Інтегрований урок "Молекулярний борщ"
ДНІПРОПЕТРОВСЬКА ОБЛАСНА РАДА
ДЕПЕРТАМЕНТ ОСВІТИ І НАУКИ ДНІПРОПЕТРОВСЬКОЇ ОБЛДЕРЖАДМІНІСТРАЦІЇ
КОМУНАЛЬНИЙ ЗАКЛАД ОСВІТИ
«ВАСИЛЬКІВСЬКЕ ПРОФЕСІЙНО-ТЕХНІЧНЕ УЧИЛИЩЕ»
ДНІПРОПЕТРОВСЬКОЇ ОБЛАСНОЇ РАДИ
Інтегрований урок
«Молекулярний борщ»
Розробили:
Викладач фізики і астрономії: Ковтонюк О.С.
Викладач спецпредметів: Мільчевська Ю.О.
с.Шев’якине
2023
Тема: Молекулярний борщ
Мета уроку:
навчальна - стимулювати творче ставлення здобувачів освіти до кулінарної
справи, технологій і особливостей приготування борщів української
кухні як цілісної системи знань з основ наук;
виховна - виховувати відповідальне ставлення до обраної професії,
практичне впровадження набутих навичок і вмінь, почуття
патріотизму, культури спілкування, етикету;
розвивальна - розвивати логічне мислення шляхом встановлення зв’язку технологічних процесів приготування страв з явищами молекулярної фізики; розширити політехнічний кругозір учнів шляхом демонстрації зв’язку професії «Кухар» із молекулярною фізикою;
Тип уроку: інтегрований;
Вид уроку: вивчення нового матеріалу;
Міжпредметні і міжгалузеві зв’язки: технологія приготування їжі з основами товарознавства, фізика і астрономія;
Матеріально-технічне забезпечення: ноутбук, конспект уроку, презентація, демонстрація, підручники, посібники, інтернет – ресурси.
План уроку:
- Організаційний момент (1 хв.)
- Мотивація навчальної діяльності (1хв.)
- Актуалізація опорних знань (2 хв.)
- Вивчення нового матеріалу (10 хв.)
- Закріплення знань (5 хв)
- Домашнє завдання. (1 хв.)
І. Організаційний момент
Привітання, перевірка присутності здобувачів освіти на онлайн-уроці та готовність їх до уроку
ІІ. Мотивація навчальної діяльності
Викладач: Розпочати наш урок я хочу віршем Віталія Криницького:
…Із страв славетних українських
Є найсмачніша страва – борщ.
В нім – міць сім’ї, країни гордість,
Якщо той борщ – насправді борщ.
Сьогодні наш урок - непростий урок. Ми поєднаємо предмет «Технологія приготування їжі з основами товарознавства» та предмет «Фізика і астрономія» для того, щоб довести та показати практично, що фізика нам край необхідна для досконалого вивчення інших предметів і навпаки не можна вивчити технологію приготування їжі не знаючи фізики.
Сьогодні на уроці ми:
1. Спробуємо розгледіти в борщі весь великий та цікавий розділ фізики «Молекулярна фізика й термодинаміка»
2. Дізнаєтеся, що ж таке «Молекулярна кухня»?
3. Навчитеся технології приготування борщу та як цей процес пов’язаний з фізикою
4. Розглянемо цікаву фізичну задачу про борщ
Отже, тема нашого уроку: «Молекулярний борщ».
ІІІ. Актуалізація опорних знань
Почнемо з невеликого опитування. Пригадаємо необхідні нам фізичні поняття які нам потрібні для приготування борщу
V - об’єм (м³)
m – маса (кг)
р – тиск (Па)
Т – температура (К, 0С)
F – сила (Н)
A – робота (Дж)
Q – кількість теплоти (Дж)
U - внутрішня енергія (Дж)
ІV.Вивчення нового матеріалу
Що ж таке «Молекулярна кухня»?
Молекулярною кухнею називають модну тенденцію в кулінарії, що позначає різні страви з незвичайними властивостями і комбінаціями компонентів.
Молекулярна кухня— наукова дисципліна, пов'язана з вивченням фізико-хімічних процесів, які відбуваються під час приготування їжі.
Термін «молекулярна гастрономія» ввели в 1992 році французький хімік Ерве Тис, який стверджує що тепер поживні речовини можуть бути вилучені з фруктів і овочів, що б створити нову систему харчування, яка буде дешева і цілюща. та англійський фізик Ніколас Курті, який здійснив переворот у філософії їжі, придумавши нову технологію обробки продуктів. Йому приписують вислів: «Біда нашої цивілізації в тому, що ми в змозі виміряти температуру атмосфери Венери, але не уявляємо, що діється всередині суфле на нашому столі»
Так, спочатку нібито «несерйозна» ідея про молекулярну кухню, стала справжньою науковою і кулінарною дисципліною, яка дозволила по-новому відкрити світ смаку і відчуттів від їжі.
Хочу доповнити, що в процесі впливу на продукт руйнуються молекулярні зв’язки речовини, а потім виникають нові. При цьому між різними продуктами можуть існувати несподівані молекулярні зв’язки, які використовуються у створені страви
Фізика приготування борщу
Готуємо борщ за рецептом:
1кг яловичини
500г картоплі
300г свіжої капусти
400г буряка
200г моркви
3ст.л. томатної пасти
1ч.л. оцту 6%
2-3 зубчики часнику
2-3 лаврових листки
сіль
перець
рослинна олія
зелень за смаком
М'ясо залити водою, варити 1 годину 30 хвилин.
Які фізичні явища ми бачимо?
- Ми беремо два різних тіла: воду та м'ясо (Вода - рідину. Рідина — конденсований агрегатний стан речовини, проміжний між твердим та газоподібним. М'ясо - тверде тіло. Твердими називають такі тіла, які зберігають об’єм і форму навіть під час дії на них інших тіл (сил). Причиною такої стійкості є характер руху і взаємодії молекул: вони не можуть змінювати положення своєї рівноваги, здійснюючи малі коливання. Енергія і амплітуда коливань тим більша, чим вища температура тіла).
- Змінюється температура цієї системи від кімнатної до температури кипіння.
- Для того, щоб вода випаровувалась повільніше під час варіння, потрібно зменшити вогонь (зменшується температура та швидкість руху молекул води, відповідно випаровування буде відбуватися повільно. Це означає, що швидкість руху молекул і температура пов’язані між собою. Чим більша швидкість руху молекул тіла, тим вища його температура).
Показ демонстрації фазового процесу кипіння води
Пояснення: Кипі́ння — швидке випаровування рідини, яке виникає при нагріванні рідини до точки кипіння. Кипіння можливе не тільки під час нагрівання рідини в умовах постійного тиску. Зниженням зовнішнього тиску при постійній температурі можна викликати перегрів рідини та її закипання.
Процес пароутворення в рідині (перехід речовини з рідкого в газоподібний стан), з виникненням межі поділу фаз при утворенні та зростанні в рідкій фазі бульбашок насиченої пари, всередину яких відбувається випар рідини)
4. М'ясо змінює свій колір, масу та стає м’яким.
(Відбувається процес дифузії. Дифузія – це процес проникнення молекул однієї речовини між молекулами іншої речовини. Якщо говорити простою мовою – це змішування. Під час цього змішування відбувається взаємне проникнення молекул речовин одна між одною. Дифузія відбувається в трьох середовищах: в газах,в рідинах,в твердих тілах.
Дифузія в газах відбувається швидше за все, вона займає всього кілька секунд або хвилин. Дифузія в рідинах може займати від декількох хвилин до декількох годин. Дифузія в твердих тілах протікає з плином кількох років. Але ці процеси можна прискорювати за допомогою підвищення температури або при зовнішньому впливі. Саме дифузія в газах дозволяє нам чути аромат борщу)
Демонстрація процесу дифузії в домашніх умовах
5. Потім м'ясо нарізаємо невеличкими шматочками.
Відбувається деформація ( Деформація — це зміна форми або розмірів тіла. За величиною деформації можна судити про величину прикладеної сили м’яса та за допомогою ножа ми долаємо сили притягання між молекулами м’яса)
Шматочки м’яса додаємо в бульйон, де смак м’яса змішується зі смаком бульйону (відбувається дифузія).
Цибулю дрібно покришити. Моркву натерти на середній тертці . Капусту нашинкувати тонкою соломкою. Буряк нарізати також тонкою соломкою.
Під час нарізання овочів змінюється їх форма, тобто овочі деформуються і долаються сили притягання між молекулами за допомогою ножа і терки.
Буряк тушкувати на рослинній олії.
При цьому буряк деформується, стає м’який. Буряк змішується з олією, а висока температура прискорює процес дифузії, а саме осмосу ( молекули олії проникають через пористі перегородки в буряк).
Додати оцет і томатну пасту (якщо паста густа, додати трохи води), тушкувати 5-7 хвилин.
У цих діях спостерігаємо явище дифузії та зміну агрегатного стану речовини (густу пасту, за допомогою води, робимо рідкою. aggregatum — з'єднане, сполучене) — стан речовини за певних умов, насамперед, температури та тиску. Згідно з термодинамічними уявленнями речовина може перебувати в трьох агрегатних станах: газуватому, рідкому та твердому. Цю тему ви вивчали на уроці фізики у 8 класі).
На рослинній олії пасерувати цибулю, додати моркву і протушкувати.
Використовуючи високу температуру, спостерігаємо явище дифузії, деформації овочів.
Картоплю нарізати кубиками або брусочками, додати у бульйон та посолити.
Цим ми змінюємо форму картоплі – спостерігаємо явище деформації твердого тіла. Коли кристали солі розчиняються у бульйоні (рідина була ненасиченою, а стала солоною). Розчинення солі є яскравим прикладом дифузії (молекули солі взаємодіють з молекулами бульйону і картоплі).
Коли бульйон закипить, додати капусту. Варити на невеликому вогні 5 хвилин.
Капуста, під час варіння, стає м’якою (деформується), а також спостерігаємо процес кипіння та випаровування рідини. Температура кипіння рідини - це температура, при якій тиск її пари дорівнює зовнішньому тиску, що діє на рідину. Температура кипіння різна для різних рідин і залежить від прикладеного до них зовнішнього тиску. Наприклад, температура кипіння води при стандартному атмосферному тиску становить 100°C (212°F).
Коли рідина нагрівається, її температура підвищується, і молекули всередині рідини починають рухатися все швидше і швидше. Коли температура рідини наближається до точки кипіння, енергії молекул стає достатньо для подолання сил, що утримують їх разом у рідкій фазі, і вони виходять у газову фазу. Цей перехід від рідини до газу відомий як кипіння.
Під час кипіння рідина поглинає тепло з навколишнього середовища, яке називається теплотою випаровування. Ця теплова енергія потрібна для розриву міжмолекулярних зв’язків між молекулами в рідкій фазі та подолання атмосферного тиску, що діє на поверхню рідини. У результаті температура рідини залишається постійною під час кипіння, доки вся рідина не перетвориться на пару.
Додати буряк, варити ще 10 хвилин, щоб наситити бульйон своїм смаком.
Спостерігаємо забарвлення бульйону у червоний колір (знову відбувається процес дифузії).
Додати цибулю і моркву, лавровий лист, перець.
Таким чином насичується колір борщу та покращуються смакові якості.
Додати часник, видавлений через часникодавку.
Відбувається деформація часнику та дифузія.
Борщ прибрати з вогню та настояти 20 хвилин, щоб страва стала насиченою смаковими якостями усіх інгредієнтів. Готовий борщ розлити по тарілках, додати сметану та зелень і смачного!
Висновок.
Коли ми готуємо борщ, то на кожному кроці використовуємо явища та закони молекулярної фізики. А саме – явище дифузії, долаємо сили взаємодії між молекулами, деформуємо овочі, використовуємо температурний режим, спостерігаємо явище випаровування та кипіння…
V.Закріплення нових знань і вмінь
Цікава задача про борщ
Задача: Допустима вологість у приміщенні, де зберігається цибуля для борщу, не повинна перевищувати 70%. Чи виконується умова, якщо покази термометрів психрометра показують 18°С та 14°С?
Психро́метр (від дав. -гр. ψυχρός — холодний) або гігро́метр психрометри́чний — прилад для вимірювання температури та вологості повітря.
φ (фі) - фізична величина, яка показує, наскільки водяна пара близька до насичення, і дорівнює поданому у відсотках відношенню абсолютної вологості до густини насиченої пари за даної температури:
φ = 
∙ 100%
.
Дано: Розв’язання:
t1 =14°С (зміна температури) ∆t= t2- t1 ;
t2=18°С ∆t - це зміна температури, тобто від отриманої в результаті температури
φд=70% потрібно відняти вихідну, тобто початкову ∆t = t2 – t1, де t2 - кінцева
φ=? температура повітря, а t1 - початкова температура, яка дана в задачі.
∆t=18°С - 14°С=4°С;
За психрометричною таблицею знайдемо φ.(фі, тобто відносну вологість
повітря). φ=640С
Таким чином, відносна вологість повітря не перевищує допустиму
вологість повітря φ‹φд
Відповідь: φ=640С ( умова допустимої вологості повітря виконується)
За психометричною таблицею по вертикалі знаходимо 180С, таку яку термометр психометра показує найвищу температуру а по горизонталі
t = 4 0С, змінна температура, яку ми обчислили за умовою задачі, на перетині стовпця та рядка отримаємо відносну вологість повітря 
64%.
Таблиця 2
Психрометрична таблиця
|
Показання сухого термометра, ºС |
Різниця показань сухого та вологого термометрів, ºС |
|||||||||
|
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
|
|
Відносна вологість, % |
||||||||||
|
10 11 12 13 14 |
100 100 100 100 100 |
88 88 89 89 90 |
76 77 78 79 80 |
65 66 68 69 70 |
54 56 57 59 60 |
44 46 48 49 51 |
34 36 38 40 42 |
24 26 29 31 33 |
14 17 20 23 25 |
4 8 11 14 17 |
|
15 16 17 18 19 |
100 100 100 100 100 |
90 90 90 91 91 |
80 81 81 82 82 |
71 71 72 73 74 |
61 62 64 64 65 |
52 54 55 56 58 |
44 45 47 48 50 |
36 37 39 41 43 |
27 30 32 34 35 |
20 22 24 26 29 |
|
20 21 22 23 24 |
100 100 100 100 100 |
91 91 92 92 92 |
83 83 83 84 84 |
74 75 76 76 77 |
66 67 68 69 69 |
59 60 61 61 62 |
51 52 54 55 56 |
44 46 47 48 49 |
37 39 40 42 43 |
30 32 34 36 37 |
|
25 26 27 28 29 |
100 100 100 100 100 |
92 92 92 93 93 |
84 85 85 85 86 |
77 78 78 78 79 |
70 71 71 72 72 |
63 64 65 65 66 |
57 58 59 59 60 |
50 51 52 53 54 |
44 45 47 48 49 |
38 40 41 42 43 |
|
30 |
100 |
93 |
86 |
79 |
73 |
67 |
61 |
55 |
50 |
44 |
За допомогою тестового завдання перевіримо, які знання ви отримали на нашому уроці
Тестове завдання:
1. Які фізичні явища дозволяють нам чути аромат борщу?
А. Магнітні явища
Б. Явища в природі
В. Явища дифузії в газах, випаровування, конвекція, кипіння
2. У двох однакових тарілках налито жирний і нежирний борщ, в якій тарілці борщ охолоне швидше?
А. Жирний борщ
Б. Нежирний борщ
В. В обох тарілках борщ охолоне однаково
(Пояснення: Швидше охолоне нежирний борщ, так як жирний борщ накритий плівкою жиру, а значить випаровування і охолодження відбуваються повільніше, ніж у нежирного борщу)
3. З Якими науками пов’язана «Молекулярна кухня»?
А. Біологія, медицина
Б. Фізика, хімія
В. Математика, геологія
4. Коли закипає бульйон, який спостерігається процес?
А. Ядерні реакції
Б. Кипіння й випаровування
В. Коливальний рух
5. Який фізичний процес відбувається при нарізанні м’яса (твердого тіла)?
А. Дифузія
Б. Випаровування
В. Деформація
V. Підведення підсумків уроку
1.Викладачі оцінюють роботу здобувачів освіти на уроці.
2.Викладач пропонує здобувачам освіти закінчити речення:
На уроці я дізнався...
Я навчився…
Мені сподобалося…
В майбутньому мені це знадобиться…
Я знаю, що…
VI. Домашнє завдання
1.Приготувати вдома смачний борщ для своєї родини.
Пам’ятаймо, що
Б атько
О бідає
Р одина
Щ аслива
2. Підготувати доповідь «Які явища та властивості молекулярної фізики використовуються при приготуванні борщу?»
3. Пройти веб квест на платформі Всеосвіта «Молекулярний борщ»
Використана література:
«Фізика 10 клас» В.Г. Бар'яхтар, С.О. Довгий, Ф.Я. Божинова
Л.Я.Старовойт «Кулінарія»
Журнал «Фізика в школах України»
Інтернет-ресурси:
про публікацію авторської розробки
Додати розробку