Учебный проект "Исследование воды"

Категория: Химия.

Учебный проект "Исследование воды"

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

Результаты работы занесите в таблицу

Таблица № 2 Физический анализ воды

(Каждая команда заполняет свой вид воды)

По итогам исследования учащиеся узнали, что лучшая всхожесть и быстрее пророст у семян фасоли в колодезной и дождевой воде, а низкая всхожесть семян и небольшой размер ростков в водопроводной и из реки Бейсуг.

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.

ЛИТЕРАТУРА И ССЫЛКИ

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.

Метки: Химия

• Назад
• Вперед