChZT analiza ścieków (sposób pracy w oczyszczalni ścieków) pomiar wartości ph wyznaczenie zawartości chlorku za pomocą argentometrii zastosowanie dichromianu do ustalenia ChZT znaczenie jonów chlorkowych przy ustalaniu ChZT obliczenie ChZT próbek wody ściekowej interpretacja i ocena wyników motywacja wprowadzenie wykład demonstracja praca praktyczna 3.kontrole praktyczne: 3.1 wynik pracy 3.2 ocena produktu tablica ucznia literatura Faza procesu kształcenia Treść zadań Forma organizacji nauczania (metodyka) Potrzebne dokumenty/materiały dydaktyczne Strona 7 z 11
4. Wyznaczanie twardości węglanowej i całkowitej Orientacja, spostrzeżenia teoretyczne Działanie, praktyczne wykonanie zadania czas: 3,0 godz. szkol. chemiczne i fizykalno-chemiczne badania ścieków znaczenie oczyszczania ścieków kontrola jakości w oczyszczalni ścieków wpływ na ochronę środowiska podstawy konduktometrii Wyznaczanie twardości węglanowej i całkowitej próbek wody zastosowanie metody Wartha Pfeifera motywacja wprowadzenie wykład demonstracja praca praktyczna tablica ucznia Kontrola i ocena działania oraz wyników obliczenie twardości węglanowej i całkowitej 3.kontrole praktyczne: 3.1 wynik pracy 3.2 ocena produktu literatura Faza procesu kształcenia Treść zadań Forma organizacji nauczania (metodyka) Potrzebne dokumenty/materiały dydaktyczne Strona 8 z 11
5. Ustalanie syntetycznych substancji czynnych powierzchniowo Orientacja, spostrzeżenia teoretyczne Działanie, praktyczne wykonanie zadania czas: 3,0 godz. szkol. chemiczne i fizykalno-chemiczne badania ścieków znaczenie oczyszczania ścieków kontrola jakości w oczyszczalni ścieków wpływ na ochronę środowiska podstawy ekstrakcji i spektroskopii Ustalanie syntetycznych substancji czynnych powierzchniowo za pomocą metody syntetycznej Kola badanie wody pod względem zawartości substancji czynnych powierzchniowo substancje czynne powierzchniowo w kontakcie z błękitem metylenowym tworzą barwny kompleks o niebieskim zabarwieniu ekstrakcja chloroformem wizualne ustalenie zawartości substancji czynnych powierzchniowo wyznaczenie linii kalibracyjnej pomiar intensywności zabarwionej warstwy chloroformu za pomocą fotometru motywacja wprowadzenie wykład demonstracja praca praktyczna tablica ucznia skala kolorów spektrofotometr Kontrola i ocena działania oraz wyników wyznaczenie linii kalibracyjnej graficzna analiza próbek i ustalenie zawartości substancji czynnych powierzchniowo 3.kontrole praktyczne: 3.1 wynik pracy 3.2 ocena produktu papier milimetrowy przykładowe obliczenia Strona 9 z 11
literatura Faza procesu kształcenia Treść zadań Forma organizacji nauczania (metodyka) Potrzebne dokumenty/materiały dydaktyczne 6. Oznaczanie zawartości wapnia w próbce gleby Strona 10 z 11
Jesteś pracownikiem laboratorium w Ośrodku Doradztwa Rolniczego, który analizuje glebę pod kątem jej przydatności na cele rolnicze. Od dłuższego czasu jesteś odpowiedzialny za samodzielne przeprowadzenie analizy gleby. Twoje zadanie polega na ilościowym i jakościowym ustaleniu zawartości jonów wapnia w glebie. Jako metodę kierownictwo Ośrodka Doradztwa Rolniczego podaje miareczkowanie. Proszę przestrzegać przepisów oraz podać zawartość procentową wapnia w glebie. Orientacja, spostrzeżenia teoretyczne Działanie, praktyczne wykonanie zadania czas: 3,0 godz. szkol. Kontrola i ocena działania oraz wyników wpływ wapnia w glebie na rozwój roślin wolumetria/miareczkowanie stosowanie wskaźników Określanie zawartości wapnia w próbce gleby rozcieńczenie i sporządzenie roztworu miareczkowanie przygotowanej próbki gleby odczyt objętości zużytego NaOH obliczenie zawartości wapnia interpretacja wyników i porównanie z podanymi wartościami motywacja wprowadzenie wykład demonstracja praca praktyczna 3.kontrole praktyczne: 3.1 wynik pracy 3.2 ocena produktu tablica ucznia literatura Strona 11 z 11
Zespół Szkół Chemicznych we Włocławku Opracowanie koncepcji pedagogicznych dla kształcenia zawodowego w obszarach praca w laboratorium chemicznym i technik ochrony środowiska Zadania w obszarze technik analityk JEU 1 : 6. Określenie zawartości wapnia w glebie. Jesteś pracownikiem laboratorium w Ośrodku Doradztwa Rolniczego, który analizuje glebę pod kątem jej przydatności na cele rolnicze. Twoje zadanie polega na ilościowym i jakościowym ustaleniu zawartości jonów wapnia w glebie. Jako metodę kierownictwo Ośrodka Doradztwa Rolniczego podaje miareczkowanie. Proszę przestrzegać przepisów oraz podać zawartość procentową wapnia w glebie. Wiedza operacyjna Wiedza merytoryczna Charakterystyka działań Charakterystyka systemu pracy Etapy pracy Sprawności/ Umiejętności Kontekst nauk przyrodniczych Kontekst technologii Zadanie: rozpoznanie jonów wapnia w glebie wyszukaj odpowiednią metodę organizacja pracy: szklane oprzyrządowanie oraz analiza zadania organizacja stanowiska pracy planowanie czynności potrafi wykonać odpowiednie Strona 1 z 4 znajomość wpływu jonów wapnia na ilość i jakość produktów roślinnych znajomość wpływu jonów
odczynniki do przeprowadzenia analizy obliczenia wapnia na prawidłowy rozwój roślin zna zasady analizy ilościowej i jakościowej zna podział jonów na grupy analityczne Przygotowanie: przygotowanie próbki gleby do analizy ilościowej, w tym celu odważyć 1g wysuszonej próbki ziemi i umieścić na szkiełku zegarowym do próbki odmierzyć pipetą 5 ml HCl, c=0,1 mol/dm 3 przygotowanie próbki gleby do analizy jakościowej, w tym celu odważyć 5 g wysuszonej próbki gleby i umieścić na szkiełku zegarowym do próbki odmierzyć pipetą 20 ml HCl, c=0,1 mol/dm 3, wymieszać, dodać 20 ml wody destylowanej i 2 krople roztworu fenoloftaleiny przygotowanie odczynnika: o NaOH, c=0,1 mol/dm3 o HCL, c=0,1 mol/dm3 umiejętność obchodzenia się z aparaturą laboratoryjną umiejętność obchodzenia się z chemikaliami (zwroty H i P) dokładne i staranne wykonywanie prac przygotowanie próbki gleby do analizy sporządzenie roztworów Strona 2 z 4 obliczenia znajomość substancji waga suszarka laboratoryjna
Realizacja: ilościowe określenie zawartości wapnia w glebie jakościowe określenie zawartości wapnia w glebie Ocena: protokół dot. analizy ilościowej i jakościowej umiejętność obchodzenia się z aparaturą laboratoryjną umiejętność obchodzenia się z chemikaliami (zwroty H i P) dokładne i staranne wykonywanie prac zastosowanie umiejętności miareczkowania obliczenia protokołowanie podanie zawartości wapnia w procentach dokładne określenie (odczyt) wg odpowiednich kryteriów dokładny odczyt zużytej objętości NaOH z biurety waga szkiełko zegarkowe pipeta biureta kolby stożkowe demontaż, uprzątnięcie po doświadczeniu - - - Strona 3 z 4
Strona 4 z 4
Instrukcja postępowania w ucznia Ilościowe i jakościowe ustalenie zawartości jonów wapnia w glebie. Koncepcja 2 Jesteś pracownikiem laboratorium w Ośrodku Doradztwa Rolniczego, który analizuje glebę pod kątem jej przydatności na cele rolnicze. Twoje zadanie polega na ilościowym i jakościowym ustaleniu zawartości jonów wapnia w glebie. Jako metodę kierownictwo Ośrodka Doradztwa Rolniczego podaje miareczkowanie. Proszę przestrzegać przepisów oraz podać zawartość procentową wapnia w glebie. Sprzęt laboratoryjny i odczynniki Zlewki, biureta, szkiełko zegarkowe, suszarka laboratoryjna, pipeta, parowniczka, kolby stożkowe, waga, wodorotlenek sodu 0,1 mol/dm 3, kwas solny 0,1 mol/dm 3, roztwór fenoloftaleiny. Przeprowadzenie Próbkę 50g gleby umieścić w porcelanowej parowniczce i suszyć w temperaturze 105 110 o C przez 1,5 3 godz. Przygotować stanowisko pracy do przeprowadzenia dalszych oznaczeń: przygotować NaOH 0,1 mol/dm3, HCl 0,1 mol/dm3, napełnić biuretę. Wykonanie 1. Jakościowe ustalenie zawartości wapnia. 1-2 g wysuszonej próbki gleby umieścić na szkiełku zegarkowym. Za pomocą pipety do próbki glebowej dodać 5 cm 3 HCl 0,1 mol/dm 3. Powstaje mniej lub bardziej silne burzenie, spowodowane uwalniającym się CO2. Określenie zawartości wapnia w glebie przeprowadza się według określonego kryterium, które przedstawia poniższa tabelka. Niniejszy projekt został sfinansowany przy wsparciu Komisji Europejskiej. Odpowiedzialność za treść publikacji ponosi autor; Komisja nie odpowiada za dalsze wykorzystywanie Strona 1 z 2
Wytrącanie się CO 2 Zawartość Ca w glebie Brak widocznego powstawania gazu < 1% Słabe wytwarzanie się gazu 1 do 2% Silne lecz nie trwające długo powstawanie gazu 3 do 4% Silne długotrwające powstawanie gazu > 5% 2. Ilościowe określenie zawartości wapnia Do 5 g wysuszonej próbki gleby wlać 20 cm 3 HCl 0,1 mol/dm 3. Po 15 minutach trwania reakcji dodać 20 cm 3 wody destylowanej i 2 krople roztworu fenoloftaleiny. Miareczkować delikatnie NaOH 0,1 mol/dm 3 aż do uzyskania lekko różowej barwy. Glebę należy jeszcze raz dobrze wymieszać z cieczą. Jeżeli różowe zabarwienie nie utrzymuje się, nadal miareczkujemy aż do uzyskania trwałego zabarwienia. Ocena Ilość zużytego NaOH odczytać z biurety. Obliczyć procentową zawartość wapnia. Utylizacja Roztwory mogą być odprowadzone do kanalizacji komunalnej. Niniejszy projekt został sfinansowany przy wsparciu Komisji Europejskiej. Odpowiedzialność za treść publikacji ponosi autor; Komisja nie odpowiada za dalsze wykorzystywanie Strona 2 z 2