Волшебный сад

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:

стеклянные стаканы;

6% раствор конторского клея (жидкого стекла); навески солей кобальта, никеля, меди;

линейки, секундомеры.

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.

Образовательные задачи:

закрепление в процессе практической деятельности навыков исследования;

вовлечение в словарный запас химических слов и выражений;

развитие коммуникативных навыков;

осуществление межпредметных связей.

Развивающие задачи:

продолжать формировать умения - наблюдать, измерять, делать выводы, обращаться с лабораторным оборудованием.

Умение представлять полученные результаты на диаграммах.
Воспитательные задачи:

продолжать формировать умение - 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 и уважаемые гости! 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 2) А сегодня наше занятие называется «Волшебный сад». Какие ассоциации вызывает у вас это название? Напишите на листочках.

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)

Ученик(ца): Нанотехнологии – это новые подходы, разрабатываемые учеными, которые позволяют в буквальном смысле увидеть удивительный молекулярный мир – наблюдать сложные молекулы и рост кристаллов на уровне атомов. 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 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 природным? Какие есть способы выращивания кристаллов?

Ученики: 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 слои, медного купороса….

Учитель:  (слайд 7) Все эти способы требуют длительного времени, я же хочу вас познакомить ее 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:

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: (слайд 8) Читаем инструкцию к работе (приложение № 1), 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). По полученным результатам строят диаграмму зависимости роста кристаллов различных солей от времени. Анализируют полученный результат, делают выводы.

Диаграммы вывешиваются на доску. От каждой группы выступает докладчик, презентуя результаты своего опыта.

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 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. Посмотрим фотоотчет его исследования. (слайды 9 -).

Учитель: На этом слайде 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:

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:

Скажи мне, и я забуду,
Покажи мне, и я запомню,
Дай мне сделать самому, и я пойму!

Наше занятие подходит к концу. Вам необходимо оценить работу каждого ученика в группе, и работу самой группы на оценочных листах.  И на своих листочках заполнить таблицу № 3.

Командиры групп, пожалуйста, скажите нам, как ваша группа оценила свою работу на занятии.

Ученики - командиры групп - озвучивают самооценки групп. 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 -  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.