Ενότητα 2   ΝΕΡΟ

Προσδοκώμενα αποτελέσματα

Περιεχόμενο

- Βασικά θέματα

Ενδεικτικές δραστηριότητες

Εκπαιδευτικό

υλικό

·       Να διαπιστώνουν  πειραματικά το νερό σε ζωντανούς οργανισμούς.

·       Να διερευνούν την αξία του νερού ως θεμελιώδη παράγοντα για τη δημιουργία και τη διατήρηση της ζωής στον πλανήτη μας.

·       Να απαριθμούν με βάση την προσωπική τους εμπειρία τις καθημερινές ανάγκες του ανθρώπου σε νερό.

·       Να  μπορούν να

αξιοποιούν υλικό

πολυμέσων για την άντληση πληροφοριών

 

·         Να παρασκευάζουν διαλύματα με ανάμειξη συνήθων ουσιών σε τυχαία αναλογία.

 

·         Να διαπιστώσουν ότι το νερό είναι ο καλύτερος διαλύτης

 

 

·         Να συνεργάζονται και ,   να τεκμηριώνουν την άποψή τους

·   Να αναγνωρίζουν ότι το νερό της θάλασσας και το πόσιμο νερό είναι μείγματα

 

·  Να διαχωρίζουν τις ουσίες νερό και ΥΔΩΡ

 

·  Να περιγράφουν την ηλεκτρόλυση.

 

·  Να συνδυάζουν τα πειραματικά αποτελέσματα για να προσδιορίζουν τη φύση του ύδατος

 

·  Να διατυπώνουν επιχειρήματα που αιτιολογούν την άποψη ότι το ΥΔΩΡ είναι χημική ένωση.

 

 

Το νερό κυριαρχεί στους ζωντανούς οργανισμούς.

 

 

Το νερό πηγή ζωής και ανάπτυξης

 

 

 

 

Το νερό είναι εξαιρετικός διαλύτης.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Το νερό και το ΥΔΩΡ

 

Στοιχείο, ουσία ή μείγμα;

·      Προκαλείται  συζήτηση σχετική με την παρουσία του νερού στους ζωντανούς οργανισμούς.

Πειράματα επιβεβαίωσης της ύπαρξης νερού σε έμβια όντα:

·   Με ένα λεπτό μαχαίρι, ο διδάσκων κόβει φέτες πατάτας (ή  χοντρού πράσινου φύλλου ή κάποιου  καρπού) και τις ακουμπά πάνω σε μια χαρτοπετσέτα. Το χαρτί υγραίνεται. Ο τραυματισμός από το μαχαίρι είχε σαν αποτέλεσμα την εκροή νερού από τη σκληρή και συμπαγή πατάτα.

·      Με ηλεκτρονικό ζυγό ακριβείας ανατίθεται σε μαθητές να ζυγίσουν μερικά τριαντάφυλλα φρέσκα και τον ίδιο αριθμό από τριαντάφυλλα αποξηραμένα ίδιου μεγέθους. Σε φύλλο εργασίας οι μαθητές καταγράφουν τις μετρήσεις και με τη βοήθεια κατάλληλων ερωτήσεων ερμηνεύουν το αποτέλεσμα.

·      Συζήτηση για τον ρόλο  του νερού στη δημιουργία και τη διατήρηση της ζωής.

·   Αναφορές  στη χρήση του νερού στην καθημερινή ζωή, στη βιομηχανία και τη γεωργία και το ρόλο του στην οικονομική και την πολιτιστική ανάπτυξη διαφόρων γεωγραφικών περιοχών. Οι μαθητές καλούνται να συλλέξουν  υλικό από το διαδίκτυο σχετικά με την εξέλιξη των λαών βασιζόμενοι στους υδάτινους πόρους κάθε περιοχής και να συντάξουν σε ομάδες σύντομη έκθεση ή πίνακα για να παρουσιάσουν τα αποτελέσματα της έρευνάς τους.

Από την εμπειρία στην έννοια διάλυμα

·      Δημιουργούνται ομάδες μαθητών. Σε κάθε ομάδα δίνονται διαφορετικές

ουσίες , όπως, για παράδειγμα, ζάχαρη, αλάτι, καφές, ρινίσματα σιδήρου, λάδι, μέλι, γύψος, τσιμέντο, νερό, φυτικό λάδι και αρκετά ποτηράκια ζέσεως. Ζητείται

από τους μαθητές να  παρασκευάσουν μείγματα ανακατεύοντας ανά δύο όλα τα υλικά και κάθε υλικό με νερό και μετά με λάδι. Μοιράζεται φύλο εργασίας με πίνακα όπου αναφέρονται τα χαρακτηριστικά των μειγμάτων που παρασκευάστηκαν όπως διαύγεια, χρώμα, ρευστότητα, ομοιογένεια και οι μαθητές συμπληρώνουν τις παρατηρήσεις τους.

Επισημαίνουν ότι:

·      οι περισσότερες ουσίες δημιουργούν υδάτινα μείγματα που είναι αδύνατο να διακρίνεις τα συστατικά τους γιατί είναι απόλυτα ομογενή. Τα ομογενή αυτά μείγματα ονομάζονται διαλύματα.

·      το λάδι και τα άλλα υγρά διαλύουν ελάχιστες ουσίες. Το νερό είναι ο καλύτερος διαλύτης. Είναι μία από τις βασικές του ιδιότητες που το κάνουν τόσο απαραίτητο στη δημιουργία και τη διατήρηση της ζωής,  αφού μπορεί να μεταφέρει θρεπτικά συστατικά σε οποιοδήποτε κύτταρο και επιτρέπει τη διάλυση ακόμα και αερίων ουσιών όπως το οξυγόνο και το διοξείδιο του άνθρακα

Η επιστήμη ερευνά: τι είναι το νερό;

Η εμπειρία

·  το νερό της θάλασσας είναι αλμυρό. Το πόσιμο νερό έχει διαφορετικές γεύσεις

Η σκέψη: Το νερό της θάλασσας είναι μείγμα. Το πόσιμο νερό είναι μείγμα.

·   Το νερό της θάλασσας και το πόσιμο νερό είναι μείγματα από ΥΔΩΡ και άλλες ευδιάλυτες ουσίες.

Η ουσία ΥΔΩΡ αποτελείται από απλούστερες ουσίες ή είναι χημικό στοιχείο;

Η εμπειρία

·   Ηλεκτρόλυση. Ο διδάσκων προβάλλει βίντεο με πείραμα ηλεκτρόλυσης συζητώντας και αναλύοντας κάθε βήμα.

Η θεωρητική σκέψη :

Η ουσία ΥΔΩΡ αποτελείται από χημικά στοιχεία, το οξυγόνο και το υδρογόνο. 

Το οξυγόνο είναι αναγκαίο για το φαινόμενο ΚΑΥΣΗ και το υδρογόνο δημιουργεί έκρηξη.

Μέσα από συζήτηση με τους μαθητές επισημαίνεται ότι :

·  Τα στοιχεία οξυγόνο και υδρογόνο είναι αέρια και η ένωσή τους ΥΔΩΡ υγρό.

·  Το οξυγόνο είναι απαραίτητο στις καύσεις και τη δημιουργία φωτιάς. Το ΥΔΩΡ σβήνει τη φωτιά.

·  Σταθερή αναλογία των δύο αερίων περιέχεται πάντα στο ΥΔΩΡ. Όσες φορές και να γίνει ηλεκτρόλυση ο όγκος του υδρογόνου θα είναι διπλάσιος από τον όγκο του οξυγόνου.

Το συμπέρασμα :

τα χημικά στοιχεία που αποτελούν το ΥΔΩΡ χάνουν τις φυσικές τους ιδιότητες και βρίσκονται πάντα σε σταθερή αναλογία.

Το ΥΔΩΡ είναι χημική ένωση

Για καλύτερη εμπέδωση ο διδάσκων διαβάζει αφήγηση όπου αναφέρεται ότι μέχρι το 18ο αιώνα το ΥΔΩΡ θεωρούνταν ως χημικό στοιχείο και τη διαδικασία με την οποία πρώτος ο Λαβουαζιέ απέδειξε ότι είναι ένωση του υδρογόνου και του οξυγόνου.

Ψηφιακό Σχολείο:

Βίντεο: Συμπύκνωση υδρατμών, νερό από ένυδρο αλάτι (CuSO4 H2O),  το γάλα περιέχει νερό,

Θεματικοί Παγκόσμιοι χάρτες   για τη χρήση του νερού ανά χώρα. (αστική, βιομηχανική Γεωργική)

Σχολικό εγχειρίδιο:

Χημεία Β  Γυμνασίου ΟΕΔΒ (Σ.Αβραμιώτης κλπ):

Γενική Ενότητα 2:

2.1 Το νερό στη ζωή μας

Βιβλίο Εκπαιδευτικού Χημεία  Β΄ Γυμνασίου: 2η Γενική Ενότητα Ενότητα 2.1 Το νερό στη ζωή μας

Εκπαιδευτικό λογισμικό:

Ο Θαυμαστός κόσμος της χημείας για το γυμνάσιο Cd-rom  Χημεία Β’ Γ’ Γυμνασίου Μ. Σιγάλας κ.ά. ΥΠΕΠΘ-ΠΙ-ΟΕΔΒ, Ενότητα: Από το νερό στο άτομο, το νερό στη ζωή μας. Ηλεκτρόλυση

"ΧΗ.ΠΟ.ΛΟ." –Έργου Σειρήνες από το Εργαστήριο Γενικής Χημείας & Υπολογιστικό Κέντρο   Τμήματος Χημικών Μηχανικών ΕΜΠ.

 

Ψηφιακό Σχολείο:

Βίντεο ανάμειξης ουσιών για παρασκευή διαλυμάτων, (και από ΘΚΧ)

Βίντεο διαχωρισμού συστατικών διαλυμάτων

Βίντεο διάκρισης μειγμάτων σε ομογενή και ετερογενή

Σχολικό εγχειρίδιο:

Χημεία Β  Γυμνασίου ΟΕΔΒ (Σ. Αβραμιώτης κτλ): Ενότητα 2.2 Μείγματα

 

·         Να αναγνωρίζουν ότι

το νερό σπρώχνει την επιφάνεια οποιουδήποτε σώματος ακόμα κι αν είναι ακίνητο

·         Να αναπαριστούν

την πιεστική δύναμη με το συγκεκριμένο μοντέλο

·         Να είναι

εξοικειωμένοι /ες με την διεργασία «από τα εμπειρικά δεδομένα σε μοντέλα»

·         Να συνεργάζονται,

να διαπραγματεύονται, να επιχειρηματολογούν,

να τεκμηριώνουν

την άποψή τους

 

Το ακίνητο νερό

πάντα

«σπρώχνει»

Τα υγρά

·      Με τη βοήθεια  ΤΠΕ παρουσιάζεται το  πείραμα με το βαρέλι που σχετίζεται με το υδροστατικό παράδοξο. Ο διδάσκων παρουσιάζει  μια πλαστική φιάλη με νερό και ανοίγει μια τρύπα στο τοίχωμα. Προβάλλει εικόνες με νερό από το φράγμα του Μαραθώνα. Επικαλείται εμπειρικά δεδομένα σε σχέση με τον ρόλο του νερού «να σπρώχνει», ακόμα κι αν είναι ακίνητο, την οποιαδήποτε επιφάνεια οποιουδήποτε σώματος. 

Η εμπειρία κατά την κατάδυση, και η παραμόρφωση της μεμβράνης του μανομέτρου.

·      Description: Water Pressure ExperimentΑπό την εμπειρία στην έννοια πιεστική δύναμη και την αναπαράστασή της με μια ορισμένη Γεωμετρία, με ένα διάνυσμα κάθετο στην αντίστοιχη επιφάνεια.

Κάθε μαθητής καλείται να σχεδιάσει, σε φύλλο εργασίας την πιεστική δύναμη σε καθένα από τα τοιχώματα δοχείου με νερό. Στη συνέχεια οι μαθητές συζητούν σε ομάδες, διαπραγματεύονται, επιχειρηματολογούν και σχεδιάζουν ξανά . Ανάπτυξη μεταγνωστικών δεξιοτήτων. Η γενίκευση για κάθε υγρό.

 

Ψηφιακό Σχολείο:

Applet, διδακτικό υλικό

http://digitalschool.minedu.gov.gr/modules/document/file.php/DSGYM-B200/ExperimentsBGYM/bG/bG.html

 Το νερό σπρώχνει. Το πείραμα με το βαρέλι.    

Compact disk

με διδακτικό υλικό σε συνδυασμό με διαδραστικό πίνακα

 

Υλικό Επιμόρφωσης ΠΑΚΕ

http://etl.ppp.uoa.gr/pake/
Ιστοσελίδες:

http://www.phet.colorado

·   Να μπορούν να απαντούν στο ερώτημα

 «τι λέγεται πίεση υγρού;» και να γνωρίζουν τη μονάδα μέτρησης ένα πασκάλ .

·   Να διακρίνουν τη

διαφορά ανάμεσα στις έννοιες δύναμη και πίεση

·   Να χρησιμοποιούν

την έννοια πίεση για να ερμηνεύουν τα αποτελέσματα αιχμηρών αντικειμένων

·   Να περιγράφουν και να

 αναπαριστάνουν με διαφορετικά συμβολικά συστήματα - σχήματα, γλώσσα, μαθηματικά, εικόνες – τα φαινόμενα

·   Να αξιοποιούν

ερευνητικές διαδικασίες

·         Να πειραματίζονται

αξιοποιώντας τα υλικά, τις διατάξεις και τα όργανα του εργαστηρίου ή/και ψηφιακά περιβάλλοντα

Η έννοια

πίεση υγρού

 

Η πίεση σε στερεά αντικείμενα

·      Αποσαφηνίζεται η φράση «στο εσωτερικού του υγρού υπάρχει πίεση». Λέμε ότι σε ένα σημείο υγρού υπάρχει πίεση, εφόσον το υγρό θα σπρώξει την οποιαδήποτε επιφάνεια σώματος βρεθεί στο σημείο εκείνο. Επισημαίνει τη γλωσσική διαφοροποίηση από τη γλώσσα της καθημερινής ζωής. Στη γλώσσα της επιστήμης λέμε «η δύναμη ασκείται» και όχι «η δύναμη του σώματος, λέμε «η πίεση του νερού» και όχι «ασκείται πίεση».

·      Για την τιμή της πιεστικής δύναμης που θα ασκηθεί στην επιφάνεια του

οποιουδήποτε επισκέπτη η εμπειρία μας λέει ότι

α. είναι ανάλογη με το εμβαδόν της επιφάνειας στην οποία ασκείται

β. εξαρτάται από μια ιδιότητα του νερού η οποία λέγεται πίεση του νερού.

Η σχέση  p = F/A αποτελεί την εξίσωση ορισμού της έννοιας πίεση υγρού.

Η μονάδα μέτρησης της πίεσης .

·      Γίνεται συζήτηση για το εάν παρουσιάζει ενδιαφέρον η έννοια πίεση στα στερεά «αιχμηρά» αντικείμενα. Εκτίθεται η ιδέα ότι μια παραμόρφωση, όπως εκείνη που προκαλεί η πινέζα στον τοίχο, καθορίζεται από την τιμή της πίεσης. Δημιουργούνται ομάδες εργασίας και καλούνται οι μαθητές κάθε ομάδας να καταγράψουν στο φύλλο εργασίας εμπειρίες με αιχμηρά αντικείμενα –μαχαίρι, τσεκούρι, καρφί, γόβα στιλέτο - και να εκτιμήσουν την επίδραση του σχετικά μικρού εμβαδού στη διαμόρφωση μιας σχετικά μεγάλης πίεσης. Προβολή εικόνων

·      Οι μαθητές και οι μαθήτριες καθοδηγούνται ώστε να επινοήσουν κατάλληλες τιμές και να διατυπώσουν ένα πρόβλημα με αιχμηρό αντικείμενο στο οποίο να αναζητείται η τιμή της πίεσης.

Ψηφιακό Σχολείο:

Applet, διδακτικό υλικό

http://digitalschool.minedu.gov.gr/modules/document/file.php/DSGYM-B200/ExperimentsBGYM/bG/bG.html

 

 

 .Πίεση

 

Compact disk

με διδακτικό υλικό

Διαδίκτυο

 

 

·   Να μπορούν να διατυπώνουν και να εφαρμόζουν την εξίσωση ισορροπίας ενός υγρού.

 

 

·   Βασιζόμενοι σε τιμές πίεσης να μπορούν να προβλέπουν εάν ένα υγρό θα ρέει ή θα ισορροπεί

 

 

·   Να έχουν κατανοήσει γιατί το υδραγωγείο βρίσκεται ψηλότερα από τα σπίτια στα οποία παρέχεται νερό

 

 

 

·   Να ελέγχουν τις προβλέψεις τους μέσα από ερευνητικές διαδικασίες και να καταλήγουν σε συμπεράσματα

 

 

 Η τιμή της πίεσης αυξάνεται με το βάθος Ισορροπία

ενός υγρού

 

·      Η εμπειρία, είτε ως μνήμη σώματος είτε ως άμεση εργαστηριακή καταγραφή, οδηγεί στο συμπέρασμα ότι η πίεση ενός ακίνητου υγρού αυξάνεται με το βάθος. Οι μαθητές, σε ομάδες, σχεδιάζουν πειράματα, αναζητώντας συσχετισμούς ανάμεσα στις τιμές των εννοιών πίεση, πυκνότητα και βάθος και τα πραγματοποιούν.

·      Εναλλακτικά εργαστηριακές μετρήσεις βάσει γραπτών οδηγιών σε φύλλο εργασίας ή αξιοποίηση κατάλληλης προσομοίωσης. Με την καθοδήγηση του διδάσκοντος και αφού αλληλεπιδράσουν μεταξύ τους σε ομάδες οι διδασκόμενοι οδηγούνται στο συμπέρασμα ότι εφόσον ποσότητα υγρού ισορροπεί η αύξηση της πίεσης είναι ανάλογη με την αύξηση του βάθους

·      Σε φύλλο εργασίας εικόνα με τρεις τσιμεντοκολώνες και οι μαθητές, με

την καθοδήγηση του διδάσκοντος, καλούνται να προσδιορίσουν πόσο αυξήθηκε η πίεση στο έδαφος από την παρουσία καθεμιάς . Η αύξηση αποδεικνύεται ίση με το γινόμενο πυκνότητα τσιμέντου επί ένταση βαρύτητας επί το ύψος κολώνας .

Εναλλακτικά η δραστηριότητα με τέσσερα ανοικτά κυλινδρικά δοχεία τα οποία γεμίζουμε με διαφορετικά υλικά, τα τοποθετούμε σε ταψί με αλεύρι, οι μαθητές καταγράφουν το « πόσο βυθίστηκε» καθένα και αναζητούν μια ερμηνεία

·      Ο διδάσκων καθοδηγεί ώστε να φτάσουν στο συμπέρασμα « εφόσον ένα

υγρό είναι ακίνητο, η αύξηση της πίεσης -σε σχέση με την πίεση στην επιφάνεια-οφείλεται στη βαρύτητα και είναι ίση με το γινόμενο πυκνότητα υγρού επί ένταση βαρύτητας επί την τιμή του βάθους». Διατύπωση του συμπεράσματος με αλγεβρική σχέση. Η εξίσωση  p  = pεξ + ρgh περιγράφει την ισορροπία κάθε υγρού και αναφέρεται σε δύο οποιαδήποτε σημεία του. Επισημαίνεται ότι η διαφορά των πιέσεων δεν εξαρτάται από το σχήμα του δοχείου.

·      Αποδίδεται έμφαση στο εξής : Οτιδήποτε και να υπάρχει στην επιφάνεια

ακίνητου υγρού - είτε ένα στερεό έμβολο, είτε κάποιο άλλο υγρό, , είτε υπάρχει κενό, είτε ατμοί, είτε αέριο , είτε ατμοσφαιρικός αέρας - εφόσον υπάρχει βαρύτητα, η διαφορά των πιέσεων θα είναι ίση με ρgh . Σε φύλλο εργασίας οι μαθητές υπολογίζουν πόσο μεγαλύτερη είναι η πίεση ακίνητου νερού, σε διάφορα βάθη σε σχέση με την πίεση στην επιφάνεια.

·      Ο διδάσκων παρουσιάζει μέσα από εικόνες το υδροστατικό παράδοξο. Η

πιεστική δύναμη στον πυθμένα ενός δοχείου μπορεί να είναι διαφορετική από το βάρος του υγρού.  Δημιουργεί ομάδες με σύγχρονες τεχνικές και τους καθοδηγεί για να προτείνουν μία ερμηνεία . Ερμηνεία και στο πείραμα με το βαρέλι.

·      Ο διδάσκων αποδίδει έμφαση στο ότι εφόσον το υγρό είναι ακίνητο οι

τιμές της πίεσης στο ίδιο βάθος είναι ίσες και θέτει το ερώτημα «τι θα συμβεί εάν οι τιμές της πίεσης στο ίδιο βάθος δεν είναι ίσες» για να καθοδηγήσει την απάντηση προς το ότι «το υγρό δεν θα διατηρηθεί ακίνητο» και να παρουσιάσει τη θεώρηση ότι υγρό  θα ρέει από την περιοχή με τη μεγαλύτερη πίεση προς την περιοχή με τη μικρότερη πίεση. Παρουσιάζει σχετικό applet.

·      Οι μαθητές συζητούν σχετικά με «αυτό που μετράμε με ανοικτό μανόμετρο» και ο διδάσκων τους καθοδηγεί προς την απάντηση: «μετράμε πόσο μεγαλύτερη είναι η πίεση του υγρού στο σημείο που βρίσκεται η μεμβράνη από την πίεση στην επιφάνεια του υγρού ». Ο όρος υδροστατική πίεση μπορεί και να χρησιμοποιηθεί αν και δεν είναι απαραίτητος.

Ψηφιακό Σχολείο:

Applet, διδακτικό υλικό

http://digitalschool.minedu.gov.gr/modules/document/file.php/DSGYM-B200/ExperimentsBGYM/bG/bG.html

 

Αντικείμενα και όργανα από το σχολικό εργαστήριο αλλά και από την καθημερινή ζωή

 

Compact disk

με διδακτικό υλικό

 

ΕΚΦΕ Ηλιούπολης

http://ekfeilioup.att.sch.gr/images/files/pdf/askiseis/Pressure%20intro%20B%20Gymn.pdf

 

http://www.edumedia-sciences.com/en/a215-water-tower

http://www.edumedia-sciences.com/en/a215-water-tower

 

Ισορροπία - Ροή υγρού και πίεση

 

·         Να εκφράζουν τις

ιδέες τους για τον Κόσμο και εάν είναι αναγκαίο να τις αναμορφώνουν

·         Σε συνεργασία με

άλλους να σχεδιάζουν ομαδικά απλές έρευνες.

·         Να ακούν

προσεκτικά τον άλλο και να αποδέχονται τις απόψεις του όταν είναι τεκμηριωμένες

·         Να διατυπώνουν

την Αρχή του Αρχιμήδη.

·         Να μπορούν να

πραγματοποιούν ένα πείραμα με το οποίο να επιβεβαιώνεται – να μην διαψεύδεται - η Αρχή του Αρχιμήδη

·         Να μπορούν να

υπολογίζουν την τιμή της άνωσης με δεδομένα την πυκνότητα του υγρού και τον όγκο του βυθισμένου τμήματος συμπαγούς σώματος

·         Να προβλέπουν εάν

θα συμβεί καθοδική ή ανοδική κίνηση ενός σώματος μέσα σε υγρό , βασιζόμενοι στον συσχετισμό των πυκνοτήτων.

·         Να ερμηνεύουν και να προβλέπουν το φαινόμενο πλεύση .

 

 

 

 

 

Στερεό μέσα σε υγρό.

Η άνωση

Η Αρχή του Αρχιμήδη

 

 

 

Πλεύση και βύθιση

·    Δημιουργούνται  ομάδες και καλούνται οι μαθητές να καταγράψουν

την απάντησή σε φύλλο εργασίας σχετικά με το ερώτημα : «Ένα κεράσι βρίσκεται ολόκληρο μέσα σε νερό. Το βάρος του είναι α. ίδιο με πριν β. μικρότερο  γ. μεγαλύτερο. Καταγραφή των διαισθητικών απαντήσεων- ιδεών των διδασκομένων με στόχο, όπου χρειάζεται, την ανατροπή τους.

Η ιδέα ότι «ένα στερεό σώμα βυθιζόμενο σε νερό χάνει το βάρος του» ανήκει στις προϋπάρχουσες ιδέες των διδασκομένων.

·    Στο ίδιο φύλλο εργασίας καλούνται οι  μαθητές κάθε ομάδας  να

σχεδιάσουν ένα αντικείμενο σε σχήμα κύβου βυθισμένο σε νερό, και μετά από συζήτηση να σημειώσουν τις πιεστικές δυνάμεις από το νερό σε κάθε επιφάνεια και να συγκρίνουν τις τιμές τους. Οδηγούνται στη θεώρηση ότι το νερό ασκεί κατακόρυφη δύναμη προς τα άνω - ΑΝΩΣΗ - σε κάθε «επισκέπτη» και ότι η

 

δύναμη αυτή δεν είναι άλλη από τη συνισταμένη των πιεστικών δυνάμεων.

Χρήση ΤΠΕ (λογισμικό μοντελοποίησης ή/και προσομοίωσης).   

·    Αναζητώντας την τιμή της άνωσης. Η διατύπωση της Αρχής του Αρχιμήδη.

Οι  μαθητές κάθε ομάδας συζητούν ώστε να καταλήξουν σε συλλογική πρόταση για το πώς και με ποια υλικά θα μπορούσε να γίνει ένα πείραμα που θα επιβεβαιώνει την Αρχή. Εργαστηριακή εμπειρία επιβεβαίωσης (πραγματικά ή/και εικονικά πειράματα).

Μέτρο της άνωσης η διαφορά του πόσο ζυγίζει το αντικείμενο στον αέρα και του πόσο ζυγίζει στο νερό .

Εξίσωση για την τιμή της άνωσης. Ίση με το γινόμενο « πυκνότητα υγρού επί ένταση βαρύτητας επί εκτόπισμα βυθισμένου σώματος ». Προσδιορισμός του όγκου μιας πατάτας με δυναμόμετρο. Εργαστηριακή εμπειρία βάσει οδηγιών. 

·      Φύλλο εργασίας. Ένα μεγάλο κομμάτι πατάτας αν το αφήσουμε μέσα σε νερό, βυθίζεται. Τι συμβαίνει με ένα μικρό κομμάτι πατάτας ;

Παρουσιάζεται η ιδέα ότι η  άνωση ανταγωνίζεται την δύναμη βάρος - διδακτική αξιοποίηση των ΤΠΕ - και καλούνται οι μαθητές κάθε ομάδας να ερευνήσουν , μέσα από συζητήσεις, εάν τα φαινόμενα βύθιση και πλεύση μπορούν να ερμηνευτούν και ν α προβλεφθούν από τους συσχετισμούς των πυκνοτήτων.

·      Υγρά που δεν αναμειγνύονται διατάσσονται με κριτήριο την τιμή της πυκνότητας. Εργαστηριακή εμπειρία επιβεβαίωσης.

Ψηφιακό Σχολείο:

Applet, διδακτικό υλικό

http://digitalschool.minedu.gov.gr/modules/document/file.php/DSGYM-B200/ExperimentsBGYM/bG/bG.html

 

Άνωση

Αντικείμενα και όργανα από το σχολικό εργαστήριο αλλά και από την καθημερινή ζωή. Φύλλα εργασίας

Η πατάτα και το μήλο

 

Compact disk

με διδακτικό υλικό σε συνδυασμό με διαδραστικό πίνακα, φωτογραφική μηχανή

 

Βιντεοπροβολέας, φωτογραφική μηχανή

 

 

Ιστοσελίδες:

ΕΚΦΕ Ρεθύμνου http://ekfe.reth.sch.gr/index.php?option=content&task=view&id=273

 

http://ekfe.reth.sch.gr/index.php?option=content&task=view&id=53

Οι προτεινόμενες μαθηματικές σχέσεις είναι τρεις.  Η εξίσωση ορισμού της πίεσης  p = F/A

η εξίσωση που περιγράφει την ισορροπία κάθε υγρού p =  pεξ + ρgh και η εξίσωση για την τιμή της άνωσης Α = ρυgV

Προτεινόμενη διαθεματική εργασία.  «Τα φρούτα, οι πατάτες και το νερό».

Πορτοκάλι, σταφύλι, μήλο, αχλάδι, ακτινίδιο, μανταρίνι, πατάτα.

Ποια από αυτά βυθίζονται στο νερό; Ποια επιπλέουν ; Γιατί ορισμένα βυθίζονται και άλλα επιπλέουν;  Εάν το μανταρίνι είναι ξεφλουδισμένο ;

Τι συμβαίνει με τις πορτοκαλόφλουδες ;  Ομάδες μαθητών μετρούν τη  μέση  πυκνότητα  κάθε καρπού.

Αναζήτηση στο Διαδίκτυο των βασικών συστατικών για κάθε καρπό.    Παίζει ρόλο η ποσότητα υδατάνθρακα ;

Διαμόρφωση, μετά από συζητήσεις μιας πρότασης – απάντησης στο όλο ζήτημα

Ομάδες μαθητών αναζητούν και διαχειρίζονται πληροφορίες και πολυμεσικό υλικό για τη διερεύνηση πλευρών του θέματος

Οι μαθητές συνθέτουν, παρουσιάζουν και αξιολογούν την εργασία τους .

 

 

ΕΝΟΤΗΤΑ 3 ΑΕΡΑΣ