Προετοιμασία
«Διατήρηση κατάλληλων τιμών ph σε κλουβιά ιχθυοκαλλιέργειας» Φύλλο καθηγητή Περίληψη Η εργασία σχεδιάστηκε για μαθητές γυμνασίου 14-15 ετών, ή για μαθητές λυκείου 15-16 ετών ανάλογα με το πρόγραμμα σπουδών κάθε χώρας. Σχετίζεται με την έννοια του ph και τις τιμές του σε ένα διάλυμα. Καθιστά προφανείς τις εφαρμογές της χημείας σε μια κατάσταση της πραγματική ζωής. Η δραστηριότητα αποκτά νόημα όταν οι μαθητές να εμπλακούν σε μια ερευνητική συνεργατική διαδικασία μάθησης, καθώς το πλαίσιο της εργασίας μπορεί να είναι ανοιχτό. Θεωρείται σημαντικό ότι ο δάσκαλος παρέχει όλες τις απαραίτητες πληροφορίες και οδηγίες, καθώς η έννοια του ph είναι δύσκολη και συνήθως διδάσκεται με τον παραδοσιακό τρόπο. Είναι σχεδιασμένο για μία έως δύο ώρες, ανάλογα με τον βαθμό ανοίγματος της διδασκαλίας. Το έργο Ένα από τα πιο κοινά προβλήματα που αντιμετωπίζουν στις εγκαταστάσεις των ιχθυοτροφείων είναι η διατήρηση μιας σταθερής τιμής του ph στις δεξαμενές ψαριών. Μέσα από το βίντεο ( στη σύνδεση που δίνεται κατωτέρω), οι μαθητές εισάγονται στον κόσμο της εργασίας σε ένα τέτοιο χώρο και παρακολουθούν έναν εργαζόμενο ο οποίος ελέγχει το pη σε δεξαμενές ψαριών. Στη συνέχεια, οι μαθητές πρέπει να καταλάβουν τις μεθόδους και τις κατάλληλες ενέργειες για να διατηρηθεί το ph σταθερό στις δεξαμενές των ψαριών. Δουλεύοντας με αυτό το έργο, οι μαθητές μπορούν επίσης να αποκτήσουν εμπειρίες στην εκτίμηση άλλων παραγόντων που σχετίζονται με οικονομικά και περιβαλλοντικά θέματα της εκάστοτε μονάδας εκτροφής ψαριών. Σύνδεσμος βίντεο: https://onedrive.live.com/redir?resid=2bc277a7ae32d507!38782&authkey=!agial FqWDudmasM&ithint=video%2cwmv Στόχοι Το έργο στοχεύει: Να βοηθήσει τους μαθητές να κατανοήσουν την έννοια της αλλαγής της τιμής του ph σε ένα διάλυμα. Ακόμα περισσότερο, στην ειδική περίπτωση του εργασιακού χώρου των ιχθυοκαλλιεργειών όπου σχετίζεται με την επιβίωση των ψαριών στις δεξαμενές.
Να αναπτύξει την ικανότητα των μαθητών να προτείνουν όλες εκείνες τις απαραίτητες ενέργειες ώστε να διατηρείται το ph μεταξύ των επιτρεπόμενων ορίων καθώς αυτό αλλάζει εξ αιτίας της αυξανόμενης ποσότητας CO 2 λόγω αναπνοής των ψαριών. Να ενεργοποιηθεί η σκέψη των μαθητών γύρω από τους ιχθυογεννητικούς σταθμούς υπό οικονομική και περιβαλλοντική σκοπιά. Τέλος, στοχεύει στην ευαισθητοποίηση των μαθητών αναφορικά με την αξία της επιστήμης, και πιο συγκεκριμένα, της χημείας στους χώρους δουλειάς. Σχέδιο μαθήματος 10-20 λεπτά: εισαγωγή του προβλήματος, μέσω ενός βίντεο, συζήτηση των πτυχών του προβλήματος. 15-30 λεπτά: Οι ομάδες των μαθητών εργάζονται για το πρόβλημα του φύλλου εργασίας. 10-20 λεπτά: Οι ομάδες παρουσιάζουν τις ιδέες τους και συμμετέχουν σε συζήτηση στην ολομέλεια της τάξης επιχειρηματολογώντας για την καλύτερη λύση. 10-20 λεπτά: Σκέψεις, συμπεράσματα και συμπλήρωση του φύλλου εργασίας Μπορούμε επίσης να χρησιμοποιήσουμε επιλεγμένα sites ή κειμένων από sites με πληροφορίες σχετικά με τα οικονομικά και περιβαλλοντικά θέματα (ενδεικτικές τοποθεσίες που προτείνονται στο δελτίο πληροφοριών). Σημειώσεις για τη διδασκαλία Ο βασικός λόγος αλλαγής του pη στις δεξαμενές με τα ψάρια είναι η απορρόφηση του οξυγόνου και την απελευθέρωση του CO 2 κατά τη διαδικασία της αναπνοής των ψαριών. Το διοξείδιο του άνθρακα που παράγεται διαλύεται στο νερό σχηματίζοντας ανθρακικό οξύ, μειώνοντας έτσι το pη. Ο κύριος στόχος είναι να μειώσετε την ποσότητα του CO 2 που υπάρχει στο νερό των δεξαμενών, ή να «εξουδετερωθεί» τη δράση του παραγόμενου CO 2. Υπάρχουν επίσης και άλλα προϊόντα από τις βιολογικές διεργασίες των ψαριών, τα οποία είναι σημαντικοί παράγοντες αλλαγής ph και ελέγχονται από τους ανθρώπους που εργάζονται σε ιχθυοτροφεία. Ωστόσο, η δραστηριότητα αυτή δεν λαμβάνει υπόψη αυτά τα προϊόντα, διότι το πρόβλημα της δραστηριότητας θα γίνει πολύ πιο δύσκολο. Η έννοια των όξινων οξειδίων, καθώς και των ρυθμιστικών διαλυμάτων μπορεί να μην είναι μέρος του προγράμματος σπουδών για οι μαθητές14-15 ετών, γι 'αυτό δεν συνιστάται η εξήγηση των φαινομένων βάσει των σχετικών αντιδράσεων. Πιθανώς με τους μεγαλύτερους μαθητές, 15-16 ετών ή περισσότερο, οι χημικές αντιδράσεις να είναι η κύρια εξήγηση. Τρεις κύριες μέθοδοι μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τη ρύθμιση του ph: 1. Αλλαγή του νερού στις δεξαμενές των ψαριών. Αυτό προτείνεται όταν η εγκατάσταση είναι κοντά στη θάλασσα, επειδή αυτή η μέθοδος μπορεί να είναι
δαπανηρή σε άλλη περίπτωση. Αυτό θα μπορούσε να συμβεί ακόμη και χωρίς αντλίες, σε περίπτωση που υπάρχει κλίση εδάφους (τη φυσική ροή του νερού). 2. «Σπάζοντας» του νερό. Μία διεργασία της άντλησης του νερού προς τα πάνω (σαν πηγή) ώστε να αφαιρεθεί το CO 2, ενώ ταυτόχρονα αυξάνεται και η ποσότητα του διαλυμένου Ο 2. 3. Η χημικών ουσιών. Ουσίες με ασθενές βασικές ιδιότητες, όπως το ανθρακικό νάτριο και το όξινο ανθρακικό νάτριο μπορούν να χρησιμοποιηθούν προκειμένου να αυξηθεί η τιμή του ph (αντιδράσεις εξουδετέρωσης). Παρόμοια ιδέα θα μπορούσε να εφαρμοστεί για την ανάπτυξη εργασιών σχετικά με την μεταφορά των ψαριών, ή τη διαβίωση τους σε ενυδρεία. Το έργο αυτό βασίστηκε στην ιδέα του Β. Αμαριωτάκη, καθηγητή χημείας ο οποίος παρακολουθεί το Mascil, εμπλουτίστηκε και ολοκληρώθηκε από την Β. Σπηλιωτοπούλου της Ελληνικής ομάδας Mascil.
The mascil project has received funding from the European Union s Seventh Framework Programme for research, technological 2015 mascil project (G.A. no. 320693), lead partner: University of Education Freiburg; CC BY_NC_SA 4.0 license granted Original idea of this task: Mascil Team The Netherlands