Produzione e utilizzo di droni navali

Chimica

Piano di lezione #3

Argomento

Determinazione della qualità di diverse fonti d'acqua con metodi chimici (lezione sperimentale - apprendimento per scoperta)

Durata

3 ore (3 x 45 min = 135 min)

Conoscenze pregresse presunte

• Proprietà fisiche dell'acqua.

• Dissoluzione e fattori che influenzano la dissoluzione.

• Solubilità delle sostanze in solventi polari e non polari.
• Solubilità delle sostanze in solventi polari e non polari (acqua).
• Soluzioni - preparazione di soluzioni acquose con concentrazioni molari e percentuali note.
• Determinazione del carattere acido-base delle soluzioni con indicatori.
• pH delle soluzioni acquose (acquose, idrosaline).

Obiettivi della lezione

Valutazione delle conseguenze dei processi e dell'azione dei prodotti chimici sulla persona e sull'ambiente:

• Rispetto e applicazione delle norme di protezione personale e ambientale
• Anticipazione degli effetti di azioni specifiche sull'ambiente

La grande idea alla base dell'argomento

• Comprendere l'acqua come parte della società e il suo ruolo significativo nella vita umana.

• Consapevolezza che i cambiamenti ambientali e climatici e l'inquinamento influenzano fortemente la vita degli esseri umani.

Risultati della lezione

Formare e sviluppare le capacità di maneggiare correttamente le attrezzature e gli utensili di laboratorio, di effettuare determinazioni pratiche e di compilare le schede di registrazione delle osservazioni.

Competenze

• Competenze generali:

• Spiegazione di alcuni fenomeni, processi, procedure.
• Indagare il comportamento di alcune sostanze o sistemi chimici.

Competenze

• Competenze specifiche:

• determinare la qualità di alcune fonti idriche per stabilire l'impatto antropico su di esse;
• presentare i risultati ottenuti dalla determinazione della qualità dell'acqua e formulare le conclusioni;
• utilizzo di metodi di lavoro elementari per l'analisi del campione d'acqua;
• osservare l'esecuzione degli esperimenti e le fasi della loro esecuzione;
• utilizzo di metodi elementari di registrazione dei dati sperimentali;
• organizzare, utilizzare e interpretare i dati sperimentali raccolti;
• formulare le proprie osservazioni sulle analisi effettuate;
• applicare le regole di protezione e sicurezza durante il lavoro di laboratorio.

Metodi

• Metodi di insegnamento:

• Conversazione euristica/di consolidamento dell'apprendimento;
• Spiegazione;
• Dimostrazione;
• Problematizzazione;
• Brainstorming;
• Analisi e sintesi;
• Sistematizzazione, algoritmizzazione, modellizzazione;
• Scoperta diretta e guidata;
• Esperimento di laboratorio.

• Forme di attività:

• Frontale - per comunicare/aggiornare le conoscenze;
• Individualmente / in gruppo - per attività sperimentali.

Rilevanza per il curriculum

• Consapevolezza che i cambiamenti ambientali e climatici e l'inquinamento influenzano fortemente la vita degli esseri umani.
• Possibili e/o utili collegamenti con la parte Biologia, Fisica e Sensori Campionamento Moduli di comunicazione.

Coinvolgimento degli stakeholder

• Attività scolastica indipendente (situazione generale).
• Eventuale assistenza e/o supporto e attività connesse durante le lezioni di discipline chimiche (nella propria scuola o presso le scuole partner) o attività tematiche presso i Centri scientifici locali (se disponibili).

ATTREZZATURE E MATERIALI NECESSARI

Per 1 squadra di 5 studenti

Questo è un elenco consigliato:

Osservazioni

• In ogni classe/laboratorio saranno disponibili 1-2 lavagne (magnetiche e/o interattive) e una lavagna a fogli mobili (se possibile), con gesso o pennarelli per scrivere.
• Gli insegnanti offriranno agli studenti il necessario supporto informativo e pratico (schede di attività sperimentali, presentazioni elettroniche, immagini tematiche online, video e tutorial).

Fase 1 (5 min)

Momento organizzativo (controllare la presenza, catturare l'attenzione, preparare il materiale didattico, verificare e correggere i compiti degli studenti, ecc.)

Fase 2 (10 min)

• Aggiornare le conoscenze pregresse necessarie per l'insegnamento.
• Agli studenti viene chiesto di rispondere alle seguenti domande:

• Cosa sono le acque naturali? (esempi)
• Quali sono le caratteristiche fisico-chimiche che danno indicazioni su un'acqua naturale se è inquinata? (esempi)

Fase 3 (30 min)

• Presentazione ed esecuzione del primo compito sperimentale - determinazione della qualità dell'acqua da diverse fonti, in base alle proprietà organolettiche:

• gli studenti ricevono il foglio di lavoro con l'argomento sperimentale, lo analizzano, prestano attenzione ai suggerimenti e alle spiegazioni dell'insegnante sulla loro attività sperimentale concreta;
• la distribuzione dei materiali tiene conto del numero di squadre della classe (preferibilmente un multiplo di 3) - ogni gruppo di 3 squadre riceve 3 boccette di vetro tappate con acqua dalle fonti indicate di seguito:

• squadra 1: provetta 1 - acqua potabile, provetta 2 - acqua di un lago o di uno stagno vicino/accessibile, provetta 3 - acqua di un pozzo
• squadra 2: provetta 1 - acqua potabile, provetta 2 - acqua di un fiume vicino/accessibile, provetta 3 - acqua di sorgente;
• squadra 3: provetta 1 - acqua potabile, provetta 2 - acqua da impianti arrugginiti, provetta 3 - acqua minerale.

• Analisi degli esperimenti:

• 1.1. Il colore dell'acqua (fornisce indicazioni sul cambiamento della sua qualità).
• 1.2. L'odore dell'acqua (deriva dalle sostanze che contiene, dall'inquinamento o dallo sviluppo del plancton).
• 1.3. Il gusto dell'acqua potabile.

• Attività interattiva: gli studenti rispondono a turno alle domande formulate dall'insegnante, chiedono indicazioni e suggerimenti sul loro esperimento, compilano le schede con i loro risultati e ricevono un feedback sul loro lavoro.

Fase 4 (30 min)

• Presentazione ed esecuzione del secondo compito sperimentale - determinazione del carattere acido-base dell'acqua:

• gli studenti ricevono il foglio di lavoro con l'argomento sperimentale, lo analizzano, prestano attenzione ai suggerimenti e alle spiegazioni dell'insegnante sulla loro attività sperimentale concreta.

• Analisi degli esperimenti:

• 2.1. Determinazione del mezzo (acido, neutro, basico) dell'acqua potabile (il campione standard) utilizzando la soluzione al tornasole.
• 2.2. Determinazione del pH di ciascun campione con carta indicatrice.
• 2.3. Determinazione del pH di ciascun campione mediante pH-metro portatile.

• Attività interattiva: gli studenti rispondono a turno alle domande formulate dall'insegnante, chiedono indicazioni e suggerimenti sul loro esperimento, compilano le schede con i loro risultati e ricevono un feedback sul loro lavoro.

Fase 5 (10 min)

Presentazione dei risultati di ogni squadra con campioni d'acqua simili.

Fase 6 (4 min)

• Formulazione di conclusioni in base alle 2 categorie di esperimenti condotti.
• Feedback attraverso brevi domande e risposte relative alle nuove conoscenze e ai risultati corretti dei compiti sperimentali.
• Compilazione di una tabella o di un diagramma K-W-L (Know-Want to know-Learned) (se necessario / applicabile).

Fase 7 (1 min)

Conclusioni finali:

• specificare il compito a casa (se necessario / applicabile).

• apprezzamenti orali e/o scritti (voti), dopo la valutazione del foglio di lavoro applicativo.

Valutazione

• Controllo della corrente orale
• Osservazione sistematica degli studenti
• Gli studenti che hanno risposto e dimostrato interesse, impegno e serietà nel risolvere gli argomenti assegnati possono essere apprezzati e valutati con voti.

Link utili

• Inglese:

• https://www.sciencebuddies.org/best-water-science-experiments
• https://teachbesideme.com/water-science-experiments-activities/
• https://www.sciencebuddies.org/blog/teach-water-cycle-lessons
• 37 esperimenti scientifici sull'acqua: Facile e divertente: https://www.educationcorner.com/water-science-experiments/
• 50 esperimenti scientifici con l'acqua che i bambini adoreranno: https://rediscoveredfamilies.com/science-experiments-with-water/
• 40 semplici esperimenti di scienza dell'acqua per bambini: https://www.lookwerelearning.com/simple-water-science-experiments/
• Imprese fantastiche: sperimentare con l'acqua: https://www.scienceinschool.org/article/2021/fantastic-feats-experimenting-water/

• Rumeno:

• https://timurovets.com/ro/30-de-experimente-usoare-cu-apa-pentru-copii-little-bins-for-little-hands
• https://creativesaplings.com/ro/50-de-experimente-stiintifice-usoare-pe-care-copiii-le-pot-face-acasa-cu-lucruri-pe-care-le-aveti-deja/
• Esperimenti e attività STEM con l'acqua: https://

Numero del campione / Fonte dell'acqua

Colore osservato

Sostanze che possono dare il colore osservato

Numero del campione / Fonte dell'acqua

Odore identificato

Intensità dell'odore

Studente

Gusto percepito

1.

2.

3.

4.

5.

Il gusto con la quota più alta nella squadra:

.......

Indicatore

Mezzo acido

Media neutra

Mezzo di base

Litmus

Colore rosso

Colore viola

Colore blu

Campione

Mezzo determinato

1

2

3

Campione

Valore del pH

Mezzo determinato

1

2

3

Campione d'acqua

pH

(valore 1)

pH

(valore 2)

pH

(valore 3)

pH (valore medio)

1

2

3

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