1001 идея интересного занятия с детьми
УЧЕБНЫЙ ПРОЕКТ «ИССЛЕДОВАНИЕ ВОДЫ»
Евченко Наталья Алексеевна, МБОУ СОШ № 4, учитель химии и биологии, Краснодарский край
Предмет (направленность): химия.
Возраст детей: 8 класс.
Место проведения: в классе.
Цель учебного проекта: Изучение свойств дождевой, колодезной, питьевой, водопроводной, из реки Бейсуг воды, снега и их влияние на прорастание семян.
Задачи: 1.Проведение эксперимента по проращиванию семян фасоли в различных видах воды и сравнение результатов наблюдения. Определение физического анализа дождевой, питьевой «Живой ручей», колодезной водопроводной, из реки Бейсуг воды и снега. Определение химического состава дождевой, питьевой «Живой ручей», колодезной, водопроводной, из реки Бейсуг воды и снега.
2. Учить применять теоретические знания при выполнении практических заданий, оформлять сообщения. Овладение умением проведения исследования, вести диалог по обсуждаемым вопросам, междисциплинарный перенос знаний.
3. Формирование эмоционального отношения к живой природе, применение результатов исследования в повседневной жизни. Сроки реализации: три недели.
Участники проекта: рекомендовано для возрастной категории 13-14 лет.
План реализации проекта:
I этап «Организационный» ( 2-3 дня) – изучение дополнительной литературы, класс делится на пять рабочих групп.
II этап «Практический» (2 недели)- проращивание семян фасоли двух сортов в видах воды, ведение дневника наблюдений по группам. Составление мультимедийных презентаций.
III этап «Практическо-аналитический» – проведение урока.
Знания, умения, навыки и качества проекта. Знать состав воды, ее химические и физические свойства. Уметь характеризовать свойства воды, выполнять химическое исследование воды. Проведение теоретического анализа; прогнозирование свойств воды; составление плана экспериментальной проверки и его выполнение; формулирование вывода. Быстрое и правильное выполнение задания, самостоятельное изучение нового материала. Самостоятельное составление мультимедийных презентаций.
Универсальные учебные действия, на формирование которых направлен образовательный процесс. Исследовательское обучение и организация исследовательского лабораторного практикума и самостоятельной работы, моделирующей научную. Создание проблемной ситуации и разрешение учебно-научной проблемы.
Учащиеся формулируют проблему «Какую воду использовать для полива комнатных и культурных растений?» и выдвигают гипотезу. Исследование водопроводной, питьевой, дождевой, колодезной, снега и из реки Бейсуг воды. Проращивание семян фасоли в разных видах воды учащимися по группам при подготовке к уроку. Проведение по группам лабораторных опытов по изучению физического и химического анализа воды. Сравнение результатов исследования на уроке. Учащиеся для урока готовят (каждая группа) отчет об эксперименте по проращиванию фасоли с использованием мультимедийной презентации.
III этап «Практическо-аналитический»
Необходимое оборудование и материалы. Мультимедийный проектор, компьютер, мультимедийные презентации учащихся. Ящички для проращивания фасоли, два сорта семян фасоли и виды воды. Лабораторное оборудование и реактивы (штатив с пробирками, пипетка, спиртовка, спички, фарфоровая чашка, весы, датчик pH, стаканы с водопроводной, питьевой, колодезной, дождевой, из реки Бейсуг водами и снег, сульфат калия, нитрат серебра).
Все учащиеся в начале урока разбиты на группы (группы определены на первом и втором этапе проекта), сидят за отдельными столами по пять человек в каждой группе. Для химического исследования каждой группе выдана вода в стаканах для проведения опыта и для подведения итога урока.
Инициация — 3 мин.
Метод оценки своей работы «Чистая и грязная вода»
Цель: оценить свой вклад в работу группы, найти пути улучшения взаимодействия в группе, создать ситуации успеха.
Необходимые материалы: два цилиндрических мерных стакана с чистой и грязной водой, в каждом цилиндре налито по 100 мл воды.
Проведение: учитель обращает внимание учащихся на цилиндры с водой, на то, что в каждом мерном цилиндре по 100 мл воды чистой и грязной. И указывает на то, что если, по мнению учащихся, на уроке было интересно, не скучно и исследование доставило удовольствие, то ученик выливает водопроводную, питьевую, колодезную, дождевую воду из стаканчика (в каждой группе свой вид воды) в цилиндр с чистой водой. А если урок не заинтересовал учащегося, на уроке было скучно, то ученик выливает воду в цилиндр с грязной водой. Оценка результата урока: полный сосуд с чистой водой – цель достигнута, задачи выполнены, чистая вода – хорошее настроение и здоровье. Грязная вода — не то, что ожидали, есть, над чем работать – начни с себя.
Вхождение или погружение в тему — 4 мин.
Метод постановки проблемы и выдвижение гипотезы «Проблема и гипотеза урока»
Цель: научить учащихся найти проблемный вопрос урока, формирование у обучающихся способности вычленить проблему (на основе которой формируется цель и задачи урока), выдвигать гипотезу.
Проведение: учитель проговаривает тему урока, записанную на доске. «Исследование воды». Задает учащимся вопрос – «Зачем вы по группам проращивали фасоль в разных видах воды?» Учащиеся отвечают на вопрос учителя, тем самым формируя проблему урока (но не сразу) – «Какую воду использовать для полива комнатных и культурных растений?» и выдвигают гипотезу – «водопроводную».
Учащиеся по группам на втором этапе проекта, за 2 недели проращивали по 20 семян фасоли одного вида в школьной лаборатории под руководством учителя. У каждой группы был свой источник воды – водопроводная, снег, растопленный до комнатной температуры, колодезная, питьевая, из реки Бейсуг. Результаты наблюдения каждая группа оформила в виде мультимедийных слайдов.
При постановке вопроса учителя учениками выдвигается несколько проблем, но большинство формулируют проблему «Какую воду лучше использовать для полива растений?»
Формирование ожиданий учеников -3 мин.
Метод формирование ожиданий «Что хочу узнать?»
Цель: научить учащихся прогнозировать результат исследовательской работы.
Необходимые материалы: по три жетона каждому ученику на выбор желтого, синего и оранжевого цветов с надписями.
Проведение: учитель раздает учащимся три жетона – желтый, синий, оранжевый. Обозначение каждого жетона записано с оборотной стороны жетона. Ученик выбирает себе один жетон, ненужные жетоны забирает учитель.
Обозначение жетонов: желтый – просто присутствую на уроке, синий – о свойствах воды, оранжевый – самостоятельное проведение эксперимента.
Интерактивная лекция — 10 мин. Метод использования ИКТ «Мой мультимедийный проект»
Цель: организация групповой работы учащихся, развитие умений при создании мультимедийных презентаций.
Необходимые материалы: мультимедийные презентации каждой группы учащихся по результатам проведения исследовательских опытов по проращиванию семян фасоли.
Демонстрация: учитель заранее объединяет мультимедийные презентации учащихся в одну.
Проведение: учитель рассказывает учащимся о результатах работы каждой группы, о том, что необходимо на уроке провести физический и химический анализ воды. (У каждой группы на столе лежит инструктивная карточка по проведению исследовательской работы, инструктаж по технике безопасности).
Инструктивная карточка
Методика исследования физических свойств воды
Температуру воды определяют в водопроводных установках, погружая в струю стекающей воды на 5 минут спиртовой термометр. Отчет производят, не вынимая термометра из воды.
Мутность воды связана с присутствием в ней твердых частиц. Для определения мутности воду взбалтывают, наливают в пробирку так, чтобы высота воды была равна 10 см и рассматривают в проходящем свете. Мутность характеризуется описательно: слабая, заметная, сильная.
Прозрачность воды зависит от присутствия взвешенных частиц и определяется путем чтения стандартного, хорошо освещенного шрифта через столб воды, налитой в градуированный цилиндр с плоским дном. Воду в цилиндр наливают постепенно, следя за четкостью шрифта до тех пор, пока буквы будут плохо различимы. Высота столба воды, налитой в цилиндр, выраженная в сантиметрах, является показателем прозрачности.
Осадок обусловлен оседанием взвеси, которая имелась в исходной воде. Характеризуется количественно (ничтожный, незначительный, заметный, большой — толщина слоя по отношению к объему пробы воды) и качественно (аморфный, кристаллический, хлопьевидный, илистый, песчаный и так далее), а также по цвету.
Цветность — окраску определяют как цвет воды: желтый, светло-желтый, зеленоватый, бурый и так далее.
Запах определяют при комнатной температуре и при нагревании до 50-60 градусов Цельсия, характеризуя качественно (ароматический, гнилостный, болотный, землистый, рыбный…) и количественно.
Таблица №1. Шкала для определения запаха в баллах
Степень | Характеристика | |
Нет | Запах совсем не ощущается | |
1 | Очень слабый | Запах обычно не замечаемый, обнаруживаемый опытным наблюдателем |
2 | Слабый | Запах, обнаруживаемый потребителем, если на это обратить его внимание |
3 | Заметный | Запах легко замечаемый, заставляющий воздержаться от питья |
4 | Очень сильный | Запах резко выраженный, вода не пригодна для питья |
Результаты работы занесите в таблицу
Таблица № 2 Физический анализ воды
(Каждая команда заполняет свой вид воды)
Природа воды | Температура | Мутность | Прозрачность | Осадок | Цветность | Запах в баллах (1-4) | Примечание | |
11 | Дождевая вода | 20,5
|
|
|
|
|
|
|
22 | Колодезная вода | 20,5
|
|
|
|
|
|
|
33 | Водопроводная Вода | 20,5
|
|
|
|
|
|
|
44 | Питьевая вода «Живой ручей» | 20,5
|
|
|
|
|
|
|
55 | Вода из реки Бейсуг | 20,5 |
|
|
|
|
|
|
66 | Растопленный снег | 20,5 |
|
|
|
|
|
|
Учащиеся, выслушав информацию учителя по своим исследованиям, удивлены полученным результатом, они обращают внимание на то, что гипотеза урока ошибочна; ребята заинтересованы в проведении физического и химического анализа воды, это помогает выяснить, почему лучшая всхожесть семян фасоли именно в колодезной и питьевой воде.
Проработка содержания темы — 17 мин.
Метод группового практического исследования «Юный исследователь»
Цель: организация учащихся для результативной, быстрой, аккуратной работы с соблюдением техники безопасности.
Необходимые материалы: инструктивная карточка (приложение 2), таблицы для заполнения, лабораторное оборудование и реактивы (штатив с пробирками, пипетка, спиртовка, спички, фарфоровая чашка, весы, датчик pH, стаканы с водопроводной, питьевой, колодезной, дождевой, из реки Бейсуг водами и снег, сульфат калия, нитрат серебра.
Проведение физического анализа воды по группам Температуру воды определили температурным счетчиком. Мутность определили, взболтав воду, налили в пробирку так, чтобы высота воды была ровна 10 см и рассмотрели в проходящем свете. Мутность характеризуется описательно: слабая, заметная, сильная. Прозрачность воды определили путем чтения стандартного, хорошо освещенного шрифта через столб воды, налитой в градуированный цилиндр с плоским дном. Воду в цилиндр наливали постепенно, следя за четкостью шрифта до тех пор, пока буквы будут плохо различимы. Высота столба воды, налитой в цилиндр, выраженная в сантиметрах, является показателем прозрачности.
Осадок обусловлен оседанием взвеси, которая имелась или не имелась в исходной воде. Характеризуется количественно (ничтожный, незначительный, заметный, большой — толщина слоя по отношению к объему пробы воды) и качественно (аморфный, кристаллический, хлопьевидный, илистый, песчаный и так далее).
Цветность — окраску определили: желтый, светло-желтый, зеленоватый, бурый.
Запах определили при комнатной температуре и при нагревании до 50-60 градусов, характеризуя качественно (ароматический, гнилостный, болотный, землистый, рыбный…) и количественно.
Химический анализ воды. Определили содержание ионов свинца, ионов хлора и кислотность среды колодезной, водопроводной, дождевой, питьевой, из реки Бейсуг воды и растопленного снега.
Опыт 1. Обнаружение ионов свинца в воде.
Опыт 2. Обнаружение ионов хлора в воде.
Опыт 3. Определение кислотности pH воды.
Учащиеся работали по группам, проводили физический анализ, результаты внесли в общую таблицу. По результатам физического анализа нет мутности у питьевой воды и колодезной, бесцветная – дождевая и питьевая вода, заметно выраженные показатели по мутности, прозрачности, цветности, запаху имеет вода из реки Бейсуг, растопленного снега, водопроводная вода. Причина различий воды в том, что пробы были взяты из различных источников. Лучшие физические параметры у дождевой воды. Каждая группа познакомила всех учащихся с результатами исследования.
Химический анализ показал, что, кроме дождевой и колодезной вод, у остальных видов воды содержатся ионы хлора. Колодезная и вода из реки Бейсуг имеют щелочную среду. Ионы свинца отсутствуют у всех видов воды.
Учащиеся делают вывод. Наша гипотеза о том, что для полива растений лучше использовать водопроводную воду не подтвердилась, по физико-химическому анализу «чистой» является дождевая, питьевая и колодезная вода. А в водопроводной воде плохо проросли семена фасоли, так как она содержит ионы хлора. Поэтому поливать комнатные растения нужно дождевой и колодезной водой, а пить питьевую воду.
Домашнее задание — 3 мин.
Метод «Составь схему».
Цель: заинтересовать учащихся к работе с учебником и дополнительной литературе. Научить выделять главное. Объяснение составить схему «Вода» используя учебник, дополнительную литературу и материалы урока по инструктивной карточке в рабочей тетради, можно использовать компьютерную графику.
Подведение итогов — 4 мин.
Метод оценки своей работы «Чистая и грязная вода» (см. инициация)
Оценка результата урока: полный сосуд с чистой водой – цель достигнута, задачи выполнены, чистая вода – хорошее настроение и здоровье. Грязная вода — не то, что ожидали, есть, над чем работать – начни с себя.
Учащиеся воду в отдельных стаканчиках вылили в чистый сосуд с водой, объяснив это тем, что, несмотря на то, что гипотеза не подтвердилась, новая информация заставила задуматься над проблемой и исследовать свойства воды, чтобы подтвердить результат исследовательской работы.
Метод формирование ожиданий «Что хочу узнать?» (см. формирование ожиданий учеников).
Оценка результата урока: обозначение каждого жетона: желтый – просто присутствую на уроке, синий – о свойствах воды, оранжевый – самостоятельное проведение эксперимента. Большинство учащихся выбрали синий и оранжевый жетон, а два учащихся попросили поменять жетон – желтый на синий в конце урока. Результаты проекта
1. Все учащиеся получили положительные оценки на III этапе проекта – уроке «Исследование воды».
2. Ученик 8 класса Огуенко Александр оформил результаты работы и написал научно-исследовательскую работу «Влияние свойств воды на прорастание семян фасоли», с которой стал победителем на муниципальном и зональном уровнях научно-исследовательской конференции «Эврика» и призером регионального этапа.
1. М.В.Ахманов, «Вода, которую мы пьем», М: «Просвещение», 2002.
2. Бенеш П., Пумпр В., Свободова М., Мансуров Г.Н. «111 вопросов по химии… для всех». М: «Просвещение», 1994.
3. И.И. Новошинский, Н.С. Новошинская. Учебник «Неорганическая химия». ООО «ТИД «Русское слово-РС», 2008.
4.В.А. Крицман, В.В. Станцо «Энциклопедический словарь юного химика» для среднего и старшего школьного возраста. М: «Педагогика», 1990.
5. Чижевский А.Е. Энциклопедия «Я познаю мир. Экология», М: «Просвещение», 2004.
6. Интернет ресурсы: www.inauka.ru.
9