9-11 years Mat Vzdělávací obsah: Člověk a příroda / Chemie Klíčové pojmy: Kyselý, neutrální, zásaditý, indikátor. Cílová věková skupina: 9-11 let Délka aktivity: 1-2 hodiny Shrnutí: Pomoci žákům porozumět vztahům mezi okolním prostředím (přírodou) a chemií a naučit je vnímat jejich nejbližší okolí z pohledu možných chemických změn. Posílit a prohloubit již osvojené pojmy: kyselý, neutrální, zásaditý a indikátor. Osvojit si badatelsky orientovanou výuku a s použitím chemických znalostí a dovedností pozorovat přírodu a změny, které v ní nastávají. Cíl: Žáci upevňují své znalosti pojmů kyselý, neutrální, zásaditý, indikátor. Materiály a pomůcky (pro každou skupinu): Najděte v přírodě, na zahradě či zakupte v květinářství: fialku, jaterník, tulipán, sasanku, borůvku, šípkový čaj apod. Pro každý pár žáků (nebo alespoň pro některé): plastové kelímky - pozn.: lze použít malé kádinky mikropipety Petriho misky vybrané kyseliny: ocet, roztok kyseliny citrónové vybrané alkalické látky: tekuté mýdlo nebo prací prášek (rozpuštěný v malém množství vody) apod. Kyselý, neutrální, zásaditý: Najdi svůj vlastní přírodní indikátor Author: Tuula Asunta The content of the present document only reflects the author s views and the European Union is not liable for any use that may be made of the information therein.
KYSELÝ, NEUTRÁLNÍ, ZÁSADITÝ: NAJDI SVŮJ VLASTNÍ PŘÍRODNÍ INDIKÁTOR. Plán hodiny (spolu s poznámkami pro učitele) Popis aktivity Podněty: Nasbírejte různé květiny a listy buď z přírody, zahrádky nebo je můžete zakoupit v květinářství. Postup pro učitele: Zázemí a příprava Děti jsou motivované k aktivitám v reálném prostředí a rozšiřování znalostí o přírodě. Předpoklady Děti si stanoví vlastní hypotézu: Změní květiny barvu, pokud přijdou do styku s kyselými či zásaditými materiály? Žáci participují na důkladném pozorování květin a dalších materiálů, aby mohli realizovat výzkum: Proč se změnila/nezměnila barva přírodních materiálů? (Předešlé znalosti z aktivity č.4) Zkoumání a zjišťování Prozkoumejte a nakreslete výsledky Co se stane během experimentu? - Testování hypotéz. - Naplánování a realizace výzkumu pro testování hypotéz - Pozorování - Sběr dat: Žáci mohou použít vlastní tabulku, nebo zde uvedenou tabulku č. 1. Vyhodnocení Zhodnocení a vysvětlení výsledků: - srovnávání experimentů, badatelských postupů a výsledků různých skupin - diskuse nad výsledky Jak přírodní materiály reagují na kyselé a zásadité podmínky?
Motivace (Formulace hypotézy) Žákovské představy (prekoncepty) Na úvod badatelsky orientovaného vyučování zjistíme žákovské představy: Co vaši žáci již o dané věci vědí. Položte jim otázky, jako jsou například tyto: 1. Slyšeli jste již o kyselých deštích? 2. Víte, jak mohou továrny poškozovat přírodu? 3. Víte, co je to indikátor? Vysvětlete vše potřebné a dále o tom s žáky diskutujte. Co se stane v přírodě, když se změní podmínky? Jak rostliny reagují na kyselý déšť? Co se stane, když louh (hydroxid) z dřevařské továrny unikne do malého jezera? Vysvětlete dětem, co je kyselý déšť! V přírodě je několik rostlin, které mohou být použity jako (acidobazické) indikátory: budou reagovat změnou svého zabarvení na změny ve svém okolí. (Některé organické látky mění uspořádání dvojných vazeb v molekule v závislosti na ph prostředí, což se projeví změnou zabarvení roztoku. Například čaj změní barvu přidáním kyselé citronové šťávy. Takovým látkám říkáme acidobazické indikátory. Kyselost můžeme měřit přidáním indikátoru do roztoku a porovnáním barvy s kalibrovanou barevnou škálou.) Např.: se používá tato látka: Lakmus přechází z kyselé červené formy na zásaditou modrou. Bádání (Návrh a průběh experimentů, jejich pozorování) Výzkumné problémy Zadejte svým žákům problémové okruhy, nad kterými se musí zamyslet: 1. Co se stane s fialkou, jaterníkem, tulipánem, borůvkou, šípkovým čajem apod., jestliže se v místě, kde rostou, vyskytuje kyselý déšť? 2. A co se s těmito rostlinami stane, jestliže bude louh unikat z továrny a rostliny budou tedy přijímat zásaditý roztok? 3. Zeptejte se žáků na jejich hypotézy, naplánujte výzkum a ověřte, zda jsou jejich hypotézy správné či nikoli. 4. Požádejte žáky, aby provedli výzkum a sebrali potřebná data. Požádejte žáky, aby si připravili svou vlastní tabulku, kam zapíšou výsledky svého výzkumu
Výzkum Pomozte dětem s realizací výzkumu (viz zadání pro žáky). Výzkum může být realizován ve skupinkách po dvou až třech žácích a každý ve skupině může dělat něco jiného a podělit se s ostatními skupinami o své přírodniny (květiny, plody a listy). Mohou být provedeny dva různé výzkumy (žáci následně sdílejí s ostatními svá vlastní zjištění). Můžete nechat vaše žáky, aby v blízkém okolí školy, nasbírali květiny a rostliny, které by chtěli ve svém výzkumu využít. Nechte žáky vzájemně sdílet své hypotézy a předpoklady stejně jako svá pozorování, výsledky pozorování a závěry. Po skončení vysvětlí ostatním skupinám, jak realizovali svůj experiment, jaký druh květin, plodů a listů použili. Měli by být připraveni prezentovat a obhájit výsledky svého výzkumu v diskusi s ostatními žáky (či skupinami žáků). Poznámka Příklad: Kyselý roztok: Modrá fialka a modrý jaterník se zbarví do červena Zásaditý roztok: Modrá fialka a modrý jaterník se zbarví do žluta Evaluace (záznam výsledků) Jakmile žáci dokončí výzkum, diskutujte s nimi zjištěné výsledky. Nechte je představit jimi realizovaný výzkum a diskutovat s ostatními žáky. Jestliže vám zbývá čas, můžete dát dětem kousek ph-papírku a vysvětlit jim, jak funguje. Mohou otestovat ph papírkem všechny látky a zjistit, jak se odlišují jejich předpoklady. Následně mohou prodiskutovat, proč tomu tak je! Můžete žákům vysvětlit, že velmi silné kyseliny a zásady jsou nebezpečné, poněvadž jsou to žíraviny. Můžete také uvést příklady, kde už se žáci s kyselinami setkali, např. rebarbora obsahuje kyselinu šťavelovou a osolené okurky většinou obsahují kyselinu octovou. Neexistují ani správné ani špatné odpovědi! Instruujte žáky, aby každý zkoumaný materiál dali do různých nádob a začali výzkum tak, že do každé nádoby přidají 4 6 kapek: A) kyselé kapaliny B) zásadité kapaliny a sledují výsledek.
Stejně jako v přírodě i zde jsou všechny změny pomalé. Žáci by měli pozorovat probíhající změny několik minut po přidání látky, dále po několika dnech a pokud je to možné, tak i po několika měsících. Dlouhodobější pozorování nebude zřejmě možné ve škole, ale mohou s výzkumem pokračovat doma, zapisovat si probíhající změny a nakonec toto vše diskutovat ve škole. Vysvětlete jim, že výzkum je vždy dlouhodobý proces vyžadující značnou trpělivost toho, kdo jej realizuje. Diskuse Jakmile žáci dokončí svůj výzkum, diskutujte s nimi o dosažených výsledcích. Nechte je diskutovat a srovnávat své výsledky. Vysvětlete jim, proč mohou mít různé výsledky. Realizujte diskusi na téma: Proč je důležité chránit přírodu? Přiložené materiály: Pracovní listy
Pracovní list pro žáky Aktivita: Kyselý, neutrální, zásaditý: Najdi svůj vlastní přírodní indikátor. Materiály a pomůcky plastové misky (obr. 1) pozn.: lze použít malé kádinky mikropipety (obr. 1) výluh z červené řepy Petriho misky kohoutková voda z vodovodu vybrané kyseliny: ocet, roztok kyseliny citrónové vybrané alkalické látky: tekuté mýdlo nebo prací prášek (rozpuštěný v malém množství vody) apod. Obr. 1 Plastové misky (kádinky), pipeta a univerzální indikátorový papírek
Aktivita: Kyselý, neutrální, zásaditý: Najdi svůj vlastní přírodní indikátor. Výzkum Pokud je to možné, zajděte do přírody kolem školy nebo si pořiďte ze zahradnictví či květinářství následující rostliny: fialka, jaterník, tulipán, sasanka, borůvka, šípek apod. Pokud není možné zajít do přírody v okolí školy, zajděte do prodejny potravin a do květinářství a porozhlédněte se po něčem, co by mohlo vyřešit vaše následující výzkumné problémy. Výzkumné problémy: 1. Co se stane s fialkou, jaterníkem, tulipánem, borůvkou, šípkovým keřem apod., jestliže se v místě, kde rostou, vyskytuje kyselý déšť? 2. A co se s těmito rostlinami stane, jestliže bude louh unikat z továrny a rostliny budou tedy přijímat zásaditý roztok? 3. Zaznamenejte si své hypotézy, naplánujte si výzkum a ověřte si, zda vaše hypotézy byly správné či nikoli. 4. Stanovte si a realizujte svá pozorování. 5. Shromážděte potřebná data.
Aktivita: Kyselý, neutrální, zásaditý: Najdi svůj vlastní přírodní indikátor. Tabulka č. 1 Jak působí určité vlivy v přírodě na barvu různých květin, plodů, rostlin? Květina Výchozí zbarvení Zbarvení v neutrálním prostředí/voda z vodovodu Zbarvení v zásaditém prostředí/tekuté mýdlo Zbarvení v kyselém prostředí/ocet Tulipán Fialka