Сценарий занятия «Наноразмеры или «эффект лотоса» в рамках реализации проекта «Научный новый год» в «Науколаб»
план-конспект занятия по биологии (5 класс)

Этапы и время

Действия организатора (педагога)

Действия участников (школьников)

Формирование общего смыслового пространства; игровое моделирование первого шага исследовательской деятельности – «формулировка вопросов».

(7 минут)

Шаг 1.  «Давайте посмотрим два коротких видеоролика. На них будет представлен лист лотоса. Посмотрите и скажите, на что вы обратили внимание».

Шаг 2. Какие вопросы можно сформулировать к тем эффектам, на которые вы обратили внимание?

Шаг 3. На этих видео-зарисовках не видно еще одного удивительного свойства листьев и цветков лотоса. Дело в том, что листья и цветки лотоса не покрываются грязью даже в мутной воде с тиной. И выглядят всегда как «новые». Это всегда удивляло и радовало людей, а вот объяснить природу этого свойства удалось сравнительно недавно – несколько десятков лет назад.

Способность оставаться постоянно сухим и чистым назвали «эффектом лотоса».

Просмотр видеороликов (видеоролики «видео. эффект лотоса 1» и «видео. эффект лотоса 2»; обсуждение впечатлений в группе. Формулировка впечатлений от увиденного и вопросов к увиденному.

Организация работы в формате «исследовательского задания»

(10 минут)

Шаг 1. У вас есть два предметных стекла, обозначенные буквами «А» и «В». Одно из этих стекол было покрыто жидкостью, действие которой приблизительно воспроизводит «эффект лотоса». Чтобы не ухудшить результаты опытов, стекла нужно держать за боковые стороны и не прикасаться пальцами к поверхности стекол. Особенно тех, что не покрыты специальной жидкостью.

Чтобы капли воды были лучше видны, имеет смысл их подкрасить, например перманганатом калия.

Капните на каждое стекло одну-две капли подкрашенной воды. Расскажите, на что вы обратили внимание, что вы смогли увидеть.

Выполнение работы, внимательное рассматривание капель воды, сравнение, формулировка-впечатлений-выводов.

Запись формулировок в тетрадях.

Выделение существенных характеристик капель; оценка капель воды с точки зрения заданной классификации

(5 минут)

Шаг 1.

«Кто-то из вас (большинство, практически все) обратили внимание на разную форму капель воды на этих стеклах. В науке такие капли обозначатся через термины «гидрофильность и гидрофобность». Прочитайте небольшую информацию об этом и скажите, что можно сказать о каплях на стеклах «А» и «В»?»

Шаг 2. Что на основе проведенных опытов можно сказать о листьях лотоса?

Шаг 1. Читают короткий текст «Гидрофобность и гидрофильность»

Шаг 2. Приблизительно оценивают капли (краевой угол смачивания).

Шаг 3. Блиц-высказывания об особенностях листа лотоса.

Проведение исследования (10 минут)

1. Исследование гидрофобности некоторых растений

Задача: исследовать гидрофобность растений на примере кактуса, герани.

Необходимые материалы: листья капусты, салата, стакан с водой, пипетка, линейка, транспортир.

Капнуть на лист капусты каплю воды, измерить диаметр с помощью линейки.

Повторить п.1 для листьев салата,

2. Исследование гидрофобности и гидрофильности некоторых поверхностей

Цель исследования: исследование поверхностей различных материалов на

эффект смачивания и несмачивания.

Задачи исследования:

1. Исследовать различные поверхности и сравнить их взаимодействие с водой с листом лотоса.

2. Найти материалы, обладающие гидрофобными и гидрофильными свойствами.

Перечень материалов и оборудования: наждачная бумага, металлическая пластинка, дерево, пенопласт, мел, вода.

Выводы.

Выполнение работы, сравнение, формулировка-впечатлений-выводов.

Моделирование очередного шага исследовательской деятельности – «формулировка предположений гипотетического характера» (5 минут)

Теперь вернемся к листьям лотоса. Свойство гидрофобности листа лотоса объясняется тем, что листья и цветки лотоса покрыты воскоподобным веществом – кутином. Но вот как объяснить второй эффект – то, что листья и цветки всегда остаются чистыми, даже в грязной воде?

Предложите свои версии причин чистоты листьев и лепестков лотоса, зная, что ответить на этот вопрос ученые смогли только с помощью электронного микроскопа.

Работа в группах, обсуждение и формулировка предположений гипотетического характера.

Знакомство с объяснением «научного характера» свойств листьев лотоса (5 минут).

Шаг 1. Теперь познакомимся с научным объяснением «эффекта лотоса». Прочитайте материалы, сравните свои варианты предположений с тем, что обнаружили ученые. Отметься, в чем ваши интуитивные предположения совпали с исследовательскими данными, а чем – возникло расхождение.

Шаг 2. Организация обмена впечатлениями, вопросы.

Чтение текста (файл «Текст, эффект лотоса»). Обмен впечатлениями.

Знакомство с прикладным значением «эффекта лотоса»

(5 минут)

В завершении сегодняшнего занятия познакомьтесь с прикладным значением открытого «эффекта лотоса».

Смотрим итоговый видеоролик об «эффекте лотоса» (2 минуты)

Чтение текста «Прикладное значение открытия»

Обмен впечатлениями по теме погружения