Квест-игра «Тайная лаборатория». Методические рекомендации

Разделы: Химия, Внеклассная работа

Автор-составитель:
Лютин И.К.,
ученик 11 класса

Руководитель проекта:
Нурулина Ю.В.,
учитель химии

Введение

Сценарий квест-игры написан для обучающихся 8-9 классов, включает задания для командной самостоятельной работы, выполнение которых опирается на базовые знания по химии и творческую смекалку школьников.

Известно, что одна из проблем, которую решает современная школа, - это проблема мотивации творческой деятельности обучающихся и развития их познавательной самостоятельности. В связи с этим возникает необходимость нестандартно подходить к организации занятий, взять за основу самостоятельную исследовательскую деятельность, стимулировать формирование познавательного интереса, в частности к учебному предмету «Химия», и вовлекать каждого обучающегося в активный познавательный процесс, создавать условия для развития универсальных способов действий.

Эффективными в плане актуализации познавательной активности являются интерактивные технологии обучения. Интерактивные игры позволяют изменить и улучшить формы поведения и деятельности субъектов педагогического взаимодействия и способствуют осознанному усвоению этих форм. Сегодня наибольшую популярность приобретают образовательные квесты.

Квест - интеллектуальный вид игровых командных развлечений, во время которых участникам необходимо преодолеть ряд препятствий, решить определенные задачи, разгадать логические загадки, справиться с трудностями, возникающими на их пути, для достижения общей цели.

Квест-игра «Тайная лаборатория» - это один из вариантов игры, в которой обучающимся представляется возможность осуществления самостоятельного химического эксперимента в лаборатории. Эта игра не только способствует совершенствованию навыков проведения лабораторных экспериментов, но и предоставляет реальную возможность приблизиться к науке, провести время с познавательной пользой, реализовать себя в командном взаимодействии.

Методические особенности подготовки к квест-игре

Цели квест-игры: развитие новых форм интеллектуального содержательного досуга обучающихся средствами учебного предмета «Химия»; активизация познавательного интереса школьников к естественным наукам.

Задачи квест-игры:

  • создать условия для интеллектуального развития школьников и привлечь внимание к естественно-научным предметам;
  • способствовать формированию умения вступать в диалог, командного духа участников, дружеского объединения для решения общих задач;
  • развивать умения целеполагания, оценивания верности выполненных заданий и умения вносить коррективы, контролировать и управлять временем.

В квест-игре могут принимать участие обучающиеся 8-9 классов. Игра носит командный характер. В команде допускается участие 6 человек (по три представителя от параллели 8-9 классов, возможно участие 1 руководителя). Квест-игра рассчитана на 2 часа (астрономических).

Подготовка лаборатории

Необходимо оборудовать «тайную лабораторию» для проведения игры:

1. Развесить портреты ученых, таблички с разными химическими формулами (используемыми по ходу игры и не используемыми), схемами химических установок для получения различных газообразных веществ, в том числе для получения аммиака.

2. Выставить химическое оборудование и посуду, модели химических объектов с целью организации пространства для игры и создания антуража «тайной лаборатории».

3. Расставить книги с химическим содержанием: учебники, энциклопедии, дополнительную литературу по предмету, периодические издания.

4. Организовать семь локаций в лабораторной комнате для выполнения семи заданий квест-теста.

Для локации № 1 необходима периодическая система.

Локация № 2 «Получение аммиака и опыты с ним». Схема установки получения аммиака распечатана на листке и вместе с рядом других схем получения иных газов представлена на вертикальной поверхности локации. Подготовить информационные карточки «Технологическая схема установки получения аммиака в промышленности» и «Области применения аммиака».

Локация № 3 «Получение водорода». Рисунок установки для проведения опыта должен быть представлен среди схем в предыдущей локации. Подготовить информационную карточку (схему) с информацией о применении водорода в промышленности.

Распечатать буквы слова «титрование» (на отдельных листах по букве) для локации № 4, прикрепить их в хаотичном порядке на вертикальной поверхности. Подготовить информационную карточку с подробным описанием метода количественного анализа - титрование, представить формулу для расчетов и схему установки, для визуализации процесса титрования можно собрать установку.

Локация № 5 «Производство серной кислоты». Цветная схема установки производства серной кислоты, предварительно распечатанная, разрезается на несколько частей; на отдельных листах распечатываются уравнения реакций производства серной кислоты.

Распечатать названия веществ и их химические формулы для задания локации № 6 на отдельных листах и также прикрепить их к вертикальной поверхности этой локации.

Локация № 7: качественное определение веществ из «заработанных» пробирок.

5. Записать два аудиофайла: первый - с историей о Семёне Вольфковиче, или «светящемся профессоре»; второй - о создании юным А.М. Бутлеровым собственной лаборатории (тексты в сценарии).

6. Распечатать карточки заданий для участников. Содержание карточек предложено в сценарии в рамках.

Оборудование, необходимое для игры (на одну команду):

  • Химическое лабораторное оборудование и прочее оборудование: штативы с пробирками (2 шт.), спиртовка (1 шт.), газоотводная трубка с прямым выходом (1 шт.), вата, пробирка соответствующего диаметра, прибор для получения газов (1 шт.), химические стаканы на 100 мл (3 шт.), химические стаканы на 50 мл (3 шт.), шпатели (4 шт.), пипетки Пастера (5 шт.), чашка Петри, ступка с пестиком, лабораторный штатив для закрепления пробирок, аналитические весы, таблица Д.И. Менделеева, таблица растворимости, бумага для записей, канцелярские принадлежности (большие и малые пластиковые скрепки), аудиоустройство для озвучивания аудиофайлов.
  • Реактивы. Растворы: гидроксида натрия, соляной кислоты, желтой кровяной соли, хлорида железа (III), хлорида алюминия, роданида калия, серной кислоты, сульфата никеля (II), сульфата меди (II), дистиллированная вода, кислотно-основный индикатор, раствор аммиака, перекись водорода. Твердые вещества: минерал флюорит, нашатырь, гашеная известь, цинк (гранулированный), медь (проволока), иодид калия, нитрат свинца (II), сульфат цинка, хлорид бария, сульфит натрия, гидрокарбонат натрия.

Правила игры

Играет одна или несколько команд, игры которых проходят параллельно. Каждая команда располагается в отдельном оборудованном для игры кабинете («тайной лаборатории»). Участникам необходимо пройти семь испытаний. По результатам первых шести испытаний команда получает (или не получает) пробирку с веществом, которое необходимо будет качественно распознать в задании № 7. Дополнительные бонусы - канцелярские скрепки. При верном выполнении задания выдается большая скрепка, если допущены ошибки - маленькая.

Выигрывает та команда, которая в последнем испытании будет исследовать наибольшее количество веществ из пробирок. Дополнительный инструмент выявления победителей - «подсчет» канцелярских скрепок участников. Размер скрепки не имеет значения, их них предполагается сделать цепь, чтобы потом измерить ее длину.

Призы (варианты): дипломы победителя и участников квест-игры «Тайная лаборатория»; типографские цветные периодические таблицы (формат А5) для постоянного использования «всегда под рукой»; печатные справочные материалы по химии; мини-справочники Н.Е.Дерябиной, литературные издания по химии; канцелярские принадлежности; сладкие призы.

Сценарий квест-игры «Тайная лаборатория»

Ведущий: Добро пожаловать, будущие ученые! Сегодня вам предстоит интереснейшее испытание, в котором надо проявить ваши знания и умения по химии, смекалку, находчивость, желание добиваться результата. Сегодня вы получите бесценный опыт создания собственной лаборатории. Я буду вашим наставником в этом деле. Вам предстоит разрешать теоретические вопросы и, безусловно, выполнять практические задания. Не торопитесь, будьте осторожны и аккуратны, помните о правилах техники безопасной работы в химической лаборатории, особенно при работе со стеклянной химической посудой и нагревательными устройствами. Пусть удача всегда будет с вами!

Задание 1

Ведущий: Предлагаю вам разгадать загадку:

«Я родитель главного «Справочника» химика, законодатель закономерностей химических элементов. Без моего открытия современная химическая наука имела бы иной путь развития. Без моего «Справочника» не решить ни одну химическую задачу».

Когда участники называют фамилию «Менделеев», им выдается следующая карточка (текст) с заданием о периодическом законе.

Ведущий: Браво! С первой загадкой вы справились, значит легко справитесь и с последующими! Начало успешно положено! Играем дальше!

Название одного элемента происходит от латинского - «известь», «мягкий камень», название другого - от древнегреческого «гибель, порча, вред».
Определите элементы. Предложите характеристику этим химическим элементам. Назовите минерал, который образуют эти элементы, и напишите уравнение реакции синтеза его из простых веществ.

Задание игроками выполняется с использованием периодической системы химических элементов Д.И.Менделеева.

Ведущий: Великолепно! Вы справились с заданием! Посмотрите на красоту минерала флюорита. Как же он прекрасен!

По итогам задания участникам выдается пробирка с веществом № 1. Если участники справились с заданием без подсказок, то предлагается «поощрение» - большая скрепка, маленькая скрепка предполагает, что участниками допущены ошибки.

Задание 2

Ведущий: Вот еще одна загадка:

«Я назван в честь храма Юпитера, находящегося в Ливии. Обладаю неприятным запахом, водный раствор применяется в медицине для наружного применения и приведения человека в чувства. Кто я?»

После того, как участники определили это вещество (аммиак), они получают карточку, в которой написано о применении аммиака и его лабораторном способе получения.

Аммиак в лаборатории получают термической обменной реакцией нашатыря с гашеной известью, собирают методом вытеснения воздуха.
Отмерьте на аналитических весах 1 г хлорида аммония и 2 г гашеной извести. Смесь тщательно разотрите в ступке перед нагреванием. Соберите установку для получения аммиака, получите и соберите газ. Полученную пробирку с газом поместите в чашку Петри с водой. Зачерпните небольшую порцию полученного раствора, проверьте среду с помощью индикатора. Проведите реакции полученного раствора аммиака с растворами сульфата меди (II) и сульфатом никеля (II).

Участникам предлагается синтезировать аммиак, используя хлорид аммония и гашеную известь.

Опытную установку участники собирают самостоятельно, подсказку должны заметить на стене данной локации. Если участники справляются с заданием, реакции с растворами сульфатов протекают с образованием соответствующих признаков, то их работа поощряется большой скрепкой и пробиркой с веществом № 2. Если участниками допущено много ошибок, то выдается маленькая скрепка и пробирка с веществом № 2.

Ведущий: Вы стали на шаг ближе к созданию тайной лаборатории. Я вами очень горжусь! Но не расслабляйтесь - впереди все только самое сложное и интересное. Немного отдохнем и послушаем историю о Семёне Вольфковиче, или «светящемся профессоре».

Звучит аудиозапись: «Профессор Московского университета проводил опыты с фосфором. Газообразный белый фосфор в ходе работы пропитывал одежду учёного. Поэтому, когда Вольфкович возвращался домой по тёмным улицам, его одежда излучала голубоватое свечение, а из-под ботинок летели искры. Каждый раз за ним собиралась толпа, принимавшая учёного за потустороннее существо, что привело к распространению по Москве слухов о «светящемся монахе».

Задание 3

Ведущий: Продолжаем вашу подготовку. Вот еще одна загадка:

«Невыносимо тяжело дышать, тяжелый водород! Скажите: «Да» дейтерию и тритию». О чем речь? Составьте химические записи угаданных химических объектов.

После фразы «Изотопы водорода» и указания символов элементов «Н, D, T» ведущий выдает карточку по применению водорода и задание.

Вам предлагается получить водород из раствора хлороводорода. Докажите, что полученный газ водород. Напишите уравнение реакции.

Участники проводятэксперимент. После этого выдается большая скрепка и пробирка с веществом № 3.

Ведущий: Вы прошли половину пути, надеюсь вы полны сил и уверенности в себе. Вот следующее задание.

Задание 4

В определенном участке кабинета на стене (доске) в хаотичном порядке прикреплены буквы, соответствующие слову «титрование». Ведущий предлагает участникам определить название следующего задания путем составления слова. Далее участники получают карточку, в которой описана процедура кислотно-основного титрования. Им необходимо будет рассчитать концентрацию кислоты.

Для определения концентрации серной кислоты в аликвоте 20 мл юным химиком Иваном было затрачено 15 мл 0,1 М раствора каустической соды. Титровал он в присутствии фенолфталеина.

Рассчитайте концентрацию кислоты в анализируемом растворе. Учтите, что юный химик Иван долго хранил раствор каустической соды (колба 1 л) на воздухе, из-за чего раствор поглотил примерно литр углекислого газа (при н.у).

Если команда правильно рассчитала концентрацию кислоты (0,04155 М), то выдается большая скрепка и пробирка с веществом № 4, если концентрация отличается от готовой больше, чем на 0,01, то маленькую скрепку и вещество. Если отличие больше, чем на 0,05, то получают только маленькую скрепку.

Задание 5

Ведущий выдает участникам карточку с заданием.

Вещество применяется в производстве минеральных удобрений. Гидраты солей этого вещества называют купоросами. В состав входит два элемента VI группы главной подгруппы периодической системы и водород.

Что это за вещество?

После ответа «Серная кислота» участникам квест-игры необходимо составить схему производства серной кислоты в промышленности. Карточки с уравнениями реакций стадий производства серной кислоты и используемых аппаратов и установок необходимо соединить в технологическую схему в нужной последовательности.

При верном решении участники зарабатывают пробирку с веществом № 5 и большую скрепку, если допущены ошибки в схеме синтеза - вещество и маленькая скрепка. В противном случае команда получает только маленькую скрепку.

Ведущий: Вы почти у финиша. Есть интересная история об одном ученом, который столкнулся с трудностями из-за своей тяги знаниям в области химии. И связанно это как раз с лабораторией, которую он создал. Есть ли у вас догадки, о ком идет речь?»

Звучит аудиозапись: «В один из дней 1837 года в подвале частного пансиона Казани раздался оглушительный взрыв. Оказалось, что один из воспитанников учреждения оборудовал в подвале тайную лабораторию, где проводил химические опыты. Педагогический совет решил выставить «хулигана» на посмешище, и он был выведен в столовую с повешенной на груди дощечкой, на которой крупными буквами было написано: «Великий химик». Придумывая эту издевательскую надпись, незадачливые воспитатели ученика, конечно, и мысли не допускали, что она станет пророческой и заклеймённый ею «нарушитель пансионных правил» станет действительно великим химиком - Александром Михайловичем Бутлеровым, основателем русской школы органической химии».

Ведущий: Безусловно, вы должны понимать, что создание тайной лаборатории - это не только интерес к опытам, но и ответственность за безопасность остальных участников процесса. Теперь новое задание для вас.

Задание 6

Перед вами находится список названий веществ: берлинская лазурь, роданид железа, тетрагидроксоалюминат натрия.

К какому классу веществ относятся представленные соединения?

Используя предложенные вам реагенты, получите вышеназванные соли и напишите уравнения реакций.

После ответа «Комплексные соли» (или просто «Соли») команде предлагаются реагенты (растворы) для синтеза указанных соединений:

FeCl3, KSCN, AlCl3, NaOH, K4 [Fe(CN)6]

Если участники осуществили эксперимент, но не составили уравнения реакций, то дается пробирка с веществом № 6, если уравнения реакций присутствуют - вещество № 6 и большую скрепку.

Ведущий: Вы с успехом проходите испытания! Последнее, самое сложное задание, которое является самым важным в этом квесте. Готовы ли вы его пройти? Итак, вперед! К успеху!

Задание 7

В пробирках, полученных вами, находятся вещества: иодид калия, нитрат свинца (II), сульфат цинка, сульфит натрия, хлорид бария, гидрокарбонат натрия. Определите их.

Ведущий: Все полученные (заработанные) вами вещества в пробирках с номерами необходимо распознать (для анализа предложены реактивы: вода, раствор аммиака, раствор серной кислоты, перекись водорода, фенолфталеин). Определите вещества и запишите уравнения проводимых вами реакций.

За каждое уравнение бонусом дается маленькая скрепка, за каждое правильно определенное вещество - большая скрепка. Если команда допускает ошибку, то получает штраф - отдают одну скрепку. То есть, если команда определила йодид калия реакцией с перекисью, то они могут использовать йодид для определения того же свинца. Здесь за каждое правильное вещество выдается большая скрепка, а за каждое уравнение реакции - маленькая скрепка, но, если команда неправильно называет вещество или решает уравнение реакции, она должна отдать ведущему одну скрепку.

Правильное решение задания № 7:

  • № 1 - KI
  • № 2 - NaHCO3
  • № 3 - Pb(NO3)2
  • № 4 - ZnSO4
  • № 5 - BaCl2
  • № 6 - Na2SO3

Ведущий: Вы прошли сложный и интересный путь, вас ждали ________ (перечисление трудностей команды в определенных заданиях).

Я очень горжусь Вами и уверен, что вы готовы к созданию собственной лаборатории и имеете практические навыки для проведения безопасных экспериментов! Желаю вам дальнейшего успешного познания химической науки!

Приложение

Список литературы

  1. Федеральный государственный образовательный стандарт: официальный сайт. - 2021. - URL: https://fgos.ru/ (дата обращения 20.10.2022).
  2. Демина, И.В. Новые технологии во внеклассной работе / И.В.Демина // Образовательная социальная сеть «nsportal.ru»: официальный сайт. - 2014. - URL: https://nsportal.ru/shkola/vneklassnaya-rabota/library/2014/06/18/novye-tekhnologii-vo-vneklassnoy-rabote (дата обращения 20.10.2022).
  3. Бучнева, Г.А. Внеурочная предметная деятельность и её роль на современном этапе / Г.А.Бучнева // Молодой ученый: научный журнал : официальный сайт. - 2017. - № 14 (148). - С. 702-705. - URL: https://moluch.ru/archive/148/41476/ (дата обращения 20.10.2022).
  4. Осяк, С.А., Султанбекова, С.С., Захарова, Т.В., Яковлева, Е.Н., Лобанова, О.Б., Плеханова, Е.М. Образовательный квест - современная интерактивная технология / С.А.Осяк, С.С.Султанбекова [и др.] // Современные проблемы науки и образования: официальный сайт. - 2015. - № 1-2. - URL: https://science-education.ru/ru/article/view?id=20247 (дата обращения 20.10.2022).
  5. Понятие образовательного квеста. - 2021. - URL: https://www.surwiki.admsurgut.ru/wiki/images/a/ad/Понятие_образовательного_квеста.pdf (дата обращения 20.10.2022).