a) Příspěvek popisuje laboratorní cvičení z chemie na Gymnáziu, Brno, Slovanské náměstí, a to ve druhém ročníku šestiletého studia, který odpovídá 9. třídě ZŠ. Ve ŠUP je chemie zařazena prvním rokem, proto je dotována 3 hodinami týdně – dvěma klasickými a jednou za 14 dní dvouhodinovou laboratorní prací, kde je třída půlená. V letošním roce je vyučující chemie v této třídě Iva Kubištová.
b) Laboratorní práce je dvouhodinová a při jedné práci je přítomno asi 15 žáků, rozdělených na 6–7 dvou až tříčlenných skupin. Skupiny jsou stálé po celý školní rok a pracují vždy u stejného stolu, aby byla možná kontrola pořádku na pracovišti po skončení práce.
Dvouhodinové cvičení je rozděleno dle následujícího časového schématu:
|
Část hodiny |
Čas/min |
Činnosti |
I. |
Úvod |
5 |
Stanovení cíle hodiny, opakování laboratorního řádu, pravidel bezpečnosti, motivace – Faraónovi hadi |
II. |
Úkol č. 1: Práce s kahanem |
20 |
Práce probíhá jako frontální úloha, učitel dává pokyny všem skupinám, které je plní. Žáci si zapisují pozorování do poznámek. Na závěr proběhne zhodnocení úlohy a žáci si uklidí na pracovním stole. |
III. |
Úkol č. 2: Kyslík, příprava, důkaz |
20 |
Probíhá úkol a) a b), přičemž první z nich je ještě frontální, ale druhý (složitější) dělají žáci zcela samostatně podle učebnice. Při úloze učitel kontroluje jejich pracovní disciplínu a přesnost provedení. Závěry z pozorování si žáci zapíší do poznámek dle návodu v učebnici. Uklidí si na pracovním stole. |
IV. |
Úkol č. 3: Hasicí přístroje |
20
|
Žáci pracují s pracovním listem a zjišťují informace o hasicích přístrojích ve škole. Na závěr společně modelují situaci – malý požár v chemické laboratoři. |
V. |
Úkol č. 4: Pomalá oxidace |
15 |
Žáci dostanou do jednotlivých skupin pomůcky a mají za úkol navrhnout jednoduchý dlouhodobý pokus, ve kterém si budou moci pozorovat oxidaci látek a její důsledky. |
VI. |
Závěr práce |
10 |
Shrnutí práce, pokyny k vypracování protokolu. |
I.
V úvodu stanovíme cíle hodiny, poté v diskusi zopakujeme laboratorní řád (jak připravit stůl, pomůcky, ochranné prostředky) a také zopakujeme pravidla bezpečnosti práce. Upozorníme na to, že v dnešním cvičení budou žáci poprvé postupovat samostatně podle návodu, a proto je nezbytná perfektní disciplína. Na tabuli zapíšeme „hlavičku“ protokolu – číslo LP, datum, téma. Zopakujeme jednotné schéma pro zápis všech úloh: teoretický úvod, postup, nákres, pozorování. Pokud máme dostatek času na přípravu, můžeme hodinu zahájit pokusem faraónovi hadi, při kterém dochází k tepelnému rozkladu kyslíkaté sloučeniny (například dusičnanu draselného a dichromanu draselného). Při hoření uniká kyslík a současně vzniká karamel, který spojuje vznikající produkty. Pokud nemáme dostatek času, ale máme k dispozici počítač a internet, můžeme žákům reakci ukázat například na Youtube (hledejte Pharao´s snakes).
Počítejte ale s tím, že vás žáci pokus stejně donutí připravit „naživo“. <http://www.youtube.com/watch?v=NNHTz1j48qc&NR=1>
<http://www.youtube.com/watch?v=M0MsPkvqyTA>
<http://www.youtube.com/watch?v=4zgw8riMdco&feature=related>
(jinou vtipnou obměnou experimentu s uvolňováním kyslíku je sloní zubní pasta viz <http://www.youtube.com/watch?v=FUU-2U93fe8&feature=related>).
II.
Úkol č. 1: Práce s kahanem provádíme frontálně. Nejdříve s pomocí obrázku v učebnici (viz Příloha 1) popíšeme kahan a žáci na svém kahanu ukáží jednotlivé části a jejich funkci. Poté postupujeme přibližně podle návodu v učebnici.
Barva ocelového drátu |
Teplota plamene ° C |
Vínově červená |
500–600 |
Jasně červená |
650–750 |
Oranžová |
750–900 |
Žlutá |
900–1 100 |
Bílá |
přes 1 100 |
Na závěr se žáci zamyslí nad podstatou hoření, nad tím, co vlastně hoří v jejich kahanu a co hořením vzniká a zda je hoření fyzikální nebo chemický děj a jaká je jeho podstata.
III.
Úkol č. 2: Příprava a důkaz kyslíku se skládá z části a) a b). První část provádíme frontálně, druhou provádí žáci samostatně.
část a) Vysvětlíme postup (ukážeme celé skupině u jednoho stolu). Žáci si dají do zkumavky ½ malé lžičky manganistanu draselného (pošleme nádobku s chemikálií od prvního k poslednímu stolu). Jeden z dvojice opatrně zahřívá zkumavku v držáku. Druhý mezitím nachystá doutnající třísku. Poté, co uslyší praskání, vnoří doutnající třísku do zkumavky. Žáci vysvětlí pozorování, zapíší do poznámek.
část b) Žáci postupují zcela samostatně podle návodu v učebnici (viz Příloha 2). Nejdříve si žáci návod přečtou a poté mohou mít dotazy. Pak už je práce ve skupinkách individuální, učitel skupinky obchází a kontroluje disciplínu a přesnost při provádění práce a zapisování výsledků pozorování.
Poté učitel úlohu shrne – žáci vyvodí, jak lze získat kyslík (tepelným rozkladem látek), jak jej můžeme dokázat (vzplanutím doutnající třísky), jaké má vlastnosti (podporuje hoření).
Žáci si uklidí pracovní stůl.
Na závěr shrneme významné vlastnosti kyslíku (plyn, podporuje hoření, připravuje se tepelným rozkladem látek, dokazuje se vzplanutím doutnající špejle) a zopakujeme význam slova katalyzátor.
IV.
V Úkolu č. 3: Hasicí přístroje žáci používají pracovní listy. Dvouhodinovku zpestří úkol, kdy se mají vydat po škole, a aniž by narušili výuku, vypátrat, kde jsou umístěny hasicí přístroje a o jaký jejich druh se jedná. Na závěr úkolu zjistíme, co si žáci zapamatovali, a modelujeme malý požár (zapálíme asi 50 ml lihu v kádince, která je v misce s pískem). Zkoumáme pohotovost a vynalézavost žáků v hašení „požáru“ improvizovanými prostředky (mokrý hadr, bedna s pískem). Na tyto improvizované hasicí prostředky byli žáci upozorněni v minulé laboratorní práci.
V.
Úkol č. 4: Pomalá oxidace. Na úvod žáci srovnají rychlou oxidaci (hoření) a pomalou oxidaci (korozi), uvedou další příklady pomalé oxidace. Vyvodí, zda a která oxidace je pro nás užitečná a která nikoliv. Učitel nachystá pomůcky pro celou skupinu (polovinu třídy) a nechá je přemýšlet nad tím, jak vlastní pokus připravit. Pokus má trvat nejméně 14 dní (ale i měsíc) a žáci mají za úkol zjistit: 1. Jak ovlivňují různé vnější podmínky korozi železa a 2. Jak korodují na vzduchu různé kovy (otázky zapíše učitel na tabuli). Pomůcky jsou následující:
Poté žáci ve skupinách během 3–5 minut tvoří návrhy, jak uspořádat pokus. Jednotlivé skupinky návrhy představí. Nejlepší návrh vybere učitel, je-li to nutné, tak jej zkoriguje. (1.: 4 železné hřebíky umístíme do 4 zkumavek. První je ucpána zátkou, druhá je neuzavřená (působí jen vzduch), třetí obsahuje vodu a čtvrtá olej. 2.: Do dalších dvou zkumavek umístíme měď a hliník – neuzavíráme, necháme působit pouze vzduch. Pak srovnáváme se železem ze zkumavky č. 2.)
a) Celé laboratorní cvičení je vhodné zařadit na začátek školního roku, po cvičení o bezpečnosti práce, vybavení chemické laboratoře, případně oddělování složek směsí. Tím, že jsou v LP zařazeny úlohy různého typu, je práce pestrá a žáky velmi zaujme, navíc je velmi dobře motivuje úvodní demonstrační pokus. Pro učitele je PDP užitečný nejen v tom, že ukazuje využití úlohy provedené demonstračně, frontálně a samostatně, ale ukazuje i na využití učebnice, pracovního listu, žákovského návrhu pokusu, zpracování protokolu se zhodnocením přínosu práce pro žáka.
b) V práci je velmi nutné udržet disciplínu, což se nižšímu gymnáziu úspěšně daří. Nejvíce žáky baví samostatná práce, poprvé pracují zcela samostatně podle návodu a za výsledky svých pokusů cítí zodpovědnost.
c) Zařazení laboratorních prací na úvod chemie je velmi potřebné, protože při realizaci praktických úloh si mohou žáci v praxi ověřit to, co znají pouze teoreticky. Nejen, že provedou experiment a zapíší pozorování, ale také ze svých poznámek vypracují přesný záznam o práci (laboratorní protokol), jehož součástí je Závěr. To je shrnutí významu celé LP pro autoevaluaci žáka, žák v něm odpovídá na otázku: Co jsem se naučil? Co jsem se dozvěděl? Jaké dovednosti jsem získal? Které teoretické poznatky jsem si pokusy ověřil?
Slabou stránkou každé laboratorní práce je náročnost na čas učitele. Pokud učitel nemá paralelní třídy a musí takovýchto úloh chystat za týden více, jistě pocítí potřebu asistenta.
LP má celou řadu obměn v závislosti na tom, jaké jsou časové možnosti na přípravu a jak zdatná je skupina (můžeme zařadit jako motivační pokus Bengálské ohně, střelný prach, po práci s kahanem práci se sklem, úlohu s kyslíkem provést v aparatuře na vývoj plynů, kyslík jímat do odměrného válce a pokus provádět kvantitativně, zařadit úlohu na měření zápalné teploty hořlavin apod.). V případě, že je třída velmi pomalá, můžeme pracovní list zadat jako domácí práci a návrh na dlouhodobý pokus ponechat na normální vyučovací hodinu.
d) Důležitou součástí každé laboratorní práce je i vypracování protokolu. Protokol vypracovávají žáci samostatně, musí mít určité náležitosti. Osobně považuji za nejdůležitější část zápis pozorování (nebo jeho nákres) a závěr (viz výše).
Všechny články jsou publikovány pod licencí Creative Commons BY-NC-ND.
Článek nebyl prozatím komentován.
Pro vložení komentáře je nutné se nejprve přihlásit.
Článek není zařazen do žádného seriálu.
Článek je zařazen v těchto kolekcích: