Katalog

Grażyna Gaj
Chemia, Artykuły

Wykorzystanie metody projektów w nauczaniu chemii i ekologii podczas realizacji pracy "woda=życie"

- n +

WYKORZYSTANIE METODY PROJEKTÓW W NAUCZANIU CHEMII I EKOLOGII PODCZAS REALIZACJI PRACY ”WODA=ŻYCIE”

Aktywizacja uczniów jest to ogół zabiegów nauczyciela zapewniających uczniom czynną rolę w realizacji zadań dydaktycznych.
Cechą metod aktywizujących w procesie nauczania – uczenia się jest przewaga czynności uczniów nad czynnościami nauczyciela.
Jednym z najefektywniejszych sposobów aktywizowania uczniów, oraz kształtowania samodzielności i odpowiedzialności, zwłaszcza za własne uczenie się jest metoda projektów. Metoda ta ułatwia powiązanie różnych umiejętności nabytych w procesie kształcenia oraz integracji treści kształcenia z poszczególnych przedmiotów.
Nauczanie aktywizujące obejmuje całokształt działań nauczyciela i takich zabiegów dydaktycznych, które wywołują u uczniów dużą aktywność. Aktywizacja ta powinna dotyczyć poznania sensorycznego, myślowego, a także sfery uczuć i działań.
Metody aktywizujące charakteryzują się tym, że :
  • akcent przeniesiony jest z treści nauczania na osobę uczącą się i rozwijanie jej kompetencji ,
  • uczeń jest aktywnym podmiotem zdobywającym wiedzę w wyniku poszukiwań i doświadczeń,
  • nauczyciel wprowadza uczącego się, tworząc sytuację dydaktyczną, w której uczeń ma czas na samodzielne przemyślenie problemu, zaangażowanie się emocjonalne oraz wykonanie doświadczeń,
  • uczniowie korzystają z procesów dynamiki grupowej.


Gimnazjum nr 7 w Szczecinie przy ul. Zofii Nałkowskiej 33 mieści się na prawobrzeżu miasta, na Osiedlu Majowym niedaleko Puszczy Bukowej.
Wiele imprez integrujących zespoły klasowe naszej szkoły odbywa się właśnie w przepięknym Parku Krajobrazowym Puszczy Bukowej.
Uczniowie często, w czasie wspólnych wędrówek zadają pytania o czystość strumieni przepływających przez puszczę.
Realizacja treści programowych w gimnazjum była inspiracją do podjęcia zadań realizowanych metodą projektów.

Realizacja pracy pt. ”Woda = Życie” metodą projektów

Przyjęto następujący harmonogram pracy:
  1. Wprowadzenie do tematu z zasugerowaniem problemów do rozwiązania (nauczyciel).
  2. Wybór i sformułowanie konkretnego problemu do rozwiązania (grupa uczniów).
  3. Zawarcie kontraktu z ustaleniem zakresu projektu zasad współpracy oraz terminu realizacji badań, opracowanie wyników, termin oddania prac (nauczyciel, uczeń).
  4. Realizacja projektu (uczeń pod dyskretną obserwacją nauczyciela):
  1. opracowanie planu działania,
  2. zebranie materiałów do badań laboratoryjnych,
  3. projektowanie pracy laboratoryjnej,
  4. wykonywanie pracy laboratoryjnej,
  5. opracowanie wyników badań,
  6. wyciągnięcie wniosków,
  7. opracowanie raportu,
  8. zbieranie materiałów i wykonanie opracowań albumowych oraz prezentacji komputerowych ”Woda = Życie”.
  1. Ocena projektów.
  2. Prezentacja wyników badań czystości wód powierzchniowych Puszczy Bukowej na forum klasy i szkoły w gablotach, na wystawie w szkolnym holu oraz na stronie internetowej naszego gimnazjum.
  3. Wystawa albumów i prezentacji komputerowych (wykonanych w programie Power Point) dla rodziców i uczniów.



Sformułowano następujące problemy do rozwiązania:
  1. Jak doświadczalnie można udowodnić, że woda jest związkiem wodoru i tlenu?
  2. Jaką rolę odgrywa woda w przyrodzie?
  3. Czy potoki Puszczy Bukowej są czyste?
Uczniowie wraz z nauczycielem opracowali plan działania. Utworzono grupy uczniowskie, które były odpowiedzialne za realizację badań.

  1. Grupa miała zebrać niezbędne informacje, zaprojektować i przeprowadzić eksperymenty dotyczące składu jakościowego wody.
  2. Grupa zobowiązała się do przygotowania opracowań ”Woda = Życie” w formie albumów i prezentacji komputerowych w programie Power Point (pakiet Office).
  3. Grupa podjęła się odpowiedzieć na nurtujące wszystkich pytanie:
Czy potoki Puszczy Bukowej są czyste?

Określono termin realizacji i prezentacji wyników. Realizacja projektów odbywała się pod dyskretnym nadzorem nauczyciela – konsultanta.

1. Uczniowie I grupy po zebraniu odpowiednich informacji i ich usystematyzowaniu zaplanowali i przeprowadzili dwa doświadczenia:

Doświadczenie nr 1:
Znając sposoby otrzymywania tlenków zaproponowali syntezę tlenu z wodorem: I etap: otrzymanie wodoru w wyniku reakcji magnezu z kwasem solnym. II etap: reakcja spalania wodoru w tlenie zawartym w powietrzu.

Uczniowie obserwujący prezentowane doświadczenia wyciągnęli wnioski:
Reakcja spalania wodoru w tlenie dowodzi, że woda jest związkiem wodoru i tlenu.
Zobrazowano przebieg reakcji jednostkowej między cząsteczkami tlenu
i wodoru za pomocą modeli kulkowych i zapisano jej przebieg za pomocą równania chemicznego:

2H2 + O2 2H2O

Doświadczenie nr 2:
Rozkład wody za pomocą prądu elektrycznego. Uczniowie zbudowali układ do elektrolizy wody mając do dyspozycji: płaską baterię, dwa przewody, naczynie z wodą, kwas siarkowy, 2 żelazne gwoździki i dwie probówki. Obserwowano wydzielające się na elektrodach gazy. W jednej probówce zebrało się dwa razy więcej gazu niż na drugiej. Zidentyfikowano gazy w probówkach. W jednej gaz rozpalił intensywniej tlące się łuczywo – tlen. Gaz, którego było więcej spalił się z charakterystycznym hukiem.
Uczniowie obserwujący pokaz wyciągnęli wniosek:
Rozkład wody pod wpływem prądu elektrycznego na wodór i tlen potwierdza, że woda składa się z wodoru i tlenu. Przebieg jednostkowej reakcji rozkładu przedstawili za pomocą modeli kulkowych i zapisali równaniem:

2H2O  2H2 + O2
2. Hasło ”Woda = Życie” zmotywowało uczniów do poszukiwań informacji w literaturze, encyklopediach, słownikach, czasopismach, edukacyjnych programach multimedialnych i internecie. Efektem pracy były albumy uczniów (wszystkie wykonane w technice komputerowej) i atrakcyjne prezentacje w programie Power Point. Albumy i prezentacje komputerowe przygotowane niezwykle starannie zostały zaprezentowane na lekcji wszystkim uczniom oraz rodzicom w głównym holu (przy dźwiękach muzyki Vivaldiego) w trakcie zebrań rodziców. Wzbudziły duże zainteresowanie ze względu na przedstawione treści i atrakcyjną formę opracowania projektu. Prezentacje komputerowe uczniów zostały nagrane na dysk CD i wraz z albumami będą stanowić pomoce dydaktyczne na lekcjach chemii.
3. Projekt działania lokalnego ”Badanie chemiczne wód powierzchniowych Puszczy Bukowej” był realizowany wieloetapowo.
  • W pierwszym etapie uczniowie po szczegółowej analizie map ustalili, że będziemy badali czystość wód potoku Chojnówka, Niedźwiedzianka, Rudzianka i Lisiego Potoku (Szczeciński Park Krajobrazowy).
  • Utworzono i szczegółowo zaplanowano trasę wyprawę do Puszczy w celu pobrania próbek wody i zaznaczono na mapie miejsca pobrania próbek w wybranych strumieniach. Uczniowie zaopatrzyli się w mapy, kompasy, opisane butelki do wody, przybory do rysowania i pisania, turystyczne stroje, nie zapomnieli o apteczce.
  • Całodzienna wyprawa po próbki wody do badań była doskonałym sposobem na integrację zespołu klasowego w wspólnym działaniu i przezwyciężaniem trudności. Na początku trasy przewodnicy (ochotnicy) wyznaczyli kierunki główne i pośrednie w terenie. W ciągu całej trasy kontrolowali czy cała klasa porusza się we właściwym kierunku i wzdłuż wyznaczonego szlaku. ”Plastycy” szkicowali niezmiernie urokliwe meandry rzeki. ”Fotograficy” robili zdjęcia dokumentujące pracę grupy. ”Zbieracze” zbierali interesujące okazy ( kawałki kory, porosty, korzenie) do pudełek. Później urządzili wystawkę swoich zbiorów w klasie. ”Gleboznawcy” wykorzystując naturalną odkrywkę wykonali schematyczny rysunek profilu gleby.
    ”Kinematycy” za pomocą pływaka i stopera zmierzyli prędkość płynięcia wody w potoku. Wyznaczyli odcinek rzeki do pomiaru taśmą mierniczą. Pływakiem była papierowa łódka.
Próbki wody pobierano z trzech punktów potoku /bieg dolny, środkowy i górny/ do szklanych ciemnych butelek, wypełnionych wodą do pełna. Naczynia szczelnie zamykano i opisywano (miejsce pobierania, data, godzina, nazwa strumienia).
Na miejscu określano cechy wody: barwę, przejrzystość, zapach.
Próbki poddano szczegółowym analizom chemicznym w pracowni szkolnej. Badania przeprowadzono za pomocą walizkowego laboratorium Aqua Merck.

Bezpośrednio na miejscu zbadano zawartość O2. Pozostałe analizy przeprowadzono w pracowni szkolnej. Stosowano metody analizy miareczkowej i kolorymetrycznej.
Metodami miareczkowymi oznaczano:
  • zawartość tlenu w 1 dniu i po 5 dniach,
  • twardość całkowitą i węglanową.
W metodach miareczkujących zużycie titranta (roztworu miareczkującego) było proporcjonalne do ilości oznaczonej substancji w wodzie. Ilość dodawanego titranta określono na podstawie zmiany barwy specyficznego wskaźnika (koniec miareczkowania). Po osiągnięciu końca miareczkowania odczytywana zużycie titranta z podziałki na pipecie do miareczkowania; odpowiadało ono stężeniu oznaczanej substancji.
Metodami kolorymetrycznymi analizowano zawartość;
  • amonu NH4+,
  • azotynów NO2-
  • azotynów NO3-
  • fosforanów PO43-
  • pH.
Przy stosowaniu metod kolorymetrycznych, przez dodawanie odczynników uzyskiwano zabarwienie o intensywności proporcjonalnej do stężenia substancji oznaczonej w próbce. Reakcję barwną oceniano przez porównanie z barwnymi polami na kartach barw. Samoistne zabarwianie lub niewielkie
zmętnienie próbki wody kompensowano stosując próbkę wody bez dodatku odczynników jako ślepą próbę. Oznaczono Biologiczne Zapotrzebowanie Tlenu (BZT5) przez 5 dni wykonując pierwsze oznaczenie tlenu bezpośrednio po pobraniu próbki a drugie po 5 dniach. Próbki przechowywano w temperaturze 200C w ciemności. BZT wynika z zapotrzebowania na tlen ze strony organizmów heterotroficznych w ciekach wodnych. Może być rezultatem rozmaitych typów biochemicznych przemian substancji, i z tego powodu nie jest ściśle określone jako przemiany chemiczne.

Wyniki badań zebrano w tabeli i na ich podstawie sporządzono wykresy obrazujące zawartość analizowanych składników w wodach powierzchniowych Puszczy Bukowej.
Uczniowie z pomocą nauczyciela po wnikliwej analizie uzyskanych wyników badań i porównaniu ich z tabelami klas czystości wód wyciągnęli wnioski.
Grupa uczniów przetłumaczyła wnioski na język angielski.
Wyniki pracy metodą projektów zostały zaprezentowane na forum klasy.
Oceniane były przez wybrane spośród uczniów jury.
Bardzo ważnym elementem była samoocena. Uczniowie sami zadecydowali o tym, że albumy, prezentacje komputerowe ”Woda = Życie” oraz wyniki badań czystości potoków Puszczy Bukowej zaprezentują na zebraniu rodziców w szkolnym holu, a także w czasie ”Dni otwartych” naszego gimnazjum. Wystawione prace wzbudziły duże zainteresowanie i uznanie wśród rodziców i uczniów gimnazjum oraz szkół podstawowych. Wyniki badań umieszczone zostały na stronie internetowej naszego gimnazjum. Autorzy projektów poczuli się docenieni i dowartościowani.

Podsumowanie

Wykorzystanie metody projektów pozwoliło na wyciągnięcie następujących spostrzeżeń:
  1. Samodzielna praca uczniów pozwoliła na nabycie wielu nowych umiejętności i poszerzenia wiedzy, z dziedziny edukacji geograficznej, biologicznej, chemicznej, ekologicznej, regionalnej, czytelniczej i medialnej.
  2. Uczniowie w trakcie realizacji zadań w grupach rozwijali następujące umiejętności:
  • korzystanie z różnorodnych źródeł informacji o otaczającym nas świecie, - podejmowanie decyzji grupowych,
  • układanie harmonogramu działań,
  • przewidywanie trudności i ich przezwyciężanie,
  • rozwiązywanie konfliktów,
  • wyrażanie własnych opinii i słuchanie argumentów innych osób, dyskutowania,
  • dzielenie się w grupie rolami i zadaniami,
  • wspólne działania, ocenianie prac,
  • sposoby monitorowania,
  • sporządzanie wywiadów, raportów,
  • fotografowanie,
  • filmowanie,
  • wymiana informacji (np. międzynarodowa, przez radio),
  • przeprowadzenie eksperymentów,
  • nanoszenie danych na mapę i interpretacja trendów,
  • korzystanie z różnych źródeł wiedzy (biblioteka, internet),
  • użycia różnego rodzaju sprzętu audio – video.
  • filmowania przeprowadzonych eksperymentów i prezentacja wyników,
  • fotografowanie,
  • wykonanie fotografii dotyczącej monografii rzek, których czystość wód była badana,
  • prezentacja zdjęć na wystawach, w albumach i na posterach,
  • podniesienie poziomu umiejętności przekazywania myśli, wiedzy na piśmie i słownie, dokonywanie analizy i syntezy, rozwiązywanie problemów, formułowania hipotez i wniosków,
  • podniesienie poziomu wychowania technicznego przez posługiwanie się nowoczesnymi środkami komunikacji.
  1. Praca z uczniami metodą projektów wyrobiła w nich dużą samodzielność w planowaniu, realizacji celów i prezentowaniu efektów działań.
  2. Samodzielność związana z osobistym zaangażowaniem poprawiła skuteczność uczenia się uczniów.
  3. Wiedza zdobyta poprzez osobiste doświadczenia została lepiej zapamiętana i zintegrowana.
  4. Uczniowie uświadomili sobie jak ważne jest badanie, monitorowanie środowiska aby stwierdzić faktyczny stan i zaplanować działania nie dopuszczające do dalszej degradacji.

Opracowanie: Grażyna Gaj
Gimnazjum nr 7 w Szczecinie

Wyświetleń: 3455


Uwaga! Wszystkie materiały opublikowane na stronach Profesor.pl są chronione prawem autorskim, publikowanie bez pisemnej zgody firmy Edgard zabronione.