Методические рекомендации:
занятие под таким названием проводится для
учащихся 4-7 классов. Домашнее задание к
данному занятию – выяснить, что такое кристаллы,
где их применяют и какие существуют способы
выращивания кристаллов.
На предыдущих занятиях ученики познакомились с
правилами составления диаграмм, которые
необходимы для отчета о практической работе.
Работа будет организована в группах, среди детей
распределены роли «командир группы», «хранитель
времени», «экспериментаторы», «оформитель»,
«докладчик».
Цель: пробудить у школьников интерес к исследовательской деятельности, расширить их кругозор, закрепить навыки проведения экспериментов, побудить к чтению и изучению литературы по естествознанию.
Оборудование и реактивы:
- проектор;
- стеклянные стаканы;
- 6% раствор конторского клея (жидкого стекла); навески солей кобальта, никеля, меди;
- линейки, секундомеры, фломастеры.
Задачи:
- Образовательные:
- закрепление в процессе практической деятельности навыков исследования;
- вовлечение в словарный запас химических слов и выражений;
- развитие коммуникативных навыков;
- осуществление межпредметных связей.
- Развивающие:
- продолжать формировать умения – наблюдать, измерять, делать выводы, обращаться с лабораторным оборудованием.
- умение представлять полученные результаты на диаграммах.
- Воспитательные:
- продолжать формировать умения – работать в группах, помогать друг другу, а также культуру поведения на уроках-практикумах.
- самореализация личности подростка в коллективе через внеклассную деятельность.
ХОД ЗАНЯТИЯ
Учитель: (слайд 1) Здравствуйте, ребята!
На прошлом занятии мы с вами были на виртуальной
экскурсии (просмотр видео) в «Мраморной пещере»,
и познакомились с удивительным творением
природы – сталактитами и сталагмитами (слайд 1).
(слайд 2) А сегодня наше занятие называется
«Волшебный сад» (слайд 2). Какие ассоциации
вызывает у вас это название? Напишите на
листочках (Приложение 1).
Ученики (предполагаемые ответы): Это цветущий сад с редкими растениями. Это сад из кристаллов.
Учитель: Все, что вы перечислили – это
творения природы, которыми можно не только
любоваться, но интересно изучать. А вам, ребята,
нравится исследовать неизвестные для вас
процессы? Сегодня на занятии вы познакомитесь с
удивительными физическими и химическими
процессами.
(слайд 3) Химия» и «физика» – знакомые для вас
слова. Что же изучают эти науки?
Ученики (предполагаемые ответы): Физика изучает силы трения, падения, электрический ток… Химия изучает химические реакции, вещества, атомы, молекулы…
Учитель: Правильно – и физика, и химия изучают различные явления, строение и свойства веществ, атомы и молекулы. Физики, химики и другие ученые создают новые технологии для изучения веществ. Например – нанотехнологии. (слайд 4). Кто из вас знает, что такое нанотехнологии?
Ученик(ца) (примерный ответ): Нанотехнологии – это новые подходы, разрабатываемые учеными, которые позволяют в буквальном смысле увидеть удивительный молекулярный мир – наблюдать сложные молекулы и рост кристаллов на уровне атомов [2]. Это возможно с помощью уникальных электронных микроскопов (специальных приборов для получения увеличенных в миллионы раз предметов), которые помогают изучать нанообъекты. Для сравнения, человеческий волос приблизительно в шестьдесят тысяч раз! толще одного нанообъекта. Если мы с трудом можем разглядеть один волосок на одежде, то становится понятно, почему люди так долго ничего не знали о наномире – до изобретения сверхмощного микроскопа его просто невозможно было увидеть.
Учитель: К сожалению, у нас в лицее нет пока такого микроскопа, и увидеть, что происходит с нанообъектами, мы не можем. Но многие процессы, происходящие в микромире и в макромире, бывают похожи. Значит, изучая макромир, можно предположить, как ведут себя микрочастицы.
Учитель: (слайд 5) Обратите внимание на картинки на слайде. Назовите эти объекты одним словом.
Ученики: на фотографиях представлены кристаллы.
Учитель: Что называют кристаллами?
Ученики (примерные ответы): Кристаллы – лед, твердые тела, молекулы которых образуют кристаллическую решетку. Кристаллы – вещества, в которых мельчайшие частицы (атомы или молекулы) «упакованы» в определенном порядке. (слайд 6)
Учитель: Мир кристаллов велик и разнообразен. Наша природа – настоящая волшебница. А может ли человек вырастить кристаллы, подобные тем, что созданы природой? Какие есть способы выращивания кристаллов?
Ученики (примерные ответы): Кристаллы можно вырастить из растворов солей, из расплавов, из газовой смеси.
Учитель: Какой из известных вам способов выращивания кристаллов мы можем вырастить кристаллы в школе?
Ученики: Из растворов поваренной соли, медного купороса….
Учитель: (слайд 7) Все эти способы
требуют длительного времени, я же хочу вас
познакомить еще с одним методом выращивания
кристаллов. Назовем наш опыт «Волшебный сад».
Вы познакомитесь с одним из способов выращивания
кристаллов, который можно сравнить с ростом
макрочастиц из микрочастиц.
Перед вами инструкция для работы, оборудование и
вещества. Но прежде, чем приступить к опыту, надо
повторить правила техники безопасности и работы
в группе.
Ученики (примерные ответы):
- Не трогать руками и не пробовать на вкус химические вещества.
- Проводить опыт, следуя инструкции.
- Ответственно выполнять свою роль в группе.
- Слышать и слушать своих товарищей.
- Работать согласованно.
Учитель: И прочитаем правила
техники безопасности в лаборатории (Приложение
2). Читаем инструкцию к работе (слайд
8, Приложение 2 [1,3]),
распределяем роли в группе.
А теперь сформулируйте цель нашей практической
работы.
Ученики: (предполагаемые ответы) вырастить кристаллы солей в растворе конторского клея; сравнить рост кристаллов из разных солей в растворе конторского клея. (записываем цель работы на доске)
Учитель: приступаем к выполнению
опыта, фиксируем результаты в таблице, строим
диаграмму по результатам опыта.
(отключаем проектор)
Ученики работают в группах. В результате
проведенного опыта у них в стаканчиках с
силикатным клеем вырастают «деревья»
причудливой формы. Из кристаллов соли кобальта –
синие «деревья», из соли никеля – зеленые, из
соли меди рост кристаллов практически не
заметен. Ребята измеряют рост «деревьев» за
определенный промежуток времени, заполняют
таблицу № 1 (Приложение 3).
По полученным результатам строят диаграмму
зависимости роста кристаллов различных солей от
времени (Приложение 3 на
формате А2). Анализируют полученный результат,
делают выводы.
Диаграммы вывешиваются на доску. От каждой
группы выступает докладчик, презентуя
результаты своего опыта (оцениваются наличие
названия диаграммы, правильной формулировки
названия, качество построения диаграммы,
соответствия вывода поставленной цели).
Учитель: Какая была наша цель работы? Достигли ли мы ее?
Учитель: Ребята, сравните, пожалуйста, результаты опытов всех групп. Возникли ли у вас какие-то вопросы?
Ученик (ожидаемый вопрос): Почему во всех группах из одних и тех же солей выросли «Деревья» разной высоты?
Ученики: (ожидаемый ответ): рост кристаллов зависит от многих факторов – от температуры, от влажности, от массы веществ – мы об этом услышали на виртуальной экскурсии в пещеру. Наверное, в группах были выданы разные массы солей.
Учитель: Правильно. Сегодня наше мини исследование показало, что рост кристаллов зависит от массы соли в растворе. Вы – молодцы, что вспомнили, как влажность и температура воздуха влияли на рост сталактитов и сталагмитов. На рост «Волшебного сада» тоже влияет температура раствора и его концентрация. Это доказал в прошлом году наш ученик 7 класса Эшмаков Родион, выполняя исследовательскую работу «Силикатный сад». Он представил результат своего исследования на всероссийской олимпиаде «Нанотехнологии. Прорыв в будущее» и на конкурсе презентаций «Мой наномир» в Томске. Давайте посмотрим несколько фотографий о его исследовании (слайды 9-14).
Учитель: На этом слайде (№ 15) показаны результаты других способов выращивания «волшебных растений». А какой «Волшебный сад» вы бы еще хотели вырастить?
Ученики: Хотим вырастить такие сады, как на фотографиях …
Учитель: Вы не забыли про научно-практические конференции? В этом году в лицее будет юбилейная XX НПК «Паруса науки». Возможно, проведенный вами сегодня эксперимент кому-то подсказал тему исследования? (учитель интересуется у учеников о возникших идеях для исследований)
Учитель: Мир кристаллов очень красив и разнообразен. Еще в конце 19 века испанский ученый, философ Мигель де Унамуно написал такие стихи (слайд 16):
Кристаллы, кристаллы, соцветья
во мглу погруженной земли.
Когда расцвели вы, на свете
другие цветы не цвели.
Нацежен был мало-помалу
из мрака лучистый хрусталь,
чтоб стало под силу кристаллу
вместить невместимую даль.
Тускла на свету, но как факел
кристалла живая свеча
пылает во мраке... Во мраке –
начало любого луча.
Жизнь вокруг разнообразна, удивительна и сложна. Свои тайны она открывает самым терпеливым, любознательным и трудолюбивым. Именно такими бывают наши юные исследователи.
«От нас природа тайн своих не прячет, но учит быть внимательнее к ней» (Н. Рысненков).
Народная мудрость гласит (слайд 17):
Скажи мне, и я забуду,
Покажи мне, и я запомню,
Дай мне сделать самому, и я пойму!
– Наше занятие подходить к концу. Вам необходимо оценить работу каждого ученика в группе, и работу самой группы на оценочных листах (таблица 2, Приложение 4). И на своих листочках заполнить таблицу № 3.
– Командиры групп, пожалуйста, скажите нам, как ваша группа оценила свою работу на сегодняшнем занятии.
Ученики – командиры групп озвучивают самооценки группы. При необходимости обсуждаются оценки, выясняются причины снижения оценки.
– Ребята, кто хочет рассказать нам о том, что он узнал, чему научился, и какие возникли у вас вопросы по этой теме.
Ученик(и) зачитывают заполненную таблицу № 3.
Учитель: Ответы на возникшие у вас вопросы вы можете найти в специальной литературе, мы обсудим их на следующем занятии, а на какие-то вопросы вы получите ответы на уроках химии, физики.
– Ваше домашнее задание: для тех, кто любит экспериментировать (слайд 18) – вырастить дома интересные кристаллы, для тех, кто любит рисовать – нарисовать «Волшебный сад», а может кто-то из вас сочинит стихи о прекрасном мире кристаллов.
– Спасибо за работу. До свидания, ребята! (слайд 19)
Список литературы:
- Занимательные опыты. Жидкое стекло. kristallikov.net/page65.html
- Мария Костюкова, «Как заглянуть в наномир» NanoWeek» 16-22 марта 2009 г, N. 59
- Юным химикам. Химические опыты. ХИМИЯ и ХИМИКИ № 1 (2009) http://chemistryandchemists.narod.ru