Χημεία (Γυμνάσιο)
Κατεβάστε σε μορφή PDF
 2 ώρες

Όξινος ωκεανός

Γενική περιγραφή περιεχομένου: 

Το συγκεκριμένο ψηφιακό σενάριο ασχολείται με την έννοια της "οξύτητας διαλύματος" και του "pH διαλύματος" στο πλαίσιο του μαθήματος της Χημείας Γ' Γυμνασίου.

  • Το σενάριο πραγματοποιείται σε δύο (2) διδακτικές ώρες: Η πρώτη ώρα διεξάγεται σε αίθουσα με βιντεοπροβολέα ή διαδραστικό πίνακα ή σε αίθουσα υπολογιστών. Η δεύτερη ώρα μπορεί να γίνει είτε στον ίδιο χώρο είτε στο Εργαστήριο Χημείας.
  • Το σενάριο περιλαμβάνει 4 φάσεις: Αφόρμηση, Διερεύνηση, Πείραμα (εικονικό ή πραγματικό), Αξιολόγηση-Ανακεφαλαίωση.
  • Χρονική διάρκεια:
    • Αφόρμηση και Διερεύνηση: 15 + 15 = 30 λεπτά.
    • Πείραμα και Αξιολόγηση-Ανακεφαλαίωση: 25 + 10 = 35 λεπτά.
    • Στην κατανομή χρόνου έχει ληφθεί υπόψιν:
      • Η πιθανή αξιολόγηση του προηγούμενου μαθήματος.
      • Η πιθανή περιορισμένη χρονική διάρκεια της διδακτικής ώρας (πχ 40λεπτο αντί 45λεπτο).
  • Σε περίπτωση που πλεονάζει χρόνος:
    • κατά την 1η διδακτική ώρα: μπορεί να γίνει μικρή ανακεφαλαίωση του μαθήματος (πχ οι μαθητές γράφουν στον πίνακα της τάξης τις σημαντικές λέξεις-κλειδιά του μαθήματος).
    • κατά την 2η διδακτική ώρα: μπορεί να γίνει επιπλέον δραστηριότητα ανακεφαλαίωσης-αξιολόγησης (πχ να ερωτηθούν οι μαθητές πότε θα αξιοποιούσαν το πεχάμετρο και πότε το πεχαμετρικό χαρτί. Μερικές ενδεικτικές απαντήσεις είναι: το πεχάμετρο θα ήταν χρησιμότερο σε ένα ιατρικό εργαστήριο λόγω της ακρίβειας της μέτρησης, ενώ το πεχαμετρικό χαρτί θα ήταν χρησιμότερο σε μια απλή μέτρηση όπως στο νερό ενός ενυδρείου).

 

Εκπαιδευτικό Πρόβλημα: 

Η έννοια της οξύτητας είναι σημαντική τόσο στη Χημεία όσο και σε άλλες επιστήμες ή σχολικά μαθήματα (πχ Βιολογία, Ιατρική, Γεωλογία, Οικιακή Οικονομία).

Η πρώτη τυπική επαφή των μαθητών με την έννοια αυτή γίνεται στη Γ' Γυμνασίου.

Το συγκεκριμένο ψηφιακό σενάριο συμπληρώνει το υπάρχον διδακτικό πλαίσιο καθώς δίνει σημαντική έμφαση στην εξήγηση της οξύτητας μέσω του μικρόκοσμου, δηλαδή στην κατά βάση σύγκριση των κατιόντων υδρογόνου και του όγκου του διαλύματος που τα περιέχει.

Πλεονεκτήματα της μικροσκοπικής προσέγγισης:

- Οι μαθητές αναγνωρίζουν μέσω εικονικών αναπαραστάσεων (και όχι μόνο λεκτικά) τους δύο σημαντικούς παράγοντες που επηρεάζουν την οξύτητα (κατιόντα υδρογόνου, όγκος διαλύματος).

- Οι μαθητές αναγνωρίζουν ότι το pH είναι ένα μέγεθος για τη μέτρηση της οξύτητας. Μέσω της μικροσκοπικής προσέγγισης, είναι εύκολο να εξηγήσουμε ότι η "αγωγιμότητα διαλύματος" είναι ένα άλλο μέγεθος για τη μέτρηση της οξύτητας (περισσότερα κατιόντα υδρογόνου, περισσότερο αγώγιμο διάλυμα). Έτσι, παρέχεται η ευκαιρία της διάκρισης της έννοιας "οξύτητας" από τους τρόπους μέτρησής της.

- Δίνεται η δυνατότητα (εφ' όσον ερωτηθεί ο διδάσκων) να εξηγηθεί η επίδραση της θερμοκρασίας μιας και είναι το μέτρο της κίνησης των δομικών μονάδων της ύλης. Εξ΄άλλου, στο σχολικό βιβλίο αναφέρεται ότι η θερμοκρασία επηρεάζει το pH και γι' αυτό είναι απαραίτητο να την αναφέρουμε σε κάθε μέτρηση pH.

Δυσκολίες που δεν αίρονται με τη μικροσκοπική προσέγγιση:

- Μη δυνατότητα άμεσης συσχέτισης της περιεκτικότητας σε κατιόντα υδρογόνου με το pH του διαλύματος, καθώς αυτό απαιτεί τη γνώση των λογαρίθμων (pH = - log [H3O+]) και φυσικά τη γνώση της "συγκέντρωσης διαλύματος".

Μία προέκταση που μπορεί να γίνει:

- Είναι δυνατόν να εξηγηθεί η επίδραση και άλλων παραγόντων που επηρεάζουν την οξύτητα όπως η φύση της ουσίας: Πχ 100 μόρια οξέος ΗΑ μπορούν να παράγουν διαφορετικό αριθμό Η+ από 100 μόρια οξέος ΗΒ, κατά τη διάλυσή τους στο νερό (μερικός ιοντισμός).

 

Φάσεις Ψηφιακού Σεναρίου: 
15 λεπτά
Φάση 1: Αφόρμηση: Η αύξηση της οξύτητας των ωκεανών
Χώρος Διεξαγωγής: Αίθουσα με βιντεοπροβολέα
15 λεπτά
Φάση 2: Διερεύνηση: Τι είναι η οξύτητα και πώς μετριέται;
Χώρος Διεξαγωγής: Αίθουσα με βιντεοπροβολέα ή Διαδραστικό Πίνακα
25 λεπτά
Φάση 3: Πειραματικός προσδιορισμός του pH ορισμένων ουσιών
Χώρος Διεξαγωγής: Αίθουσα με βιντεοπροβολέα ή Διαδραστικό Πίνακα ή Εργαστήριο Χημείας
10 λεπτά
Φάση 4: Αξιολόγηση-Ανακεφαλαίωση
Χώρος Διεξαγωγής: Αίθουσα με βιντεοπροβολέα ή Διαδραστικό Πίνακα ή Αίθουσα Υπολογιστών
Διδακτικοί Στόχοι: 
  1. Να εξηγούν την έννοια της οξύτητα ενός υδατικού διαλύματος και παράγοντες που την επηρεάζουν.
  2. Να συγκρίνουν και να κατατάσσουν διαλύματα κατά σειρά αυξανόμενης οξύτητας.
  3. Να αναφέρουν το pH ως μέγεθος μέτρησης της οξύτητας.
  4. Να προσδιορίζουν πειραματικά το pH ενός διαλύματος.
Λέξεις κλειδιά που χαρακτηρίζουν τη θεματική του σεναρίου: 
οξύτητα
pH
διάλυμα
pH διαλύματος
μέτρηση pH
προσδιορισμός pH
Υλικοτεχνική υποδομή: 
(Ανάλογα με τη φάση του μαθήματος) Βιντεοπροβολέας, Διαδραστικός πίνακας, Ηλεκτρονικοί Υπολογιστές, Πεχάμετρο, Πεχαμετρικά χαρτιά, όξινα διαλύματα.
Δημιουργός Σεναρίου: Γιώργος Ευθυμίου (Εκπαιδευτικός)