Мастер-класс «Возможности использования цифровой лаборатории во внеурочной деятельности
(на предметах естественнонаучного цикла)»
Ведущие мастер-класса: Кузьминых Алексей Александрович, учитель физики МАОУ Гимназия г. Чайковский; Финк Светлана Юрьевна, учитель биологии МАОУ Гимназия г. Чайковский; Смирнова Марина Леонидовна, учитель химии МАОУ Гимназия г. Чайковский
Цель мастер-класса: демонстрация методов и приемов работы с цифровой AFS-лабораторией при выполнении исследований на предметах естественнонаучного цикла при переходе на ФГОС.
Задачи:
познакомить с программой обработки экспериментальных данных LoggerPro;
познакомить с результатами апробации лаборатории во внеурочной деятельности;
провести практикум по использованию цифровой лаборатории.
Особенности проведения мастер-класса:
вовлечение участников мастер-класса в активную экспериментальную деятельность;
организация группового взаимодействия и обсуждение результатов эксперимента;
рефлексия в процессе мастер-класса.
Структура мастер-класса:
Подготовительно-организационный. Актуализация, постановка целей и задач; презентация опыта работы в летнем интеллектуальном лагере.
Федеральный Государственный образовательный стандарт основного общего образования в одном из пунктов, касающихся результатов освоения основной образовательной программы по физике, химии, биологии, предполагает приобретение опыта применения научных методов познания, наблюдения природных явлений, проведения опытов, простых экспериментальных исследований, прямых и косвенных измерений с использованием аналоговых и цифровых измерительных приборов. Цифровая лаборатория AFS является одной из современных систем, способных обеспечить достижение учащимися указанных в стандарте результатов. Новейшее оборудование позволяет проводить эксперименты, которые без него в школе выполнить было невозможно. Учащиеся активно включаются в исследовательскую деятельность, самостоятельно решая поставленную задачу. Это способствует формированию познавательного интереса, логического мышления, творческой самостоятельности, более ранней профессиональной ориентации учащихся, позволяет устанавливать причинно-следственные связи, тренирует навыки учащихся по выполнению инструкций, описывающих реальные экспериментальные действия. Интеграция предметов (физика, химия, биология) способствует целостному восприятию проблемы с точки зрения естественных наук [2].
Цели и задачи мастер-класса формулируются совместно с его участниками. Предполагаемая цель для участников мастер-класса: формирование представлений о возможностях использования цифровой лаборатории во внеурочной деятельности (на предметах естественнонаучного цикла).
Задачи для участников мастер-класса:
изучить методы и приемы работы с AFS лабораторией;
выполнить эксперимент с использованием датчика pH;
предложить варианты использования данной лаборатории в рамках своего предмета.
Основная часть.
Выполнение практической части заданий по определению pH средств личной гигиены (мыло, гель для душа).
Краткая характеристика показателя pH и его значение
Величина рН определяется количественным соотношением в воде ионов Н+ и ОН-, образующихся при диссоциации воды. Если в воде пониженное содержание свободных ионов водорода (рН>7), по сравнению с ионами ОН-, то вода будет иметь щелочную реакцию, а при повышенном содержании ионов Н+ (рН<7) - кислую. В идеально чистой дистиллированной воде эти ионы будут уравновешивать друг друга. В таких случаях вода нейтральна и рН=7.
Уровень pH кожного покрова отражают барьерные функции кожи, являются показателями ее защитной функции.
Кислую реакцию поверхности кожи формируют в основном молочная и уксусные кислоты. В большинстве научных источников приводится значение pH кожи 5,4 - 5,9.
При использовании средств для умывания или мытья молочная и уксусная кислоты, определяющие величину рН кожи, полностью расщепляются и быстро удаляются с ее поверхности. Это сдвигает pH в нейтральную сторону к показателю 7 [3].
Практическая часть (выполняется в группах)
I группа.
Описание эксперимента
Определение рН в различных растворах средств личной гигиены (гель для душа разных производителей). Для измерения в работе используется датчик рН.
При проведении данного эксперимента необходимо после каждой пробы промывать датчик в дистиллированной воде и фиксировать результаты эксперимента в таблицу 1.1:
Таблица 1.1
Сравнительная таблица pH гелей для душа
№
|
Средство гигиены (гель)
|
Показатель рН
|
Реакция среды
|
Вывод
|
1
|
CAMAY
|
|
|
|
2
|
DOLCE MILK
|
|
|
3
|
CALVIN KLEIN
|
|
|
4
|
УШАСТЫЙ НЯНЬ
|
|
|
Оборудование: персональный компьютер; мини УИОД; программное обеспечение Logger Pro; датчик рН; 4 мерных стакана с растворами геля для душа (Camay, Dolce milk, Calvin Klein, Ушастый нянь); 3 стакана с дистиллированной водой.
II группа.
Описание эксперимента
Предлагается определить рН в растворах разной концентрации геля для душа Dolce milk. Для измерения в работе используется датчик рН.
При проведении данного эксперимента необходимо после каждой пробы промывать датчик в дистиллированной воде и фиксировать результаты эксперимента в таблицу 1.2:
Таблица 1.2
Сравнительная таблица pH геля для душа разной концентрации
№
|
Концентрация геля
|
Показатель рН
|
Реакция среды
|
Вывод
|
1
|
1:50
|
|
|
|
2
|
1:100
|
|
|
3
|
1:150
|
|
|
Оборудование: персональный компьютер; мини УИОД; программное обеспечение Logger Pro; датчик рН; 3 мерных стакана с растворами геля разной концентрации для душа Dolce milk; 2 стакана с дистиллированной водой.
III группа.
Описание эксперимента
В этой работе предлагается определить рН в воде из-под крана, растворах жидкого и твердого мыла. Для измерения в работе используется датчик рН.
При проведении данного эксперимента необходимо после каждой пробы промывать датчик в дистиллированной воде и фиксировать результаты эксперимента в таблицу 1.3:
Таблица 1.3
Сравнительная таблица pH смесей веществ
№
|
Смеси
|
Показатель рН
|
Реакция среды
|
Вывод
|
1
|
Водопроводная вода
|
|
|
|
2
|
Раствор жидкого мыла
|
|
|
3
|
Раствор твердого мыла
|
|
|
Оборудование: персональный компьютер; мини УИОД; программное обеспечение Logger Pro; датчик рН; 3 мерных стакана: с водопроводной водой, с растворами жидкого и твердого мыла; стакана с дистиллированной водой [1, 4, 5].
Рефлексия по индивидуальным картам в течение мастер-класса.
10
9
8
7
6
5
4
3
2
1
Лист рефлексии. «Лестница компетентности».
На начальном этапе участники мастер-класса указывают на листе рефлексии уровень своей компетентности по данной теме. После выполнения практической части и обсуждения вновь возвращаются к листам рефлексии и отмечают свое перемещение по «лестнице компетентности».
Подведение итогов.
После окончания мастер-класса участникам предлагается метод «Неоконченного предложения»:
1. Наиболее интересным для меня было….
2. Наиболее ценным считаю….
3. Я самостоятельно….
4. У меня получилось….
5. Я затрудняюсь….
6. Необходимо сделать …
Библиографический список
Биология с Vernier. ПГК «Развитие образовательных систем»,Москва, 2012.
Лабораторный эксперимент с AFSTM. Физика. Москва, 2012
Методические находки. http://www.alhimik.ru/abitur/pH;
Физика с Vernier. ПГК «Развитие образовательных систем»,Москва, 2012.
Химия с Vernier. ПГК «Развитие образовательных систем»,Москва, 2012.
|
