TÉMA: Učení bádáním: Množství kyslíku ve vodě v závislosti na teplotě vody DOPORUČENÝ ROČNÍK: 8. ročník ZŠ AUTOR (AUTOŘI): PhDr. Jaroslava Ševčíková NÁZEV TÉMATICKÉHO CELKU výuka přírodních věd bádáním přírodopis, chemie, průřezové téma EV KOMPETENČNÍ CÍLE: Kompetence k učení: žák pro efektivní učení využívá badatelský přístup, vytváří si postupy a strategie Kompetence k řešení problémů: žák rozpozná a vnímá problémové situace a umí je definovat, vyhledává otázky k řešení v rámci badatelského přístupu k učení Kompetence komunikační: žák formuluje a vyjadřuje své myšlenky v rámci badatelského přístupu k učení Kompetence sociální a personální: žák si vytváří pozitivní představu o sobě samém, o svých schopnostech a dovednostech i osobnostních vlastnostech díky tomu, že při badatelském přístupu zažívá úspěch Kompetence pracovní: žák získává pracovní návyky, postupy při řešení zadání, pracuje a manipuluje s materiálem, dbá na bezpečnost práce CÍLE TÉMATU: Žák na základě vlastní úvahy ověří informaci o množství kyslíku ve vodě v závislosti na teplotě vody.
Žák manipuluje s testovací sadou, čte a rozumí návodu. Žák ověří hodnotu obsahu kyslíku ve vodě teplé a studené. ÚVODEM Cílem tohoto pracovního listu (této učební úlohy) je směrovat žáka v rámci mimoškolního opakování učiva k badatelským prvkům učení, probudit jeho zájem, motivovat ho k objevování, získávání informací na základě vlastní úvahy. Pracovní list nepředkládá učivo hotové, vypracované (transmisivně) k mechanickému zapamatování, ale nabádá žáka, aby si sám konstruoval jednak postup a pak i závěr svého poznávání (přístup konstruktivistický) v duchu hesla: Neprodávej mi ryby, nauč mě je lovit. Smyslem je tedy nepředkládat žákům hotové informace, ale vést je k tomu, aby je sami získávali, aby se učili postupům jak informace a následně i znalosti získávat. Badatelské prvky byly do výuky přírodních věd vkládány vždy, například pokus, laboratorní práce atd. Při tradičních přístupech bylo žákovo bádání ale silně omezováno, řízeno, vedeno a ovlivňováno učitelem a chyba byla považována za špatný a nevhodný prvek. V rámci tohoto PL se přístup mění. Žák se učí postupům bádání a chyba je nedílnou součástí učení, stejně tak jako poučení se z chyb. Tento pracovní list je určen pro samostatné bádání žáka. Směruje ho a vede v rámci opakování jak učiva přírodopisu, ale i chemie, například v období prázdnin. Úloha učitele je zde až na druhém místě, učitel má na konci žákova bádání zhodnotit jeho práci a upozornit ho na případné chyby, které žák sám v průběhu bádání neodhalil. Vlastní žákovo bádání je rozloženo do 5 fází: 1. Přemýšlej žáka zaujme téma (popř. je mu zadáno), přemýšlí, hledá otázky, zjišťuje, co ho zajímá 2. Formuluj výzkumné zadání (hypotézu), tvrzení žák si vybere jednu pro něj nejzajímavější otázku a formuluje si výzkumné zadání. Musí při tom brát na zřetel, že musí jít o úkol splnitelný, musí mít prostředky k ověření svého tvrzení atd. Dle zkušeností se jedná o nejtěžší fázi samostatného bádání žáků. Vyslovení vhodného tvrzení vyžaduje cvik. 3. Plánuj pokus žák plánuje, navrhuje postupy, hledá cesty. 4. Ověřuj, prováděj pokus vlastní realizace badatelské aktivity. Nejdelší část realizace bádání, ale pro žáky také ta nejzábavnější. Zde je prostor pro chybu a práci s chybou. 5. Vyslov (napiš) závěry, popř. další možnosti ověření správnosti tvé teorie žák se učí formulovat závěry. Je nutná přesnost, stručnost a srozumitelnost vyjádření. V konečném důsledku jde o výsledek učení, informaci, poznatek.
Tento pracovní list se cíleně soustředí na procvičení druhé fáze žákova bádání: formulaci tvrzení (hypotézy). Jméno Pracovní list mladého badatele (žáka 6.9. ročníku ZŠ) MNOŽSTVÍ KYSLÍKU VE VODĚ V ZÁVISLOSTI NA TEPLOTĚ VODY Motivace Viděli jste někdy v parném létě vyskakovat ryby z vody? Proč to dělají? Může to být tím, že v létě je ve vodě rozpuštěno málo kyslíku, který ryby potřebují k dýchání? Čas cca 1 vyučovací hodina Místo bádání Třída či terén dle možností Pomůcky voda (H 2 O), testovací sada SERA TestSet O2 / Sauerstoff (či jiná testovací sada na obsah kyslíku ve vodě), teploměr přístup k ledničce (chladničce) a k vařiči pro zchlazení a ohřátí vody Postup 1. Přemýšlej 2. formuluj výzkumné zadání (hypotézu), tvrzení 3. plánuj pokus 4. ověřuj, prováděj pokus 5.vyslov (napiš) závěry, popř. další možnosti ověření správnosti tvé teorie. 1. PŘEMÝŠLEJ: Voda je velmi zajímavé prostředí. Dnes už víme, že život na planetě Zemi vznikl z vody. Měli bychom také vědět, že vyšší, vyspělejší živočichové žijící ve vodě mají dvě možnosti jak dýchat kyslík a to:
a) plícemi, tak dýchají vodní savci, kteří se musí pravidelně vynořovat nad hladinu, aby se nadechli vzdušného kyslíku (0 2 ), a nebo b) žábrami, tak dýchají například ryby. Využívají k dýchaní kyslík rozpuštěný ve vodě. Pokud souhlasíš s myšlenkou, že voda o různé teplotě obsahuje různé množství kyslíku, formuluj výzkumnou otázku, kterou bys mohl/a následně s pomocí uvedených pomůcek ověřit. 2. FORMULUJ VÝZKUMNÉ ZADÁNÍ/TVRZENÍ: Pročti si výzkumná zadání z nabídky a rozhodni se, kterou můžeš s uvedenými pomůckami ověřit. Pravidla pro výzkumné zadání: výzkumné zadání je uvedeno oznamovací větou. Může vzniknout z otázky, kterou sis položil/a, na kterou chceš znát odpověď. Je ověřitelné v našich podmínkách a s našimi pomůckami. Je jednoznačnénedá se vyložit více způsoby. Teplá voda obsahuje více kyslíku než studená. Teplota vody má vliv na obsah kyslíku rozpuštěného ve vodě. Teplá voda obsahuje méně kyslíku než studená. Ryby vyskakují v létě z vody, protože ta obsahuje méně kyslíku než v zimě a ony si přidýchávají vzdušný kyslík Vyber si jedno výzkumné zadání, příklad: Teplá voda obsahuje méně kyslíku než studená. 3. PLÁNUJ POKUS: připrav si dvě nádoby, do jedné nalij teplou vodu do druhé studenou teplotu ověř teploměrem připrav si testovací sadu SERA TestSet O2 / Sauerstoff a pečlivě si pročti návod k použití.
Otázky, které tě napadají (doplň si): Jak velký rozdíl teplot by měl být, abych své tvrzení ověřil/a prokazatelně? Jak velký rozdíl teplot může nastat ve vodě v přírodě (od cca 0 C do cca 30 C) Je nutné, abych měl v obou nádobách stejný objem vody? Má to vliv na obsah kyslíku na jednotku vody? 4. OVĚŘUJ, PROVÁDĚJ POKUS: Proveď pokus dle svého plánu. Zapisuj si, zda vše šlo dobře, podle plánu. Pokud jsi musel/a plán měnit, zapiš si to také, jako poučení pro příště. 5. VYSLOV (NAPIŠ) ZÁVĚRY: popř. další možnosti ověření správnosti tvé teorie: Závěr Zde si zapiš své závěrečné zjištění (oznamovací věta): Co mě zaujalo a co musím ještě zjistit Zde si zapiš, co tě zaujalo, co chceš ještě zjistit: Hodnocení učitele
ŘEŠENÍ: Řešení bodu 2. postupuvhodné výzkumné zadání/tvrzení: Teplá voda obsahuje více kyslíku než studená. Tvrzení je ověřitelné a jednoznačnévhodné. Teplota vody má vliv na obsah kyslíku rozpuštěného ve vodě. Tvrzení je ověřitelné, ale méně jednoznačné, je obecné, ale relativně použitelné. Teplá voda obsahuje méně kyslíku než studená. Tvrzení je ověřitelné a jednoznačnévhodné. Ryby vyskakují v létě z teplé vody a přidýchávají si vzdušný kyslík, protože ta obsahuje méně kyslíku než v zimě studená voda. Tvrzení je rozsáhlé a obsahuje všeobecně známé informace, ale našim postupem se nedá ověřit. Jak bychom ověřili, že ryby přidýchavají, to že otvírá ústní otvor nemusí znamenat, že přijímá vzdušný kyslík. Tvrzení je ověřitelné pouze v laboratorních podmínkách. Stejným způsobem je třeba uvažovat při výběru jakéhokoliv výzkumného zadání/tvrzení. Postupy, které se naučíš můžeš uplatnit i u jiných otázek a zadání. Řešení bodu 5 závěr: Teplá voda obsahuje méně kyslíku než studená. Ukázky z práce s testovací sadou: studená voda (tmavší barva roztoku více kyslíku):
teplá voda (světlejší barva roztoku méně kyslíku) Zpracovala: Jaroslava Ševčíková jaroslavasevcikova@seznam.cz červenec 2014 Pracovní list pro samostatné bádání žáků, rozšiřující témata k učivu, průřezové téma EV, popř. přírodopis, chemie. Žák se učí postupům samostatného bádání.