ქიმიის მეცნიერების სამართლიანი პროექტები

ქიმიაზე ორიენტირებული სამეცნიერო სამართლიანი პროექტები ნებისმიერი ასაკის სტუდენტებისთვის საკუთარი სამეცნიერო ცოდნის წარმოჩენის გზებია. ქიმიის მეცნიერების სამართლიანი პროექტით, სტუდენტები რეალურ დროში გაეცნობიან და აკვირდებიან ქიმიურ პროცესებს, ასევე სწავლობენ როგორ აფიქსირებენ ექსპერიმენტების შედეგებს და წარუდგენენ მათ აუდიტორიას. დაწყებითი სკოლის მოსწავლეებს შეუძლიათ ჩაატარონ მარტივი ექსპერიმენტები საკუთარ სახლში ნაპოვნი უვნებელი ქიმიკატების გამოყენებით საშუალო სკოლისა და საშუალო სკოლის მოსწავლეებმა შეიძლება აირჩიონ ქიმიკატებთან მუშაობა, რომლებიც უფრო არამდგრადია ან რთულია იპოვნე მაგალითად, დაწყებითი სკოლის მოსწავლეებს შეუძლიათ კომბოსტოსგან ფერის შესაცვლელი სითხე. საშუალო სკოლის მოსწავლეებს შეუძლიათ მოხარშონ საყოფაცხოვრებო სასმელები შაქრის შემცველობის დასადგენად, ხოლო საშუალო სკოლის მოსწავლეებს შეუძლიათ შეამოწმოთ, რამდენად დუღს საფუარი სხვადასხვა ნივთიერებებით.

TL; DR (ძალიან გრძელია; არ წავიკითხე)

ქიმიის სამეცნიერო სამართლიანი პროექტები აჩვენებს სტუდენტების სამეცნიერო ცოდნას დაწყებითი სკოლიდან დაწყებული საშუალო სკოლიდან. მაგალითად, დაწყებითი კლასების მოსწავლეებს შეუძლიათ გამოიყენონ კომბოსტოს წვენი ფერის შესაცვლელად სითხის შესაქმნელად, საშუალო სკოლის მოსწავლეებს შეუძლიათ განსხვავებული მოხარშვა სასმელები შაქრის შემცველობის დასადგენად და საშუალო სკოლის მოსწავლეებს შეუძლიათ შეამოწმოთ სხვადასხვა ნივთიერებების დუღილის ეფექტურობა საფუარი

ფერის შეცვლის კომბოსტოს პროექტის მიზანია დაადგინოს თვითნაკეთი სითხის pH, თუ როგორ იცვლება ის ფერით. ეს პროექტი კარგად მუშაობს ახალგაზრდა მეცნიერების მონაწილეობისთვის, მაგალითად დაწყებითი სკოლის წარმომადგენლებისთვის. ამ პროექტისთვის სტუდენტებს სჭირდებათ პატარა წითელი კომბოსტო, საწური, მდუღარე წყლის ქვაბი, თეთრი ქაღალდის ჭიქები, წამლის საწვეთი, ორი დიდი ჭურჭელი და სხვადასხვა საყოფაცხოვრებო სითხე. ეს სითხე შეიძლება შეიცავდეს ხილის წვენს, სოდას, ძმარს, საცხობი სოდის ხსნარს ან საყოფაცხოვრებო საწმენდებს, თუმცა უხეში საწმენდებთან მუშაობისას უნდა გამოიყენოთ უსაფრთხოების მოწყობილობები, როგორიცაა რეზინის ხელთათმანები. ეს პროექტი მოითხოვს ზრდასრულთა ზედამხედველობას და დახმარებას.

1. გახეხეთ კომბოსტო თასში და დაასხით მდუღარე წყალი, სანამ კომბოსტოს ნაჭრები მთლიანად არ დაიფარება. აურიეთ ხსნარი და გააჩერეთ, სანამ ოთახის ტემპერატურას არ მიაღწევს.
   
2. ამოიღეთ კომბოსტოს ნაჭრები ნარევიდან საცრის გამოყენებით. დარჩენილ მეწამულ სითხეში იცვლება ფერი, რაც დამოკიდებულია მის pH– ზე. PH- ის შესაცვლელად, მოსწავლეები მას უმატებენ საყოფაცხოვრებო სითხეებს.
   
3. თეთრი ქაღალდის ჭიქებში, დაასხით თანაბარი რაოდენობით კომბოსტოს ხსნარი და შემდეგ თითოეულ ჭიქას დაამატეთ სხვადასხვა საყოფაცხოვრებო სითხე.
   

სტუდენტებს შეუძლიათ ჩაწერონ თავიანთი დასკვნები და გამოიყენონ pH სქემა (იხილეთ რესურსები) იმის გარკვევა, თუ როგორ ცვლის თითოეული საყოფაცხოვრებო სითხე კომბოსტოს სითხის pH- ს. შემდეგ მათ შეუძლიათ წარმოადგინონ ეს დასკვნები და ჩვენება, როგორც პროექტის ნაწილი. სხვადასხვა ფერის სითხის ნიმუშები შეიძლება გამოყენებულ იქნას ჩვენების ნაწილადაც, მხოლოდ იმ შემთხვევაში, თუ ისინი ინახება დახურულ ჭურჭელში.

ეს ქიმიაზე ორიენტირებული სამეცნიერო პროექტი შაქრის შემცველობასთან დაკავშირებით იყენებს უსაფრთხო, ადვილად მოსაძებნად მასალებს ეს მოითხოვს მონაცემთა ფრთხილად აწონვას და აღრიცხვას, რაც სრულყოფილია საშუალო სკოლის მოსწავლეებისთვის. ამ პროექტის მიზანია გააცნობიეროს საერთო სასმელების შაქრის შემცველობა თითოეულში შაქრის მასით. იმის გამო, რომ ის მდუღარე წყალს გულისხმობს, მოსწავლეებს შეიძლება მოზარდების მეთვალყურეობა დასჭირდეთ. ამ პროექტისთვის სტუდენტებს სჭირდებათ ქვაბი, გაზქურა, სასწორი, ხილის წვენი, სოდა და ნებისმიერი სხვა საყოფაცხოვრებო სასმელი, რომელიც შეიცავს შაქარს, მაგალითად არომატული წყალი ან ხელოვნურად არომატული შერეული წვენები.

1. აწონეთ ცარიელი ქვაბი.
   
2. ქვაბში დაასხით პირველი სასმელი.
   
3. ადუღეთ ქვაბი მანამ, სანამ ყველა სითხე არ დაიშლება და მხოლოდ შაქარი დარჩება.
   
4. ქვაბი შეწონით შაქრით, გამოაკელით ცარიელი ქვაბის წონა და აღრიცხეთ შედეგი, რომელიც არის მხოლოდ შაქრის წონა.
   

გაიმეორეთ ეს პროცესი თითოეული სასმელისთვის და შექმენით დასკვნების სქემა. ამ ექსპერიმენტის შედეგები შეიძლება წარმოდგენილი იყოს როგორც სამეცნიერო პროექტი ჩვენებასთან ერთად.

დუღილის საფუარის პროექტის მიზანია დაადგინოს, რამდენად ეფექტურად დუღავენ საფუარი პოლისაქარიდები. რადგან პროექტი მოითხოვს სპეციალური აღჭურვილობის გამოყენებას და ქიმიკატების გამოყენებას, რომლებიც განსაკუთრებული უნდა იყოს სტუდენტის ან სტუდენტის სკოლის დაკვეთით, ეს პროექტი საუკეთესოდ დასრულებულია გამოცდილი საშუალო სკოლის მიერ სტუდენტებს. ამ პროექტისთვის სტუდენტებს სჭირდებათ წვეთები, დამონტაჟებული ცილინდრები, სინჯარა, სამი მოცულობითი კოლბა, ცელულოზა, მალტოზა, საქაროზა და საფუარი.

ამ პროექტის პროცედურა რთულია.

1. დაიწყეთ ცელულოზის, მალტოზისა და საქაროზას 1-მოლური ხსნარების მიღებით. (მოლარული გადაწყვეტილებების მიღების შესახებ დამატებითი ინფორმაციისათვის იხილეთ რესურსები.)
   
2. თითოეული ხსნარი გადაიტანეთ 1 მეტრიან მოცულობითი კოლბაში და გახსენით თითოეული 800 მლ გამოხდილ წყალში.
   
3. ხსნარის გახსნისას დაამატეთ 200 მლ დამატებითი გამოხდილი წყალი.
   
4. გაზომეთ უჯრაზე 5 გრამი საფუარი. გადაიტანეთ საფუარი საწვეთურის ამოღებულ რეზინის დაბოლოებაზე და განათავსეთ რეზინის ბოლო წვეთოვანზე, ხოლო წვეთოვანი შებრუნებული. შებრუნებული საწვეთური მოათავსეთ სინჯარაში.
   
5. შეავსეთ სინჯარა წვნიანი წყლით და საწვეთურის შიგნით დაამატეთ 4 მლ 1-მოლური ცელულოზის ხსნარი.
   
6. ჩაწერეთ ნახშირორჟანგის ბუშტების რაოდენობა, რომლებიც გამოდის საწვეთურის რეზინის ბოლოდან. გაიმეორეთ ეს პროცესი მალტოზას და საქაროზას ხსნარების გამოყენებით.

ნახშირორჟანგის ბუშტები არის იმის მაჩვენებელი, თუ რამდენად სწრაფად დუღდება საფუარი. რაც უფრო მეტი ბუშტია, მით უფრო სწრაფად დუღდება იგი.

ჩაიწერე ეს შედეგები ადვილად წასაკითხი სქემით ან გრაფიკით და წარმოადგინე იგი ვიზუალურ საშუალებებთან ერთად, როგორც მეცნიერების სამართლიანი პროექტი. ძირითადი დუღილის პროცესის განმარტება და ექსპერიმენტის ფოტომასალა აძლიერებს აუდიტორიის გაგებას.