Χημεία (Γυμνάσιο)
Κατεβάστε σε μορφή PDF
 2 ώρες

Η Αιθανόλη

Γενική περιγραφή περιεχομένου: 

Το σενάριο οργανώνεται σε δύο διδακτικές ώρες, την πρώτη από τις οποίες οι μαθητές  θα γνωρίσουν το φαινόμενο των ζυμώσεων και τα ιδιαίτερα χαρακτηριστικά των ενζύμων, θα  μελετήσουν την παρασκευή, τις ιδιότητες και τις χρήσεις της αιθανόλης και θα προβληματιστούν για τη φυσιολογική της δράση, ιδιαίτερα στον οργανισμό των εφήβων.

Τη δεύτερη διδακτική ώρα, οι μαθητές θα κληθούν να διερευνήσουν ένα αστυνομικό πρόβλημα, όπου θα πρέπει να συνδυάσουν τις γνώσεις της προηγούμενης διδακτικής ώρας ώστε να μπορέσουν να ανακαλύψουν -εκτός από τον ένοχο- τις δραματικές συνέπειες του αλκοόλ στην εφηβεία. Θα τους δοθεί η δυνατότητα έτσι, να εμπεδώσουν τις νέες γνώσεις, εντοπίζοντας παράλληλα τις πολλές και διαφορετικές διαστάσεις του θέματος. Θα πειραματιστούν μετρώντας την περιεκτικότητα αλκοολούχων ποτών σε αιθανόλη. Θα υπολογίσουν και θα συσχετίσουν την ποσότητα του ποτού που καταναλώνεται, με την περιεκτικότητά του σε αλκοόλ και τη φυσιολογική του δράση στον οργανισμό.Θα αξιολογήσουν τέλος τις γνώσεις τους μέσω της προσπάθειας προσδιορισμού του ενόχου και θα αξιολογηθούν από τον εκπαιδευτικό με κατάλληλα διαμορφωμένα φύλλα.

Το περιβάλλον της ιστοεξερεύνησης στο οποίο αναπτύσσεται το σενάριο για τη φυσιολογική δράση της αιθανόλης, (http://eprl.korinthos.uop.gr/openwebquest/view/index.php?wq=1244), παρέχει τη δυνατότητα της χωρικής και χρονικής επέκτασης της σχολικής τάξης, της ασφαλούς αναζήτησης πληροφοριών και εκτός μαθήματος, και, συντελεί στην πληρέστερη μελέτη του θέματος από τους μαθητές.

Επιπλέον, στο σπίτι δίνεται η δυνατότητα περαιτέρω μελέτης, με περιβάλλοντα ασφαλούς κοινωνικής δικτύωσης και εκπαιδευτικής χρήσης (e-class, wiki, LAMS), στα οποία θα έχει πρόσβαση και ο εκπαιδευτικός.

Εκπαιδευτικό Πρόβλημα: 

Το ψηφιακό διδακτικό σενάριο "Η αιθανόλη", σχεδιάστηκε  για τους μαθητές της Γ’ τάξης Γυμνασίου. Ιδέες του σεναρίου μπορεί να φανούν χρήσιμες και στις άλλες τάξεις του Γυμνασίου και, με κατάλληλη ανάπτυξη, στη διδασκαλία της ενότητας «αλκοόλες» της Β΄Λυκείου, ή, ως αντικείμενο ερευνητικής εργασίας στο Γυμνάσιο και στο Λύκειο, με την προσήκουσα προσαρμογή στο αντίστοιχο επίπεδο.

Στην υλοποίηση της διδακτικής πρότασης, εμπλέκονται οι γνωστικές περιοχές της Βιολογίας, της Αγωγής Υγείας, της Οικονομίας και της Επιστήμης Περιβάλλοντος.

Ως προς τις προαπαιτούμενες γνώσεις, οι μαθητές έχουν ήδη διδαχθεί την εισαγωγή στην Οργανική Χημεία και έχουν ασχοληθεί με Οργανικές ενώσεις (υδρογονάνθρακες), οπότε έχουν αντιληφθεί τη μεγάλη σχέση της Χημείας και των Χημικών προϊόντων με την οικονομία, το περιβάλλον και την καθημερινή ζωή.

 Οι διδακτικοί στόχοι τίθενται σύμφωνα με το σχολικό εγχειρίδιο, τον οδηγό του εκπαιδευτικού και το τρέχον Αναλυτικό Πρόγραμμα και εκτιμάται ότι οι μαθητές θα μπορέσουν να  συνδέσουν τα χημικά φαινόμενα που συμβαίνουν γύρω τους όπως π.χ. η ζύμωση του μούστου, με οντότητες και έννοιες του μικρόκοσμου και θα διδαχθούν τη χρησιμοποίηση του χημικού συμβολισμού για την αναπαράσταση των φαινομένων και την κωδικοποίηση της πληροφορίας. Επιπλέον, θα διαπιστώσουν τον ρόλο της αιθανόλης στην καθημερινή ζωή, αλλά και την αντίστροφη σχέση της με την προάσπιση της υγείας. 

Οι μαθητές εργάζονται στο εργαστήριο Φυσικών Επιστημών του σχολείου, όπου θα πειραματιστούν με απλά καθημερινά υλικά, θα δουν και θα χρησιμοποιήσουν επιστημονικά σκεύη όργανα. Λόγω των απλών υλικών και του μικρού αριθμού εύχρηστων σκευών και οργάνων, μπορεί να χρησιμοποιηθεί ακόμα και η σχολική αίθουσα (ως πρόσκαιρο εργαστήριο).

Η ύπαρξη και χρήση των διαδραστικών συστημάτων διδασκαλίας θα διευκολύνει την προσέγγιση των στόχων. Εναλλακτικά, μπορεί να χρησιμοποιηθεί και απλός βιντεοπροβολέας συνδεδεμένος με ηλεκτρονικό υπολογιστή. Χρήσιμη θα ήταν η ύπαρξη ενός φορητού υπολογιστή ανά πάγκο εργασίας και ομάδα.

Τόσο το ψηφιακό σενάριο όσο και το εμπλουτισμένο σχολικό βιβλίο, περιέχουν υλικό, το οποίο είναι πολύτιμο και πολλαπλά αξιοποιήσιμο, έτσι ώστε, αν τα χρονικά όρια δεν το επιτρέπουν, θα μπορούν οι μαθητές να το αξιοποιήσουν στο σπίτι, αφού καθοδηγηθούν κατάλληλα.

Λαμβάνοντας υπ’ όψιν τους χρονικούς περιορισμούς που θέτει το μονόωρο μάθημα, συνολικά απαιτούνται τουλάχιστον δύο διδακτικές ώρες (2Χ45΄) . Οι ώρες αυτές θα μπορούσαν να είναι και συνεχόμενες, για τη διευκόλυνση των μαθητών να ολοκληρώσουν απερίσπαστοι τη διερευνητική τους εργασία. Στην περίπτωση αυτή, τα τελευταία 10 λεπτά, θα πρέπει να συμπληρωθούν μαζί τα δύο φύλλα αξιολόγησης.

Οι φάσεις του σεναρίου, έχουν διαμορφωθεί ως εξής:

Στην πρώτη φάση παρουσιάζεται η αιθανόλη σε κείμενα παλαιότερων εποχών και τονίζεται η διαχρονικότητα στη χρήση της αλλά και στη γνώση της φυσιολογικής της δράσης.    

Στη δεύτερη φάση, μελετάται το θέμα των ζυμώσεων και των ενζύμων και τονίζεται η συνεχής και άμεση σχέση τους με την καθημερινή ζωή.

Στην τρίτη φάση, οι μαθητές ανακαλύπτουν πειραματικά τις ιδιότητες της αιθανόλης και μελετούν τον τρόπο παρασκευής της από τη ζύμωση της γλυκόζης.

Στην τέταρτη φάση, δίνεται προσοχή στα αλκοολούχα ποτά, στα είδη αυτών ανάλογα με τον τρόπο παρασκευής τους και στις διαφορετικές ποσότητες αιθανόλης που περιέχουν ανά μονάδα όγκου.

Τέλος, στην πέμπτη φάση του σεναρίου, οι μαθητές εμπλεκόμενοι στη διαλεύκανση ενός ατυχούς συμβάντος, συνεργάζονται και εκτελούν πειράματα και υπολογισμούς που σχετίζονται άμεσα με όσα διδάχτηκαν στις προηγούμενες τέσσερις φάσεις.

Πέραν των γνωστικών δεξιοτήτων, το ψηφιακό σενάριο στοχεύει στην καλλιέργεια και δεξιοτήτων σχετικών με την άντληση και αξιολόγηση πληροφοριών από το διαδίκτυο και την οργάνωση της ερευνητικής δραστηριότητας μέσω ενός ασφαλούς και καθοδηγούμενου περιβάλλοντος ιστοεξερεύνησης.

Από τις προϋπάρχουσες ιδέες των μαθητών που αναδύονται στην ενότητα αυτή και χρήζουν προσοχής, αξίζει να αναφερθούν οι εξής:

Ταυτίζουν τη ποσότητα και την περιεκτικότητα π.χ. ενός αλκοολούχου ποτού.

Θεωρούν την κάθε ζύμωση φυσικό φαινόμενο, «διότι συμβαίνει στη φύση».

Θεωρούν ότι τα ένζυμα έχουν τα χαρακτηριστικά της ζωής, είναι ζωντανοί οργανισμοί αλλά και ότι οι ζυμομύκητες είναι άβιοι.

Ταυτίζουν τις έννοιες «χημική αντίδραση» και «χημική ένωση».

Πιστεύουν πως το νερό και το οινόπνευμα έχουν την ίδια πυκνότητα.

Όσοι έχουν δει μούστο να ζυμώνεται, νομίζουν πως πραγματικά βράζει, χωρίς να έχουν εξήγηση γι΄αυτό. Στις διάφορες φάσεις της διδακτικής παρέμβασης, οι εναλλακτικές αυτές ιδέες εντοπίζονται κατά το δυνατόν, αποδομούνται και διορθώνονται.

Για την υλοποίηση του σεναρίου, οι μαθητές χωρίζονται σε ομάδες των 4- 5, ανάλογα με τον αριθμό των παιδιών της τάξης. Κάθε ομάδα (συν)εργάζεται σε διαφορετικό πάγκο εργασίας. Ανά ομάδα θα ήταν χρήσιμο να υπάρχει ένας φορητός υπολογιστής. Οι ομάδες παραμένουν ίδιες και στις δύο διδακτικές ώρες.

Η διδασκαλία του μαθήματος "ζυμώσεις - αιθανόλη"  στο Γυμνάσιο,  προσφέρεται για την προσέλκυση του ενδιαφέροντος των μαθητών, γενικά για το μάθημα της Χημείας, αλλά και σε επιμέρους σημαντικά και χρήσιμα θέματα, δεδομένης της στενής σύνδεσης της αιθανόλης με την καθημερινή ζωή, αλλά και με άλλα διδακτικά αντικείμενα της τάξης αυτής.

Το ενδιαφέρον των μαθητών κινητοποιείται περισσότερο, όταν διδάσκονται βιωματικά, ομαδοσυνεργατικά, διερευνητικά και ανακαλυπτικά, αλλά και διεπιστημονικά. Το Σχολικό Εργαστήριο Φυσικών Επιστημών, εξοπλισμένο κατάλληλα,  αποτελεί χώρο διδασκαλίας όπου μπορούν να συνδυαστούν δυναμικά τα οφέλη της ανακαλυπτικής-διερευνητικής μάθησης και των Νέων Τεχνολογιών.

Ανά διδακτική ώρα, οι μαθητές συμπληρώνουν το αντίστοιχο φύλλο αξιολόγησης. Παράλληλα, στη διάρκεια των βημάτων – δράσεων, γίνεται και ομαδική αξιολόγηση σχετικά με τους στόχους που αφορούν στην ομάδα και τις ομαδικές διερευνητικές δράσεις. Επιπλέον, στον διαδραστικό πίνακα ή στον υπολογιστή με βιντεοπροβολέα του εργαστηρίου Φυσικών Επιστημών, απαντούν καθοδηγούμενοι από τον διδάσκοντα, τις προσαρτημένες ερωτήσεις κλειστού τύπου.

Τα φύλλα εργασίας, σχεδιασμένα από τον εκπαιδευτικό βάσει της αντίστοιχης στοχοθεσίας και των επιμέρους δεδομένων,  δίνονται έντυπα στους μαθητές.Αποτελούν το σκελετό της διερευνητικής/ανακαλυπτικής εργασίας κάθε ομάδας, στηρίζοντας και κατευθύνοντας τη δράση της.

Οι μαθητές στο σπίτι μπορούν να συνεχίσουν την μελέτη στο σπίτι τους ατομικά ή ομαδικά, μέσω περιβαλλόντων ασφαλούς κοινωνικής δικτύωσης για εκπαιδευτική χρήση, όπως π.χ. ένα wiki της τάξης στο οποίο θα έχει πρόσβαση και ο εκπαιδευτικός, μια ηλεκτρονική τάξη ή ένα δίκτυο LAMS. Μπορούν επίσης να επεξεργαστούν κάποιες ερωτήσεις και ασκήσεις του σεναρίου που δεν έγιναν στην τάξη, ή και όλες, για έλεγχο των γνώσεών τους.

Ο ρόλος του εκπαιδευτικού είναι βαθμιαία φθίνων καθοδηγητικός και συμβουλευτικός. Η ομαλή λειτουργία των ομάδων αποτελεί φροντίδα του και σημαντικό παράγοντα. Ενισχύει κι επιβραβεύει τις προσπάθειες και τις πρωτοβουλίες των μαθητών. Υποστηρίζει το διερευνητικό/ανακαλυπτικό μοντέλο, με την παρουσία και τη στάση του καθώς και με τις οδηγίες που δίνει. 

Λαμβάνεται μέριμνα ώστε οι ομάδες να είναι μικρές και ανομοιογενείς. Οι μαθητές μπορούν να διαμορφώσουν μόνοι τους τις ομάδες, ενώ ο εκπαιδευτικός καλό είναι να φροντίσει κατά το δυνατό: να ικανοποιούνται οι προτιμήσεις των  μαθητών για συνεργασία, αλλά και να υπάρχει ανομοιογένεια στην ομάδα ως προς τις επιδόσεις των μελών της. 

Ενδεικτική Βιβλιογραφία/Διαδικτυογραφία

Θεοδωρόπουλος Π., Παπαθεοφάνους Π, Σιδέρη Φ., (2007). Χημεία Γ΄ Γυμνασίου, Βιβλίο Εκπαιδευτικού. Ο.Ε.Δ.Β. Αθήνα.

Θεοδωρόπουλος Π., Παπαθεοφάνους Π, Σιδέρη Φ., (2007). Χημεία Γ΄ Γυμνασίου, Βιβλίο Μαθητή. Ο.Ε.Δ.Β. Αθήνα.

Θεοδωρόπουλος Π., Παπαθεοφάνους Π, Σιδέρη Φ., (2007). Χημεία Γ΄ Γυμνασίου, Εργαστηριακός οδηγός. Ο.Ε.Δ.Β. Αθήνα.

Θεοδωρόπουλος Π., Παπαθεοφάνους Π, Σιδέρη Φ., (2007). Χημεία Γ΄ Γυμνασίου, Τετράδιο εργασιών. Ο.Ε.Δ.Β. Αθήνα.

Driver R. κ.ά., Οι ιδέες των παιδιών στις φυσικές επιστήμες, εκδ. Ε.Ε.Φ.-Τροχαλία, Αθήνα 1993

Gardner, G.(2007). Science in school «Το αστυνομικό μυστήριο: μια διαθεματική «επιδρομή» στη βασική δικαστική επιστήμη». Μετ. Πιερράτος Θεόδωρος Ανακτήθηκε στις 16 Οκτβριου 2012 από http://www.scienceinschool.org/2006/issue3/-detective-/greek

Kόµης, Β. (2001). ∆ιδακτική της Πληροφορικής, Πάτρα: Ελληνικό  Ανοικτό Πανεπιστήµιο.

Κόκκοτας, Π., (2002). Διδακτική των φυσικών επιστημών, Μέρος 2, Σύγχρονες  Προσεγγίσεις στη Διδασκαλία των Φυσικών Επιστημών. Αθήνα.

Ματσαγγούρας, Η. (2001), Στρατηγικές Διδασκαλίας: Κριτική Σκέψη στη Διδακτική Πράξη, Gutenberg, Αθήνα.

Μικρόπουλος, Τ. Α., (2000), Εκπαιδευτικό λογισμικό, Κλειδάριθμος.Αθήνα

Παπασταματίου,Ν.,  Οδηγίες στους καθηγητές δευτεροβάθμιας εκπαίδευσης για τη χρήση της διερευνητικής μεθόδου και υποστηρικτικό υλικό, ανάκτηση από http://www.pischools. gr/programs/pathway/index.php?ep=5, Αθήνα 2011

 Ραγιαδάκος, Χ.(2011). Βασικά χαρακτηριστικά της Διερευνητικής Μεθόδου στη μάθηση και τη διδασκαλία, ανάκτηση από την ιστοσελίδα http://www.pischools.      gr/programs/pathway/index.php?ep=5,Αθήνα

 

 

Φάσεις Ψηφιακού Σεναρίου: 
5 λεπτά
Φάση 1: Κοινοποίηση θέματος
Χώρος Διεξαγωγής: Σχολικό Εργαστήριο Φυσικών Επιστημών.
10 λεπτά
Φάση 2: Ζυμώσεις - Ένζυμα
Χώρος Διεξαγωγής: Σχολικό Εργαστήριο Φυσικών Επιστημών
10 λεπτά
Φάση 3: Η Αιθανόλη
Χώρος Διεξαγωγής: Σχολικό Εργαστήριο Φυσικών Επιστημών
15 λεπτά
Φάση 4: Αλκοολούχα ποτά
Χώρος Διεξαγωγής: Σχολικό Εργαστήριο Φυσικών Επιστημών
45 λεπτά
Φάση 5: Φυσιολογική Δράση Αιθανόλης - Υπόθεση Μέθης
Χώρος Διεξαγωγής: Σχολικό Εργαστήριο Φυσικών Επιστημών
Διδακτικοί Στόχοι: 
  1. Οι μαθητές να ορίζουν τη ζύμωση και τα ένζυμα,με αναφορά στα ιδιαίτερα χαρακτηριστικά των τελευταίων
  2. Να γράφουν το χημικό τύπο της αιθανόλης και να περιγράφουν φυσικές/χημικές ιδιότητες και χρήσεις της
  3. Να αναφέρουν παραδείγματα αλκοολούχων ποτών και των πρώτων υλών από τις οποίες παρασκευάζονται.
  4. Να εκτιμούν τις επιπτώσεις της κατάχρησης της αιθανόλης στον ανθρώπινο οργανισμό.
  5. Να προσδιορίζουν πειραματικά την περιεκτικότητα των αλκοολούχων διαλυμάτων σε αιθανόλη.
Λέξεις κλειδιά που χαρακτηρίζουν τη θεματική του σεναρίου: 
αιθανόλη
αιθυλική αλκοόλη
αλκοόλ
οινόπνευμα
ζυμώσεις
ένζυμα
βιοκαταλύτες
αλκοολούχα ποτά
μέθη
κατάχρηση αλκοόλ
Υλικοτεχνική υποδομή: 
Οι μαθητές εργάζονται στο εργαστήριο Φυσικών Επιστημών του σχολείου, όπου θα πειραματιστούν με απλά καθημερινά υλικά και θα χρησιμοποιήσουν γνώριμα επιστημονικά σκεύη όργανα. Λόγω των απλών υλικών και του μικρού αριθμού εύχρηστων σκευών και οργάνων, μπορεί να χρησιμοποιηθεί ακόμα και η σχολική αίθουσα (ως πρόσκαιρο εργαστήριο). Δοκιμαστικοί σωλήνες, κάψα πορσελάνης, σπίρτα ή αναπτήρας, γυάλινο ποτήρι με πόδι ή χωνί διήθησης 65 mm, ογκομετρικός κύλινδρος των 250 mL, αλκοολόμετρο. Καθαρό οινόπνευμα 95% v/v, ασβεστόνερο, τσίπουρο, μπύρα, κρασί. Η ύπαρξη και χρήση των διαδραστικών συστημάτων διδασκαλίας θα διευκολύνει την προσέγγιση των στόχων. Εναλλακτικά, μπορεί να χρησιμοποιηθεί και απλός βιντεοπροβολέας. Χρήσιμη, είναι η ύπαρξη ενός φορητού υπολογιστή ανά πάγκο εργασίας και ομάδα.
Δημιουργός Σεναρίου: Ελένη Παλούμπα (Εκπαιδευτικός)