PÁLYÁZATI LAP a Színpadon a Természettudomány 2014 rendezvényre Köszönjük az érdeklődését, hogy jelentkezni kíván a Színpadon a Természettudomány 2014 rendezvényre, amelyet 2014. okt. 11 én, szombaton tartunk Debrecenben, a Magyar Tudományos Akadémia Atommagkutató Intézetének (Atomki) területén. Kérjük, hogy ezt a jelentkezési lapot minél előbb, de legkésőbb 2014. szeptember 1 ig postázza a következő e mail címre: sons@elft.hu A jelentkezés elfogadásáról 2014. szeptember 15 ig értesítjük. A * al megjelölteket ki kell tölteni nemleges válasz esetén is! Csak a sárgával jelölt mezőkbe írjon! Oda viszont tetszőlegesen hosszú szövegeket írhat (hacsak nem jelezzük ezt másképpen). Főbb azonosító adatok Név * Dr. Bogdán Csilla Iskola/Szervezet neve* (ha nyugdíjas, akkor legutóbbi munkahelyét írja be. Az iskola címét később kérjük) SEK Budapest International School (Hungary); http://budapest.iesedu.com/hu/ Ha valaki mással együtt szeretne előadni, kérjük, nevezze meg: Közös prezentációhoz a Science on Stage Magyarország szervezőbizottságának a hozzájárulása szükséges A projekt adatai A projekt címe (legfeljebb 15 szó) * Bepillantás a természet boszorkánykonyhájába A projekt tartalma (legfeljebb 100 szó). Ezt tesszük fel a weblapra * Mit állított össze a projekt keretében, és ez miért különleges. Boszorkánykodjunk együtt és tapasztaljuk meg a természet csodáit! Célom a kedvcsinálás egy olyan tudományterülethez, amely nélkül a modern civilizáció (táplálkozás, gyógyítás, ipari termékek stb.) elképzelhetetlen és amely indokolatlanul rossz hírnévnek örvend. A tanítás során problémás témakörnek bizonyul a redoxi reakciók értelmezése: oxigén/hidrogénátadás, elektronátmenet, oxidációsszám változás. E témakör tanításának nehézségét az okozza, hogy a kémia elméleti rendszerére jellemző a jelenségek többszörös modellekkel történő értelmezése. Ezek ellentétben például a fizika alapvető elméleti modelljeivel egymás mellett élő, egymást kiegészítő modellek, mindegyiknek megvannak a maga alkalmazási területei és alkalmazhatóságának korlátjai is. Így a bemutatandó kísérleteket e témakör köré fűztem fel.
1. Tűzhányó Alumíniumpor és jód reakciója Szilárd fázisban a kémiai reakciók igen lassúak, gyakran nem is játszódnak le. Ha oldatot hozunk létre, a reakciók sebessége ugrásszerűen megnő. Ebben a kísérletben alumíniumpor és porított jód keverékéhez vizet adunk, a két anyag heves fényjelenségek kíséretében egyesül, a lila gőzök a szublimáló jódtól származnak: 2 Al + 3 I 2 2 AlI 3 2. A vörösrózsa színei A virágok színét igen gyakran az ún. antocianin festékek okozzák. Ezek az anyagok színüket a közeg savasságától/lúgosságától függően változtatják. Egy további reakciójuk a kén dioxiddal vagy szulfitokkal végbemenő megfordítható átalakulás, ami elszíntelenedéshez vezet. 3. Szénkígyó Cukor elszenesedése tömény kénsav hatására A tömény kénsav rendkívül erőteljes vízelvonószer, nemcsak a fizikailag kötött vizet, hanem ebben az esetben a közönséges porcukorban levő vizet is képes elvonni és a keletkező szénnel további reakció játszódik le. A reakció nagy hő és gázfejlődéssel jár, a cukor részben karamellizálódik is. A fejlődő gázok között a rendkívül mérgező szén monoxid is megtalálható, ezért a kísérlet csak jól szellőztetett teremben, vagy a szabadban végezhető! C 12 H 22 O 11 12 C + 11 H 2 O 2 H 2 SO 4 + C CO 2 + 2 SO 2 + 2 H 2 O 4. Világító uborka Ha egy kovászos vagy sósvizes uborkába két elektródot szúrunk, majd fokozatosan egyre növekvő váltóáramot kapcsolunk rá egy transzformátor segítségével, akkor egy bizonyos értéknél a savanyított uborkában levő nátriumionok gerjesztődnek és nátriumlámpák jellegzetes sárga színét látjuk, az uborka elkezd világítani. A lángfotometria és az atomabszorpciós spektroszkópia nevű analitikai eljárás ugyanezen az elven alapul. 2 of 4
5. Égő "hó" Magnézium és szárazjég reakciója A magnézium vakító fénnyel ég levegőn (ezért használhatták régen fényképészeti vakukban). Kevéssé ismert, hogy annyira nagy az affinitása az oxigénhez, hogy más vegyületekből is képes azt elvonni. Ebben a kísérletben a levegőn megkezdett égés szárazjég (szilárd szén dioxid) jelenlétében is folytatódik és az utóbbiból szénpor keletkezik: 2 Mg + CO 2 2 MgO + C 6. Kémiai lángszóró Paraffin égése A forrásig hevített paraffin szénhidrogén és hidrogén gyökök képződése közben bomlik, azonban egy kémcsőben a paraffingőzök távol tartják az oxigéntől ezeket a gyököket. A forró kémcsövet hideg vízbe mártva az eltörik és a beáramló víz a forró paraffint robbanásszerűen szétszórja. Ekkor a levegőbe kerülő gyökök már szabadon tudnak reagálni az oxigénnel. A lejátszódó reakció a durranógáz próba egy változata. 4 H + O 2 2 H 2 O 7. Elefánt fogkrém A hidrogén peroxid reakcióba lép a kálium jodiddal. A mosogatószer a reakcióban nem vesz részt, csak sok habot képez az elbomló hidrogén peroxid oxigénjéből. Ha a hidrogén peroxid és a mosogatószer keverékét kb. 60 C ra felmelegítjük, a reakció sokkal gyorsabban megy végbe, és látványosabb is. A keletkezett hab olyan, mint a fogkrém, s ha vastag, akár egy elefánté is lehetne. H 2 O 2 + 2 I + 2 H + I 2 + 2 H 2 O Mi teszi innovatívvá ezt a projektet?* A természettudományok köztük a kémia rossz hírnevének egyik gyökere véleményem szerint abban rejlik, hogy nem ismerjük fel kellő időben a tanulók kémiai jellegű naiv elméleteit, tévképzeteit és alternatív kereteit. Ezek, a tudományos fogalmakkal, elméletekkel össze nem egyeztethető tudás. Sikeres korrekció akkor érhető el, ha megfelelő tanítási stratégiákat alkalmazunk: az új fogalom hitelességének növelése, konfliktushelyzet létrehozása, a kooperatív (csoportos) tanulás módszere, tudománytörténeti utalások, a metafogalmi tudás kialakítása. Konfliktus helyzet létrehozására kiválóan alkalmas egy egy jó kísérlet, amely lehetőséget ad arra, hogy a tanulók kérdéseket fogalmazzanak meg a saját előzetes ismereteik alapján, megvalósíthassák a probléma megoldására vonatkozó elképzeléseiket, ellenőrizhessék ezeket a megoldásokat, megvitathassák próbálkozásaikat és a végső megoldást. 3 of 4
A projekt nem igényel műszerezettséget, egyszerű eszközökkel osztálytermi körülmények között természetesen jól szellőztethető teremre van szükség megvalósítható. Mit tudnak más tanárok használni ebből a projektből az osztályukban?* Mindegyik kísérlet tantermi keretek közt bemutatható a redoxi reakciók témakörében. A projekt részletes leírása (max 2.5 oldal).* Kérjük, hogy írja le: Hogyan jött a projekt ötlete? Milyen korú gyerekek tanításában ajánlott ezt a projektethasználni? Vett e részt más is a projekt kifejlesztésében? Hogyan állította össze? (fényképek is lehetnek) Mennyibe került? Mennyire volt sikeres, és milyen bizonyítékai vannak a projekt sikerének? Kérjük, hogy a lehetőségekhez képest részletesen térjen ki ezekre. A kémiai fogalmak tanítása során jelentkező nehézségek, az alábbi öt kategóriába tagolhatók: 1) A kémia alapvető fogalmai tudományos, azaz szabályok által meghatározott fogalmak. 2) A kémiai fogalmak másik sajátossága azok többszintű (makro, szubmikro vagy részecske és szimbólumszintű) jelentése, értelmezése. 3) A legtöbb kémiai fogalom jelentése a tudomány fejlődése során megváltozott, de az elnevezés továbbra is az eredeti maradt. 4) A kémiai fogalmak egy része korántsem olyan jól definiált, mint ahogy azt általában a tudományos fogalmaktól elvárjuk, jelentése kontextus függő. 5) A kémia egész elméleti rendszerére jellemző az egymás mellett élő, egymást kiegészítő úgynevezett többszörös elméleti modellek használata. A kémiai fogalmak itt vázolt jellemzői nem jelentenek nagy problémát a kémiában járatos szakember (szakértő) számára, annál nagyobb nehézséget jelentenek azonban a tanulók (újoncok) számára. A hatékony tanítás egyik fontos eleme, hogy tanulóinkat készítsük fel ezeknek a problémáknak a kezelésére, hívjuk fel a figyelmüket a kémiai fogalmak sajátosságaira. Az ötlet abból a saját tapasztalatból származik, hogy 7. osztályban az égés tanítása során általában nehézséget okoz a fogalmi váltás, vagyis az ismeretrendszer radikális átszerveződése. A hétköznapi tapasztalatok alapján kialakított gyermeki értelmező rendszerben az égés mindig valaminek az eltűnéséhez, esetleg hamu képződéséhez vezet. Ezt a flogisztonelmélethez nagyon hasonló értelmezést kell a kémiaórán megváltoztatni. Az égés értelmezése: 1) Égés során az anyag egy része eltűnik és hamu marad vissza. 2) Az égéshez (oxidációhoz) oxigén (levegő) kell. 3) Az égés járhat tömegnövekedéssel is. 4) Égés (oxidáció) nemcsak oxigénben lehetséges. Habár a hagyományos tanári demonstrációs kísérletek kis hatékonyságúak, mégis a motiváló hatásuk még mindig jelentős. A 13 14 éves korosztály még mindig könnyen motiválható egyszerű eszközökkel 4 of 4
elvégezhető látványos kísérletekkel. Áttanulmányozva a különböző szerzők tankönyveit, összeszedtem a legnépszerűbb kísérleteket és ezekhez képest egyszerűbben elvégezhetőket kerestem, felhasználva 10 éves tanárképzésben oktatóként eltöltött emlékeimet, jegyzeteimet is. A fent részletezett kísérletek az utóbbi 3 tanév "kedvenc " kísérletei, amelyek a legnépszerűbbek voltak a tanulóífjúság körében. A kísérletek anyagi vonzata minimális, nem igényelnek különösebb műszerezettséget, az anyagköltség töredéke az évente felhasznált vegyszerigénynek, amit egy normál általános és középiskola kémiaoktatása felemészt. Az Ön projektje bemutatásának mi lenne a legmegfelelőbb formája? * Poszter és kiállítási bemutató x Színpadi bemutató, ill. show (20 perc max.) x Workshop/műhelyfoglalkozás kb. 20 tanár kolléga számára (20 perc) Kérjük, hogy írja le, hogyan tervezi a kiállítási/színpadi/műhely bemutatóját? * Adjon meg egy rövid mottót a projektje számára, annak reklámozása céljából * Boszorkánykodjunk együtt és tapasztaljuk meg a természet csodáit! Milyen eszközöket használ a projekt? (a helyszínen konnektor és wifi áll rendelkezésre)* főzőpohár, mérőhenger, csipesz, vegyszeres kanál, krokodillcsipesz, áramvezető huzalok, elektromos feszültség(konnektor). Van e veszélyes eleme a projektnek, ami a bemutató helyszínével kapcsolatban fontos lehet? (például maró folyadék használata, tűz, szellőztetést igénylő gázfejlődés, stb.) * jól szellőztethető helység. Referenciák Ha van, kérjük nevezzen meg személyeket, akik ismerik a projektjét, és akik tudnak róla független véleményt adni (nem kötelező kitölteni) Ezek többek között a következők is lehetnek: egy másik tanár, iskolaigazgató, munkaközösség vezető stb. Nevet és e mail címet kérünk. Van e esetleg olyan publikáció, vagy valamilyen más, nyilvánosan elérhető forrás, ami a jelenlegi projektjéhez kapcsolódik? (nem kötelező kitölteni) Ezek lehetnek oktatással kapcsolatos publikációk, cikkek, konferencia előadások (pl. Tanári Ankéton bemutatott műhely) közösségi oldalakra feltöltött, nyilvánosan elérhető videók stb. Kérjük, adjon meg néhány keresőszót, ill. kifejezést, amely a projektjéhez kapcsolódik * A keresőszavak, ill. kifejezések más tanároknak segítenek az érdeklődésüknek megfelelő anyagot megtalálni. Gondosan válogassa meg ezeket, hogy jellemzők legyenek (ne csak a témát adja meg)! 5 of 4
redoxi reakció, elektronátmenet, oxidációsszám változás, égés. Elérhetőségi adatok Mi a beosztása az iskolában/munkahelyén? * x Tanár Más (kérjük, adja meg a funkcióját, és annak kapcsolatát az iskolai oktatással): Iskola/Munkahely címe * Kérjük az irányítószámot is adja meg! Hűvösvölgyi út 131 Budapest, 1021 Az Ön e mail címe * Olyan e mail címet adjon meg, amit rendszeresen figyel, hogy elérhessük Önt. bogdan.csilla@wigner.mta.hu Mobil telefonszám * Ezt csak végső, fontos és sürgős esetben fogjuk használni, és semmiképpen sem adjuk tovább harmadik személynek. +36 30 4829428 Másik telefonszám Ha minden kötél szakad..! 29 370667 Másik cím (nem kötelező kitölteni) Ha jobban szeretné, hogy ne az iskolába, hanem haza érkezzenek a postái, akkor adja meg azt a címet. 2365 Inárcs, Rákóczi u. 29. Néhány kiegészítő információ Önről Mennyi ideje oktat valamilyen természettudományos tárgyat/tárgyakat? * 0 2 éve 2 3 éve 5 10 éve 10 15 éve x 15 20 éve 20 évnél régebben Milyen iskolai szint a LEGjellemzőbb az Ön oktatására? Csak egy választ kérünk, jóllehet tudjuk, hogy különböző szinteken is oktathat. * Óvoda Általános iskola 6 of 4
x Középiskola 11 14 éves Középiskola 14 18 éves Szakiskola 16 19 éves Tanárképzés Tanár továbbképzés Más: A természettudományok mely ágának oktatása a LEGjellemzőbb Önre? Tudjuk, hogy több területen is oktathat, de mégis csak a legjellemzőbbet kérjük.* Biológia x Kémia Fizika Matematika Informatika számítástechnika Más: Részt vett e már korábban valamelyik Science on Stage vagy Physics on Stage nemzetközi fesztiválon? Ha igen, kérjük írja meg, melyiken (melyeken) nem Honnan hallott a Színpadon a Természettudomány 2014 ről? xfizinfo Tapody Éva levelezőlistája Fizikai Szemle x Szóbeli tájékoztatás (kollégától, baráttól stb.) http://elft.hu (Eötvös Loránd Fizikai Társulat weboldala) http://bolyai.hu weboldal (Bolyai János Matematikai Társulat weboldala) http://mke.org.hu (Magyar Kémikusok Egyesülete weboldala) http://isze.hu (Informatika Számítástechnika Tanárok Egyesületének weboldala) http://szinpadon a tudomany.hu weboldal http://www.atomki.hu weboldal Egyéb: Kérjük, hogy ezt a kitöltött dokumentumot küldje vissza a következő e mail címre sons@elft.hu minél hamarabb, de legkésőbb 2014. szeptember 1 ig. A Színpadon a Természettudomány 2014 fesztivál 2014. október 11 én, szombaton kerül megrendezésre Debrecenben, az Atomki területén. A legjobbak fogják képviselni Magyarországot a 2015 júniusában, Londonban megrendezésre kerülő Science on Stage 2015 nemzetközi fesztiválon. KÖSZÖNJÜK A JELENTKEZÉSÉT! 7 of 4