ΕΚΦΕ Νέας Ιωνίας. Τοπικός διαγωνισμός για τη EUSO Μαρίνα Στέλλα. Φυσικός, υπεύθυνη ΕΚΦΕ

Transcript

1 ΕΚΦΕ Νέας Ιωνίας Τοπικός διαγωνισμός για τη EUSO 2017 Μαρίνα Στέλλα Φυσικός, υπεύθυνη ΕΚΦΕ

2 15η Ολυμπιάδα Φυσικών Επιστημών Θα πραγματοποιηθεί στην Κοπεγχάγη 7-14 Μαΐου 2017

3 Ένα ταξίδι στο χώρο των Φυσικών Επιστημών που διοργανώνεται κάθε χρόνο από την Με στόχο να ενθαρρυνθούν οι νέοι σε πρώιμο στάδιο της εκπαίδευσής τους να διατηρήσουν το ενδιαφέρον τους στις φυσικές επιστήμες.

4 Τα σχολεία Στον τοπικό διαγωνισμό 10 Δεκεμβρίου ο ΓΕΛ ΠΕΥΚΗΣ 2. 2ο ΓΕΛ ΝΙΩΝΙΑΣ 3. 3ο ΓΕΛ ΝΙΩΝΙΑΣ 4. 4ο ΓΕΛ ΝΙΩΝΙΑΣ 5. 1ο ΓΕΛ ΗΡΑΚΛΕΙΟΥ 6. 2ο ΓΕΛ ΜΕΤΑΜΟΡΦΩΣΗΣ 7. 6ο ΓΕΛ ΑΜΑΡΟΥΣΙΟΥ 8. Π.Π. ΒΑΡΒΑΚΕΙΟΥ 9. ΙΓΕΛ ΕΚΠ. ΜΑΝΕΣΗ 10. ΙΓΕΛ ΑΓΙΑΣ ΑΙΚΑΤΕΡΙΝΗΣ 11. ΙΓΕΛ ΔΚΣ ΜΩΡΑΪΤΗ 2 Στον Πανελλήνιο διαγωνισμό 28 Ιανουαρίου 2017

5 Το θέμα Φυσικής Στα «αχνάρια» του Αρχιμήδη! Εισηγητές: Μαρίνα Στέλλα, Υπεύθυνη ΕΚΦΕ Νέας Ιωνίας Ειρήνη Πουπάκη, φυσικός Γυμν. Φιλοθέης Διαμαντής Χαβιάρας,, φυσικός 3ου Γυμν. Νέας Ιωνίας

6 H κεντρική ιδέα Σύμφωνα με την Αρχή του Αρχιμήδη, το μέτρο της Άνωσης ισούται με το Βάρος του υγρού που εκτοπίζει το σώμα και υπολογίζεται από τη σχέση : Α = ρ υγρού g V βυθ. Όταν το σώμα επιπλέει στο υγρό, τότε βρίσκεται σε κατάσταση ισορροπίας και προφανώς ισχύει: Α = Β σωμ Μπορούμε να αυξάνουμε το συνολικό βάρος (Β ολ. ) του σωλήνα, ρίχνοντας μέσα σε αυτόν σφαιρίδια, καθένα από τα οποία έχει μάζα m σφ.. Β σωμ. + Β σφ = ρ υγρού g S h βυθ. ή Β σφ = ρ υγρού g S h βυθ. - Β σωμ. ή m σφ = ρ υγρού S h βυθ. - m σωμ.

7 Οι στόχοι μας Σχεδιασμός- περιγραφή απλής πειραματικής διαδικασίας Επιλογή κατάλληλου οργάνου Ορθή χρήση οργάνων Ακρίβεια στη μέτρηση Ορθή καταγραφή μετρήσεων (σημαντικά ψηφία) Επεξεργασία πειραματικών δεδομένων Έλεγχος σφάλματος Άντληση πληροφοριών από τη γραφική παράσταση Συνδυαστική ικανότητα Συνεργασία

8 Τα απαιτούμενα όργανα-υλικά

9 1. Υπολογίστε την πυκνότητα του υγρού χρησιμοποιώντας μια μικρή ποσότητα και όποια από τα όργανα που σας δίνονται θεωρείτε κατάλληλα. Για μεγαλύτερη ακρίβεια ρ υγρού = 1,1g/ml

10 2. Ζυγίστε τον δοκιμαστικό σωλήνα με τα σκάγια Η ακρίβεια του ζυγού είναι 0.1g 3. Θα θεωρήσουμε ως μάζα κάθε σφαιριδίου τη μέση μάζα (m μ ) των πέντε σφαιριδίων που διαθέτετε. Περιγράψτε σύντομα τη διαδικασία που θα ακολουθήσετε για να υπολογίσετε τη μέση μάζα. Καταγράψτε το αποτέλεσμα με προσέγγιση ενός δεκαδικού ψηφίου.

11 4. Μετρήστε το βύθισμα του δοκιμαστικού σωλήνα δηλαδή το αντίστοιχο h

12 1. Τοποθετήστε στο σύστημα αξόνων τα πειραματικά σημεία μήκους h - μάζας m. Εξετάστε αν τα πειραματικά σημεία βρίσκονται (περίπου) πάνω σε μια ευθεία. Σχεδιάστε την ευθεία που διέρχεται πλησιέστερα από το σύνολο των σημείων.

13 Υπολογίστε την κλίση κ της πειραματικής ευθείας και μέσω αυτής, το εμβαδόν S της διατομής του δοκιμαστικού σωλήνα Όχι πειραματικό σημείο g/cm

14 4. Συγκρίνετε την τιμή του S με την S που έχει προκύψει από την απευθείας μέτρηση του δοκιμαστικού σωλήνα με το διαστημόμετρο. Για να έχετε μια ποσοτική αξιολόγηση των υπολογισμών σας, υπολογίστε την επί τοις εκατό απόκλιση μεταξύ των δύο τιμών, μέσω του λόγου σ: Αν το σ είναι μικρότερο του 10% μπορούμε να πούμε ότι τόσο ο σχεδιασμός όσο και η πειραματική διαδικασία λειτούργησαν ικανοποιητικά.

15 5. Αν προεκτείνατε την πειραματική σας ευθεία μέχρι να τμήσει τον κατακόρυφο άξονα, το σημείο τομής σε ποιο μέγεθος αντιστοιχεί; m σφ = ρ υγρού S h βυθ. - m σωμ. (5) ψ = α. χ + β

16 6. Χρησιμοποιείστε την πειραματική ευθεία που σχεδιάσατε για να βρείτε το μέτρο της δύναμης που ασκήσατε με το χέρι σας στη διαδικασία 9. Επεξεργασία πειραματικών δεδομένων

17 7. Υπολογίστε το εμβαδόν της ελεύθερης επιφάνειας του υγρού μέσα στον ογκομετρικό κύλινδρο αφού έχει αφαιρεθεί ο δοκιμαστικός σωλήνας, λαμβάνοντας υπόψη τις μετρήσεις που πήρατε στην πειραματική διαδικασία 9 και χωρίς να χρησιμοποιήσετε όργανο μέτρησης μήκους. V εκτοπ. = V βυθ. (1)

18 Στο εργαστήριο Φυσικής Υπεύθυνος εργαστηρίου: Διαμαντής Χαβιάρας Επιτηρητές: Δημήτρης Κομκούδης, Φωτεινή Σκέντζου

19 Τα αποτελέσματα Φυσικής ΙΓΕΛ ΔΚΣ ΜΩΡΑΪΤΗ 94 1ο ΓΕΛ Ν. ΗΡΑΚΛΕΙΟΥ 86 ΙΓΕΛ ΑΓΙΑΣ ΑΙΚΑΤΕΡΙΝΗΣ 85 3ο ΓΕΛ Ν.ΙΩΝΙΑΣ 83 2ο ΓΕΛ ΠΕΥΚΗΣ 81

20 Το θέμα Βιολογίας Φωτοσυνθέτει η σαλάτα σας; Εισηγήτρια: Β. Κωνσταντινοπούλου, Υπεύθυνη ΕΚΦΕ Χαλανδρίου Επιμέλεια θεμάτων : Μ. Γεωργάτου, Σχολική Σύμβουλος ΠΕ4

21 H κεντρική ιδέα Μελέτη του ρυθμού της φωτοσύνθεσης με τη μέθοδο των πλωτών δίσκων Όταν εκκενώσουμε τους δίσκους των φύλλων από τα αέρια που περιέχουν και γεμίσουμε τα κενά με το περιβάλλον διάλυμα τότε οι δίσκοι βυθίζονται και Ο ρυθμός που οι δίσκοι των φύλλων ανέρχονται υπό την επίδραση της φωτεινής ακτινοβολίας αποδίδει το ρυθμό παραγωγής οξυγόνου.

22 Στόχοι του πειράματος Να εξοικειωθούμε με τη δημιουργία κενού με χρήση σύριγγας. Να διαπιστώσουμε ότι η εκκένωση των δίσκων από τα αέρια που περιέχουν και η ακόλουθη πλήρωσή τους με διάλυμα έχει ως αποτέλεσμα τη βύθισή τους. Να διαπιστώσουμε ότι η παραγωγή του οξυγόνου έχει ως τελικό αποτέλεσμα την άνοδο των δίσκων υπό την επίδραση της Άνωσης. Να διαπιστώσουμε ότι η φωτεινή ακτινοβολία και το διοξείδιο του άνθρακα είναι απαραίτητα για τη φωτοσύνθεση. Να διαπιστώσουμε ότι ο ρυθμός της φωτοσύνθεσης είναι μέγιστος υπό την επίδραση λευκής και όχι ερυθρής ή κυανής ακτινοβολίας. Οι δίσκοι βρίσκονταν μέσα σε διάλυμα NaHCO3 και διαφορετικά δείγματα εκτέθηκαν: σε λευκό φως στο σκοτάδι σε ερυθρή ακτινοβολία σε κυανή ακτινοβολία σε λευκό φως όντας σε διάλυμα χωρίς NaHCO3

23 Τα απαιτούμενα όργανα-υλικά

24 Πειραματικό μέρος Α Μελέτη του ρυθμού της φωτοσύνθεσης χρησιμοποιώντας μικρούς δίσκους που θα κόψετε από φύλλα σπανακιού Η δημιουργία κενού με σύριγγα αποτέλεσε ιδιαίτερα δύσκολη δοκιμασία.

25 Οι ομάδες έπρεπε να μοιράσουν ισόποσα το διάλυμα σόδας/απορρυπαντικού και σκέτου απορρυπαντικού σε πλαστικά ποτήρια Στη συνέχεια άναψε η λάμπα και άρχισε να μετρά ο χρόνος Αφού αφαιρέθηκαν οι επιπλέοντες δίσκοι, τα ποτήρια τοποθετήθηκαν με το χείλος τους στην περιφέρεια του λαμπτήρα.

26 Χρόνος (min) Λευκό φως- HCO 3 - Κόκκιν ο φως Κυανό φως Λευκό φωςχωρίς ΗCO 3 - Σκοτάδ ι Μετρήσεις πλωτών δίσκων ,

27

28 Πειραματικό μέρος Β Παρατήρηση κάτω επιδερμίδας φύλλου σπανακιού Στόχοι του πειράματος: 1) Να παρατηρήσουμε τους χλωροπλάστες και να ανιχνεύσουμε άμυλο 2) Να διαπιστώσουμε ότι το άνοιγμα των στομάτων εξυπηρετεί τη φωτοσύνθεση 3) Να ανιχνεύσουμε τους πυρήνες των κυττάρων της κάτω επιδερμίδας

29 Χωρίς χρώση Εικόνες στομάτων από το μικροσκόπιο χλωροπλάστες Αν εντοπίσατε άμυλο, σε ποιους σχηματισμούς το παρατηρήσατε; Να εξηγήσετε Υπάρχουν κάποιοι σχηματισμοί των κυττάρων της επιδερμίδας που έγιναν διακριτοί κατόπιν της χρώσης, ενώ προηγουμένως δεν διακρίνονταν; Αν ναι ποιο είναι το χρώμα τους; Κατόπιν χρώσης με διάλυμα ιωδίου

30 Η απεικόνιση

31 Τα σφάλματα των ομάδων Δεν ακολουθούσαν τις οδηγίες για τη δημιουργία κενού και σε ορισμένες περιπτώσεις το διάλυμα χυνόταν από το έμβολο. Δεν χρησιμοποιούσαν χάρακα και δεν τοποθετούσαν τα ποτήρια σωστά π.χ. όλα προς τη μία πλευρά της λάμπας ή πάνω στη βάση του ορθοστάτη. Δεν αφαιρούσαν τους δίσκους που επέπλεαν αρχικά. Ορισμένες δεν μπορούσαν να απομονώσουν την κάτω επιδερμίδα του φύλλου και δεν μπορούσαν να τοποθετήσουν σωστά το παρασκεύασμα στην τράπεζα. Δεν μπόρεσαν όλες οι ομάδες να εντοπίσουν την ύπαρξη του αμύλου στους χλωροπλάστες ή έγραψαν ότι χρωματίζονται καφέ Δεν μπόρεσαν να εντοπίσουν τους πυρήνες των κυττάρων ή έγραψαν ότι χρωματίζονται ιώδεις.

32 Στο εργαστήριο Βιολογίας Υπεύθυνοι εργαστηρίου: Όλγα Μανούρη, Γιώργος Χατζάτογλου

33 Τα αποτελέσματα Βιολογίας ΙΓΕΛ ΑΓΙΑΣ ΑΙΚΑΤΕΡΙΝΗΣ 68 ΙΓΕΛ ΔΚΣ ΜΩΡΑΪΤΗ 66 3ο ΓΕΛ Ν.ΙΩΝΙΑΣ 64 6ο ΓΕΛ ΑΜΑΡΟΥΣΙΟΥ 59 4ο ΓΕΛ Ν.ΙΩΝΙΑΣ 57

34 Το θέμα της Χημείας Μελετώντας το περιεχόμενο διαφόρων χυμών Εισηγητής: Δρ. Κωνσταντίνος Αποστολόπουλος Σχολικός Σύμβουλος ΠΕ04

35 Τα απαιτούμενα όργανα-υλικά Ι

36 Τα απαιτούμενα όργανα-υλικά II

37 Δραστηριότητα 1η: Υπολογισμός ph διαφόρων χυμών με πεχαμετρικό χαρτί

38 Υγρό Τιμή ph Πρότυπο διάλυμα βιταμίνης C 3 (100 mg / 100 ml) Χυμός πορτοκαλιού 3 Χυμός λεμονιού 2 Τοματοχυμός 4 Πορτοκαλάδα χωρίς ανθρακικό 3

39

40 Δραστηριότητα 2η: Ανίχνευση απλών σακχάρων και αμύλου στο χυμό του πορτοκαλιού

41 Οδηγίες: Να χρησιμοποιήσετε το διάλυμα γλυκόζης ως μάρτυρα, δηλαδή για να προσδιορίσετε τα χαρακτηριστικά του παραγόμενου προϊόντος. Επίσης, να χρησιμοποιήσετε περίπου 2 ml από κάθε διάλυμα των συστατικών που θα ελέγξετε αν αντιδρούν. Για την θέρμανση των αντιδρώντων το υδατόλουτρο θα πρέπει να βρίσκεται σε θερμοκρασία περίπου ο C. Για να ολοκληρωθεί η αντίδραση θα απαιτηθούν 3-5 λεπτά. 3 η ερώτηση: Να περιγράψετε αναλυτικά τα ευρήματά σας και να εξηγήσετε αν υπάρχουν απλά σάκχαρα στο χυμό του πορτοκαλιού

42 Οδηγίες: Να χρησιμοποιήσετε το διάλυμα αμύλου ως μάρτυρα, δηλαδή για να προσδιορίσετε το ακριβές χρώμα του συμπλόκου αμύλου - ιωδίου. Επίσης να χρησιμοποιήσετε περίπου 1 ml από το διάλυμα που θέλετε να ελέγξετε αν περιέχει άμυλο, στο οποίο να ρίξετε 2-3 σταγόνες αντιδραστηρίου. 4 η ερώτηση: Να περιγράψετε αναλυτικά τα ευρήματά σας και να εξηγήσετε αν υπάρχει άμυλο στο χυμό του πορτοκαλιού.

43 Δραστηριότητα 3η: Προσδιορισμός της περιεκτικότητας εμπορικών σκευασμάτων σε βιταμίνη C

44 α) Για την αντίδραση με το πρότυπο διάλυμα βιταμίνης C χρειάσθηκαν: 1o πείρ.: 36 σταγ., 2o πείρ.: 36 σταγ., Μ.Ο. 36 σταγ. β) Για την αντίδραση με το χυμό πορτοκαλιού χρειάσθηκαν: 1o πείρ.: 5 σταγ., 2o πείρ.: 5 σταγ., Μ.Ο. 5 σταγ. γ) Για την αντίδραση με την πορτοκαλάδα χωρίς ανθρακικό (ή το χυμό ροδάκινο) χρειάσθηκαν: 1o πείρ.: 2(4) σταγ., 2o πείρ.: 2(4) σταγ., Μ.Ο. 2(4) σταγ.

45

46 8 η ερώτηση: Συχνά ακούμε από τους γονείς μας ότι πρέπει να πιούμε γρήγορα την φρεσκο-στυμμένη πορτοκαλάδα μας γιατί η βιταμίνη C που περιέχει καταστρέφεται. Να προτείνετε μια πειραματική διαδικασία για να διερευνήσετε πόσο γρήγορα (ή πόσο αργά) καταστρέφεται η βιταμίνη C ενός φρεσκοστυμμένου χυμού, όταν αυτός αφήνεται σε θερμοκρασία περιβάλλοντος για εκτεταμένη χρονική περίοδο.

47 Στο εργαστήριο της Χημείας Υπεύθυνοι εργαστηρίου: Αποστολόπουλος Κωνσταντίνος Βαχλιώτης Θεόδωρος

48 Η αξιολόγηση της Χημείας Μέτρηση ph 5 μονάδες (για τη σωστή διαδικασία μέτρησης του ph). Ανίχνευση ουσιών 10 μονάδες (για τη σωστή διαδικασία διεξαγωγής των αντιδράσεων). Ογκομέτρηση 15 μονάδες (για τη σωστή διαδικασία ογκομετρήσεως). Σύνολο 30 μονάδες

49 Ερώτηση 1 η Ερώτηση 2 η 10 μονάδες (2 για κάθε αποδεκτό ph) 2 μονάδες (δίνονται μόνο αν είναι σωστή η διάταξη) Ερώτηση 3 η Ερώτηση 4 η Ερώτηση 5 η Ερώτηση 6 η Ερώτηση 7 η 6 μονάδες (3 περιγραφή και 3 για θετική απάντηση) 6 μονάδες (3 περιγραφή και 3 για αρνητική απάντηση) 15 μονάδες (5 ανά προσδιορισμό, συνυπολογίζεται τόσο η σχετικά σωστή τιμή ως Μ.Ο. όσο και η μικρή απόκλιση αριθμού σταγόνων μεταξύ των δύο προσδιορισμών) 6 μονάδες (για τη σωστή μαθηματική επεξεργασία). 10 μονάδες (5 ανά υπολογισμό, αν είναι μαθηματικά σωστός) Ερώτηση 8 η 15 μονάδες (για κάθε ολοκληρωμένη πρόταση πειραματικής διαδικασίας) Σύνολο 70 μονάδες

50 Τα αποτελέσματα της Χημείας Σχολείο Επίδοση Ιδ. ΓΕΛ Δ.Κ.Σ. Σχολής Μωραΐτη 92 Ιδ. ΓΕΛ Αγ. Αικατερίνης 91 6ο ΓΕΛ Αμαρουσίου 77 1ο ΓΕΛ Ηρακλείου 71 Πρότυπο ΓΕΛ Βαρβακείου Σχολής 69

51 Στο ταξίδι σου στις φυσικές επιστήμες Στη αίθουσα θα: Ακούς Διαβάζεις Επιλύεις Στο εργαστήριο θα: Συναρμολογείς πειραματική διάταξη Χειρίζεσαι όργανα Επεξεργάζεσαι τις μετρήσεις Φτιάχνεις διαγράμματα Καταλήγεις σε συμπεράσματα Ερμηνεύεις φαινόμενα Συνεργάζεσαι

52 Συγχαρητήρια! σε όλους μαθητές καθηγητές και συνεργάτες

53 3 ο ΒΡΑΒΕΙΟ 3 ο ΓΕΛ ΝΕΑΣ ΙΩΝΙΑΣ

54

55 ΙΓΕΛ ΑΓΙΑΣ ΑΙΚΑΤΕΡΙΝΗΣ

56

57 1 ο ΒΡΑΒΕΙΟ ΙΓΕΛ ΔΙΕΘΝΕΣ ΚΕΝΤΡΟ ΣΠΟΥΔΩΝ ΣΧΟΛΗΣ ΜΩΡΑΪΤΗ

58

59 ΕΚΦΕ ΝΕΑΣ ΙΩΝΙΑΣ ΤΟΠΙΚΟΣ ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΟΣ EYSO /12/2016 ΣΧΟΛΕΙΑ 1. ΙΓΕΛ ΔΚΣ ΜΩΡΑΪΤΗ 2. ΙΓΕΛ ΑΓΙΑΣ ΑΙΚΑΤΕΡΙΝΗΣ 3. 3ο ΓΕΛ ΝΙΩΝΙΑΣ 4. 1ο ΓΕΛ ΗΡΑΚΛΕΙΟΥ 5. 6ο ΓΕΛ ΑΜΑΡΟΥΣΙΟΥ Φυσική Χημεία Βιολογία Σύνολο MO. 72,8 63,1 47,4 Το ΙΓΕΛ ΔΚΣ ΜΩΡΑΪΤΗ και το ΙΓΕΛ ΑΓΙΑΣ ΑΙΚΑΤΕΡΙΝΗΣ προκρίνονται στην επόμενη φάση, στον Πανελλήνιο διαγωνισμό Νότιας Ελλάδας που θα διεξαχθεί 28 Ιανουαρίου 2017 στο ΕΚΦΕ Αγίων Αναργύρων. Ευχόμαστε Επιτυχία! Νέα Ιωνία, 22 Δεκεμβρίου 2016 Μαρίνα Στέλλα Υπεύθυνη του ΕΚΦΕ Νέας Ιωνίας