Τομέας: Χημεία
Τάξη: Δημοτικό (από την Α’ τάξη)
Μάθημα: Οξέα και Βάσεις
Χρονοδιάγραμμα: 30-40 λεπτά
Επισκόπηση μαθήματος
- «Αυτοσχέδια» επιστήμη στην κουζίνα, που μπορεί να γίνει στο σχολείο ή στο σπίτι. Σχεδόν όλα όσα χρειάζεστε για αυτή τη δραστηριότητα μπορείτε να τα βρείτε στο σπίτι ή στην υπεραγορά. Οποιοσδήποτε μπορεί να το κάνει, απολαύστε το!
- Δύο «πολύχρωμα» πειράματα: 1. Καραμέλες-ουράνιο τόξο (skittles) και 2. Πολύχρωμο λάχανο
Στόχοι
Με την ολοκλήρωση αυτού του μαθήματος, οι μαθητές πρέπει να:
- συνειδητοποιήσουν ότι η επιστήμη βρίσκεται παντού γύρω τους
- αποκτήσουν την περιέργεια για το πώς εξηγούνται διάφορα φαινόμενα
- κατανοούν βασικές χημικές διαδικασίες πίσω από την αλλαγή των χρωμάτων
- γνωρίζουν τη διαφορά μεταξύ οξέων και βάσεων.
Υλικά/πόροι
Πείραμα 1, Καραμέλες ουράνιο τόξο (skittles):
- Καραμέλες skittles
- πιάτο
- βραστό νερό
Πείραμα 2, Πολύχρωμο λάχανο:
- 1 κόκκινο λάχανο (φρέσκο ή συσκευασμένο)
- 1 κουτάλι
- 1 μπολ
- 1 κατσαρόλα/τηγάνι
- 1 μαχαίρι
- Υγρά που θέλετε να ελέγξετε την οξύτητά τους
- 1 ποτήρι
Προσθέστε την περιγραφή κάθε δραστηριότητας (150 – 200 λέξεις), συμπεριλαμβάνοντας:
- Εκπαιδευτικό περιβάλλον: οι δραστηριότητες μπορούν να πραγματοποιηθούν σε μια τάξη, σε εξωτερικό χώρο ή στην κουζίνα. Σχεδιάστηκαν ως πειράματα για το σπίτι, ωστόσο μπορούν να εφαρμοστούν σε διάφορα πλαίσια.
- Οι δραστηριότητες είναι βιωματικές και βασίζονται στην προσέγγιση της επίλυσης προβλημάτων και του πειραματισμού, προϋποθέτοντας την ενεργή συμμετοχή των μαθητών.
- Οι δραστηριότητες είναι σχεδιασμένες για υλοποίηση σε μικρές ομάδες (των 3-4 μαθητών), ώστε να μεγιστοποιηθεί η ενεργός συμμετοχή. Μπορούν να πραγματοποιηθούν σε μια τάξη με 20-25 μαθητές και με όχι περισσότερο από 6 ομάδες μαθητών ανά εκπαιδευτικό.
- Δεν απαιτείται κάποια προηγούμενη γνώση, ωστόσο είναι απαραίτητη η παρατήρηση και βασικές δεξιότητες πειραματισμού.
- Τα μόνα υλικά που χρειάζονται για κάθε ομάδα είναι τα εξής:
- 1 κόκκινο λάχανο (φρέσκο ή συσκευασμένο)
- 1 κουτάλι
- μικρό μπολ
- 1 τηγάνι/κατσαρόλα
Δραστηριότητες μαθήματος
- Ζωγραφίστε ένα ουράνιο τόξο: ποια είναι τα χρώματά του και σε ποια σειρά;
- Βάλτε τις καραμέλες με την ίδια σειρά που έχουν τα χρώματα του ουράνιου τόξου κατά μήκος της περιφέρειας του πιάτου (10 λεπτά)
- Ο/η εκπαιδευτικός ρίχνει βραστό νερό στο κέντρο του πιάτου, μέχρι που οι καραμέλες να καλυφθούν ως τη μέση από νερό (5 λεπτά)
- Περιγράψτε τι συμβαίνει και ρωτήστε τους μαθητές αν μπορούν το εξηγήσουν. Εξήγηση: Η θερμοκρασία του νερού κάνει τη χρωστική ουσία στις καραμέλες να ρευστοποιείται και να αναμειγνύεται με το νερό. Η χρωστική ουσία κατευθύνεται πιο εύκολα σε σημεία όπου δεν υπάρχει άλλη χρωστική· αυτό εξηγεί γιατί το χρώμα κινείται προς το κέντρο του πιάτου.
- Μόλις κρυώσει το νερό, μπορείτε να φάτε τις καραμέλες!
Πολύχρωμο λάχανο (φρέσκο)- Κόψετε μέρος του κόκκινου λάχανου σε μικρά κομμάτια (ο/η εκπαιδευτικός)
- Βάλτε τα σε ένα τηγάνι και προσθέστε νερό
- Βράστε το λάχανο (ο/η εκπαιδευτικός)
- Σβήστε τη φωτιά και αφήστε το να κρυώσει
- Όταν κρυώσει, σουρώστε τον χυμό του λάχανου σε ένα μπολ.
- Παραλείψτε τα βήματα 1-5. Βάλτε τον χυμό του λάχανου σε ένα μπολ ή ένα ποτήρι.
Τώρα μπορεί να αρχίσει το πραγματικό πείραμα!
Βάλτε λίγο από το μοβ νερό σε ένα ποτήρι και στη συνέχεια προσθέστε ένα υγρό που θέλετε να ελέγξετε. Για παράδειγμα νερό, ξύδι, χυμό λεμονιού, σαπουνόνερο ή μαγειρική σόδα με νερό. Το υγρό αλλάζει από μοβ σε άλλο χρώμα. Γίνεται πράσινο/μπλε, λιλά ή κόκκινο. - 7. Μπορείτε επίσης να αναμείξετε διάφορα χρώματα. Τι συμβαίνει σε αυτή την περίπτωση;
Αυτό είναι το πιο σημαντικό βήμα στην αξιολόγηση της μάθησης των μαθητών: τι παρατηρούν; Είναι αυτό που περίμεναν, και γιατί; Αν όχι, γιατί είναι διαφορετικό;
Αθροιστική αξιολόγηση στο τέλος του μαθήματος
Η αθροιστική αξιολόγηση γίνεται μέσω ενός διαδικτυακού κουίζ στο τέλος του μαθήματος, όπου οι μαθητές καλούνται να απαντήσουν σε διάφορες ερωτήσεις σχετικά με τις έννοιες που παρουσιάστηκαν στις δραστηριότητες. Αυτές είναι 4 ενδεικτικές ερωτήσεις:
- Τι προκαλεί τις αλλαγές στο χρώμα; (τιμή pH ή οξύ, βάση)
- Τα οξέα εξουδετερώνουν τις βάσεις (σωστό ή λάθος)
- Οι βάσεις εξουδετερώνουν τα οξέα (σωστό ή λάθος)
- Τι μπορεί να μας πει το χρώμα ενός «δείκτη» για τις ουσίες που προσθέτουμε σε αυτό;
Διαμορφωτική αξιολόγηση κατά τη διάρκεια του μαθήματος:
Η διαμορφωτική αξιολόγηση θα γίνει καθ’ όλη τη διάρκεια των δραστηριοτήτων με δύο τρόπους:
- παρατήρηση του τρόπου με τον οποίο οι μαθητές ολοκληρώνουν τις δραστηριότητες (π.χ. ενεργή συμμετοχή με πειραματισμό, ενθουσιασμό, επικοινωνία και συνεργασία με τους άλλους μαθητές)
- συζήτηση με την ολομέλεια της τάξης για ερωτήσεις που σχετίζονται τη διαδικασία του πειράματος, καθώς και με τη μεταφορά της επιστημονικής γνώσης στην καθημερινή ζωή:
- Τι έχετε παρατηρήσει;
- Γιατί συνέβη αυτό;
- Τι θα συνέβαινε αν προσθέταμε περισσότερο σαπούνι ή μαγειρική σόδα;
- Τι συμβαίνει όταν έχουμε στομαχόπονο;
- Πώς ελέγχεται η οξύτητα του νερού στις πισίνες;
- Ποια είναι μερικά προϊόντα που κατασκευάζουμε με οξέα και βάσεις;
- Τι καθιστά μια βάση «ασθενή»;
- Τι καθιστά ένα οξύ «ασθενές»;
- Γιατί είναι σημαντικό το νερό στα οξέα και τις βάσεις;
- Τι είναι τα ισχυρά οξέα;
- Τι είναι οι ισχυρές βάσεις;
Ο ρόλος του εκπαιδευτικού
Ο/η εκπαιδευτικός λειτουργεί ως διαμεσολαβητής, πηγαίνοντας από ομάδα σε ομάδα και ελέγχοντας την κατανόηση των μαθητών μέσω ερωτήσεων. Είναι σημαντικό να γίνει σωστός σχηματισμός των ομάδων, ώστε να διασφαλιστεί η ισορροπία στις αλληλεπιδράσεις των μελών και όλοι οι μαθητές να έχουν σαφή ρόλο στη διαδικασία.
Ο/η εκπαιδευτικός παρέχει επίσης ανατροφοδότηση κατά τη διάρκεια των πειραμάτων, ενθαρρύνοντας τις προσπάθειες της κάθε ομάδας.
Η υποστήριξη της μάθησης μπορεί να επιτευχθεί μέσω ερωτήσεων του εκπαιδευτικού προς τους μαθητές και της ανάθεσης ρόλων μέντορα σε μαθητές εντός της ομάδας.
Η αξιολόγηση της μάθησης μπορεί να γίνει μέσω αθροιστικής αξιολόγησης, π.χ. με ερωτήσεις του εκπαιδευτικού προς τους μαθητές για έλεγχο της κατανόησής τους.
Οδηγίες προς τους εκπαιδευτικούς:
Επεξήγηση του πειράματος με το πολύχρωμο λάχανο
Ο χυμός του κόκκινου λάχανου είναι αυτό που ονομάζουμε «δείκτης». Όταν προσθέτουμε οξέα όπως κιτρικό οξύ ή ξύδι, το χρώμα του χυμού αλλάζει από μοβ σε κόκκινο, επειδή οι ουσίες στον χυμό του κόκκινου λάχανου αλλάζουν σε άλλες ουσίες που έχουν κόκκινο χρώμα.
Η μαγειρική σόδα και το σαπουνόνερο είναι το αντίθετο των οξέων: βάσεις. Αυτές οι ουσίες αντιδρούν επίσης με τον χυμό του κόκκινου λάχανου, αλλά αυτή τη φορά ο χυμός αλλάζει σε μια μπλε/πράσινη ουσία.
Εάν μια ουσία δεν είναι οξύ ή βάση, όπως π.χ. το νερό, δεν υπάρχει αντίδραση και ο χυμός παραμένει μοβ. Τα οξέα και οι βάσεις αντιδρούν μεταξύ τους σχηματίζοντας νερό. Έτσι, η ανάμειξη μπλε και κόκκινου θα σας δώσει ξανά μοβ.
Θέλετε να εξερευνήσετε περισσότερα;
Χρησιμοποιήστε αυτή τη μέθοδο για να μετρήσετε την οξύτητα του εδάφους στην περιοχή σας.