Чернівецька гімназія №7 Чернівецької міської ради
Урок хімії в 7 класі НУШ
(на основі Модельної програми Г.А. Лашевської
і відповідного власного календарного планування
Вчителька
Старовойт В.Г.
Тема 1. Здобуваємо й застосовуємо хімічні знання безпечно
Урок №7.
Тема уроку№7: « Науковий метод та інженерний дизайн у хімії»
Мета уроку: дізнатися більше, що таке дизайн, чим він важливий, як пов’язаний з хімією; порівняти кроки наукового методу й інженерного дизайну, створити дизайнерський продукт.
Змістовні лінії уроку:
«Екологічна безпека і сталий розвиток»
«Підприємливість і фінансова грамотність»
Розвиток компетентностей на уроці:
Спілкування державною мовою
Екологічна грамотність і здорове життя
Інформаційно - цифрова компетентність
Компетентності в природничих науках і технологіях
Використання інтерактивних методів навчання
Метод вільного мікрофону
Аналітична робота в групах
Індивідуальна пошукова діяльність в інтернет ресурсах
Інтерактивна вправа на сайті learningapps.org
Очікуванні результати: учні висловлюють власні думки з приводу дотримання правил Т/Б при виконанні лабораторного дослідження; пояснюють що таке планування і протоколювання; порівнюють науковий метод і інженерний дизайн, переводять словесний текст в блок-схему «Інженерний дизайн»; працюють в групах, оцінюють свою роботу та демонструють вміння брати відповідальність на себе за всю групу;
Обладнання: телевізор ( екран), ноутбук, підключений інтернет, заготівки для роботи на класній дошці (тема, план-схема, основні компетентності уроку, матеріали для рефлексії); заготовлені матеріали з підручника Г. Лашевської про науковий метод та інженерний дизайн;
Посилання на сайт: https://learningapps.org/watch?v=p2ivn1aa323
Хід уроку:
І. Організаційний момент
Патріотичне вітання українською мовою, уточнення виконання домашнього завдання, наявність запитань з минулої теми.
ІІ. Актуалізація опорних знань, умінь і навичок
А наразі, я б хотіла почути вашу думку яка різниця між хімічною , фармацевтичною та косметичною продукцією ( використовую метод мікрофона). Бажаючі висловлюються. Уточнюю використання даної продукції ( хімічна – для забезпечення потреб людини у їжі, одязі, житлі, тощо; фармацевтична – для збереження здоров’я людини; косметична використовується виключно, або переважно з метою очищення, ароматизації, зміни зовнішнього вигляду, захисту людського тіла).
На якій продукції із названої використовується маркування, для чого?
Пригадайте, які види маркувань вам відомі , приведіть приклад.
Важливим етапом вашого домашнього завдання було виконання самостійного дослідження взаємодії харчової соди з оцтом. На минулому уроці ми познайомилися з такими етапами дослідницької роботи як планування та протоколювання. Чи використали ви ці знання при виконанні та оформленні свого дослідження? Учні діляться результатами своєї праці ( вибірково, а всі інші роботи перевіряю після уроку).
ІІІ. Вивчення теми на основі знань учнів
Ви вже знаєте, що таке науковий метод, із попередніх років навчання. А чи знаєте що таке дизайн? Може хтось мріє бути дизайнером і знає що таке дизайн? Дизайн — це про креативність, кольори, форми…
Уявіть, що ви мрієте стати дизайнером інтер’єру (звертаюсь до одного з учнів). А які компетентності, потрібні в цій професії, які її особливості?
Пропоную разом обговорити це питання. Формую 4 групи і даю їм час на ознайомлення із матеріалами підручника Г.Лашевської- параграф 6 (ст. 32-33 останнє оновлення).
І група опрацьовує матеріал про Дизайн-мислення (Design Thinking)
ІІ група – опрацьовує матеріал Принципи сталого дизайну
ІІІ група - опрацьовує матеріал про Інженерний дизайн
ІV група проводить Порівняння наукового методу з інженерним дизайном.
Після опрацювання матеріалів переходимо до обговорення і по завершенні підсумовуємо: дизайн пов’язаний із проєктуванням предметного світу, реального й віртуального середовища. Дизайнеру інтер’єру, наприклад, треба мати добру просторову уяву, опанувати цифрові технології, які допоможуть візуалізувати задум. А ще — знатися на матеріалах, розуміти, як ефективно й безпечно використовувати їхні властивості. Хімічні знання потрібні у створені екологічно чистих фарб або інноваційних покриттів для меблів. Розуміння основ хімії допоможе зрозуміти переваги й недоліки цих матеріалів. Дизайнер зможе безпечно використати їх у проєктах і порадувати замовників і замовниць.
Не менш важливою проблемою є безпечне утилізування предметів побуту, які відслужили своє. І тут без хімії не обійтися. Дизайн — це не лише малювання і декорування, це ще й уміння працювати з матеріалами, формами, кольорами й функціональністю. Тим, хто, наприклад, працює в ландшафтному дизайні, треба знатися на топографії, біології, хімії та інженерії. То чи треба дизайнеру вивчати хімію?
В хімії теж використовують дизайн. Сьогодні молекулярний дизайн — актуальна й дуже продуктивна галузь сучасної хімії. Ідеться про використання комп’ютерних технологій для цілеспрямованого моделювання нових молекул — складників речовин із заданими властивостями. З віртуальних колекцій добирають потрібні фрагменти й конструюють із них нові сполуки. Потім у хімічних лабораторіях синтезують речовини для використання в лікарських засобах, поліпшувачах пального й багатьох iнших корисних речах. А ще хімія тісно пов’язана з інженерним дизайном. Творчість та інженерія невіддільні від науки про речовини та їхні властивості.
Якщо порівняти науковий метод з інженерним дизайном, то побачимо
Науковий метод |
Інженерний дизайн |
Грунтується на експериментуванні для пояснення спостережень і пошуку відповідей на проблемне питання. Хтось досліджує природу, а хтось створює нові речі: окремі матеріальні об’єкти й вебсайти, матеріальні і цифрові середовища, різноманітні технології. Метод наукового експериментування заснований на творчості |
Метою інженерного дизайну є розроблення технології розв’язання проблеми. Метод інженерного дизайну, заснований на творчості |
|
Кроки інженерного дизайну.
Спочатку інженери й інженерки з’ясовують суть проблеми й можливі способи розв’язання її. Потім збирають якомога більше інформації, щоб ухвалити найоптимальніші рішення. |
Демонструю з допомогою інтерактивної вправи як створити блок схему:
https://learningapps.org/watch?v=p2ivn1aa323 – як має виглядати блок-схема інженерного дизайну
Пропоную запропонувати який дизайнерський продукт ми можемо створити. Саме з його реалізації і почнемо наступний урок
V. Рефлексія ( http://surl.li/eylpd)- на сайті wordwall
Для рефлексії використовую готову вправу із сайту wordwall, пристосовуючи її до даного уроку.
VІ. Джерела інформації
Пропоную скористатися матеріалами підручника Г. Лашевської , посиланнями на сайт learningapps.org
VІІ. Оцінювання
При оцінюванні враховую якість виконання домашнього завдання, участь у груповій роботі, активність під час роботи з мікрофоном, індивідуальну роботу з інтернет ресурсом, знання правил безпеки.
VІІІ. Домашнє завдання : Опрацювати параграф 6 підручника Г.Лашевської. Із поданого тексту у зошиті створіть блок-схему кроків інженерого дизайну. Для бажаючих і творчих – завдання №7 на ст 35
Додатки
№1
Дизайн-мислення (Design Thinking) передбачає зважання на потреби користувачів і користувачок продукції, зокрема хімічної. Розробляючи та створюючи продукт, беруть до уваги досвід і навіть емоції людей, які споживатимуть його.
Це універсальний підхід: ним користуються в бізнесі, технологіях, медицині й інших галузях. Дизайн-мислення в хімічній технології та інженерії допомагає створювати продукцію, яка поліпшує якість життя і добробут, задовольняючи потреби людей.
Та що більші обсяги виробництва і споживання, то потужніше й важче сукупне навантаження на природу. Тому і виробництво, і споживання мають бути раціональними, свідомими.
Принципи сталого дизайну передбачають створення продуктів, об’єктів
або систем, які задовольняють потреби сучасного покоління, не зменшуючи
можливості майбутніх поколінь задовольняти свої потреби. Сталий дизайн технологічних процесів і продуктів, хімічних зокрема, спрямовано на ефективне використання ресурсів, зменшення відходів і негативного впливу на довкілля.
Хімія відіграє важливу роль у реалізації принципів сталого дизайну. Здобутки хімічної науки та інженерії дають змогу створювати біорозкладані матеріали й використовувати відновлювані джерела енергії. А ще — оптимізувати виробництво, зменшувати витрати й втрати матеріалів, використовувати їх ефективніше.
Хімічні процеси є ключовими у відновленні й переробленні відходів, бо забезпечують ефективне повторне використання непотребу. І, як наслідок, сприяють зменшенню негативного впливу на довкілля.
Інженерний дизайн пов’язаний зі створенням нових продуктів, систем або
технологій. Він поєднує наукові знання, технічні навички та творчий підхід. У хімії інженерний дизайн використовують для розв’язання проблем, пов’язаних із хімічними процесами, матеріалами й продуктами.
Дизайн використовують для створення нових матеріалів із заданими властивостями. Ідеться про міцність, гнучкість, стійкість до корозії (руйнування) тощо. Без інженерного дизайну не обійтися в розробленні нових хімічних технологій — ефективніших, екологічно безпечніших або економічно вигідніших. Інженери й інженерки шукають способи пришвидшити чи сповільнити перетворення речовин, зменшити витрати матеріалів й енергії, безпечно зутилізувати відходи.
Продукція хімічної інженерії — нові ліки, косметичні засоби, лакофарбові покриття, матеріали для сучасної електроніки, будівництва тощо. Це лише кілька прикладів того, як інженерний дизайн використовують у хімії.
Поєднання знання хімії з інженерними принципами дає змогу розробляти нові рішення, які сприяють розвитку науки та технології. Хімія в інженерному дизайні й інженерний дизайн у хімії є захопливим і корисним поєднанням науки, технології, творчості.
А ще — відкриває безліч можливостей для людей різного віку розвивати свої
здібності й робити вагомий внесок у прогрес людства (мал. 5.2). Більше інформації знайдете в додаткових джерелах.
№2
Матеріал рубрики «Навчаймося, досліджуючи»
№3