Технология формирования естественно-научной грамотности на уроках биологии с использованием цифрового оборудования.ической грамотности на уроках биологии и химии

Функционально грамотная личность — это человек, ориентирующийся в мире и действующий в соответствии с общественными ценностями, ожиданиями и интересами. Основные признаки функционально грамотной личности: это человек самостоятельный, познающий и умеющий жить среди людей, обладающий определёнными качествами, ключевыми компетенциями.

Направления
функциональной грамотности

1.  Работа учителя в рамках учебного процесса.
2. Дополнительное и предпрофессиональное образование школьников.

Что подразумевается под
«естественно-научной  грамотностью»?

Естественнонаучная грамотность – способность человека  занимать активную гражданскую позицию по вопросам,  связанным с развитием естественных наук и  применением их достижений, его готовность  интересоваться естественнонаучными идеями.

Естественнонаучно-грамотный человек должен обладать  следующими компетенциями:

•   научно объяснять явления;

• понимать особенности  естественнонаучного  исследования;

•   научно интерпретировать данные и доказательства для получения выводов.

Формирование естественно-научной  грамотности  на уроках биологии

Международные исследования

Образовательные результаты являются ключевым индикатором качества образования, так как именно через призму образовательных результатов рассматривается эффективность образовательной политики страны и определяется необходимость реформ в системе образования и их темпов. Именно результаты международных исследований PIRLS, TIMSS, PISA служат целевыми показателями качества образования страны

Грамотность в области естествознания – способность использовать естественнонаучные знания для выделения в реальных ситуациях проблем, которые могут быть исследованы и решены с помощью научных методов для получения выводов, основанных на наблюдениях и экспериментах. Эти выводы необходимы для понимания окружающего мира и тех изменений, которые вносит в него деятельность человека, и для принятия соответствующего решения.

Перечень компетентностей и познавательных  действий для разработки заданий по оценке  естественно-научной грамотности в 7–9-х классах

1.Научное объяснение  явлений

1.Применить  естественнонаучные  знания для анализа  ситуации/проблемы.

2.Выбрать модель,  лежащую в основе  объяснения.

3.Выбрать объяснение,  наиболее полно  отражающее описанные  процессы.

4.Создать объяснение,  указав несколько  причинно-следственных  связей.

5.Выбрать возможный  прогноз и  аргументировать выбор.

6.Сделать прогноз на  основании  предложенного  объяснения процесса.

7.Привести примеры  возможного применения  естественнонаучного  знания для общества.

2.Понимание особенностей  естественнонаучного  исследования

1.Различать вопросы, которые  возможно исследовать  методами естественных наук.

2.Распознавать гипотезу  (предположение), на проверку  которой направлено данное  исследование.

3.Оценить предложенный  способ проведения  исследования/план  исследования.

4.Интерпретировать  результаты  исследований/находить  информацию в данных,  подтверждающую выводы.

5.Сделать выводы по  предложенным результатам  исследования.

6.Оценить способ, который  используется для обеспечения  надёжности данных и  достоверности объяснений.

7.Предложить способ  увеличения точности  получаемых в исследовании  данных

3.Интерпретация данных и  использование научных  доказательств для получения  выводов

1.Определять недостающую  информацию для решения  проблемы.

2.Распознавать предположения  (допущения), аргументы и  описания в научнопопулярных  текстах.

3.Находить необходимые данные  в источниках информации,  представленной в различной  форме (таблицы, графики, схемы,  диаграммы, карты).

4. Преобразовать информацию из  одной формы представления  данных в другую.

5. Интерпретировать данные и  делать соответствующие выводы.

6. Оценивать достоверность  научных аргументов и  доказательства из различных  источников.

Практическая работа
Исследование некоторых жидких продуктов питания  с помощью датчика кислотности PH

Ход  работы:

•Подключить мульти датчик ноутбуку.

• Подключить датчик определения РН к мульти датчику.

•Открыть программу RELAB

•Осторожно убрать  крышку с датчика PH

•Опустить датчик в исследуемый раствор (сок, молоко, чай, пепси и т.д.;  можно делать по вариантам ) и нажать кнопку пуск в программе.

•Остановить запись( кнопка стоп)

•Промыть датчик в воде и исследовать следующий раствор

•Экспортировать данные в программу Еxcel или в диаграмму

•Сделать выводы

Влияние температуры на кислотность

При повышении температуры
•кислотность увеличивается
При понижении наоборот
•кислотность уменьшается
Как эти данные можно использовать в практике?

Незнание уровня своего рН может привести к печальным последствиям!

Повышенная кислотность в организме.

Дисбаланс  рН  организма у большинства людей проявляется в виде повышенной кислотности (состояние ацидоза).

Признаки ацидоза

Вздутие живота.

Состояние апатии, плохое настроение.

Изжога. Она обычно возникает либо сразу после приема пищи, либо в тот момент, когда человек принял лежачее положение.

Ощущение тяжести. Боль.

Отрыжка, которая обычно бывает либо с кислым, либо с горьким привкусом.

Проблемы с аппетитом.

Ощущение постоянного дискомфорта в области желудка, которые могут проявляться потягиванием, тяжестью, покалыванием и т.д.

•В этом состоянии организм плохо усваивает минералы, такие как кальций, натрий, калий и магний, которые, благодаря избыточной кислотности, выводятся из организма.

•От недостатка минералов страдают жизненно важные органы.

•Не выявленный вовремя ацитоз может вредить организму незаметно, но постоянно в течение нескольких месяцев и даже лет, вызывая  гастрит и язву.

Пониженная кислотность.

Коварство ситуации в том, что пониженная кислотность желудка «ведет себя тихо» и протекает незаметно для человека.

Вот перечень признаков, которые позволяют заподозрить снижение кислотности желудка.

— Дискомфорт в желудке после еды
— Тошнота после приема лекарств
— Метеоризм в тонком кишечнике
— Множественные пищевые аллергии
— Дисбактериоз или кандидоз
— Расширенные кровеносные сосуды на щеках и носе
— Угри
— Слабые, расслаивающиеся ногти
— Анемии из-за плохого всасывания железа

Задания на развитие мировозрения

•Приведите примеры объектов, процессов реальной действительности, описываемых данным свойством, явлением и т.д.

•Составьте содержательную прикладную задачу на применение изученного материала.

«Толстые и тонкие вопросы»

«тонкие» вопросы

Кто ….. ?
Что ……. ?
Мог ли ……. ?
Когда ………. ?
Ответы на них находятся непосредственно в рассматриваемом материале.

«толстые» вопросы

Объясните почему……..?
В чем различия………..?
Что, если………….?
Предположите, что будет, если…………….?
Ответы на них предполагают поиск других источников информации.

Метапредметные умения


«Измерение кислотности (рН) различных напитков, используемых школьниками в пищу».

Цель мастер-класса: демонстрация методов и приемов работы c модульной системы экспериментов на базе цифровых технологий RELAB  при выполнении исследований на уроках и внеурочной деятельности по химии при переходе на ФГОС.

Задачи:

  • познакомить с программой обработки экспериментальных данных RELAB;
  • познакомить с результатами апробации лаборатории во внеурочной деятельности;
  • провести практикум по использованию модульной системы;

Особенности проведения мастер-класса:

  • вовлечение участников мастер-класса в активную экспериментальную деятельность;
  • организация группового взаимодействия и обсуждение результатов эксперимента;
  • рефлексия в процессе мастер-класса.

Структура мастер-класса:

  1. Подготовительно-организационный.

Федеральный Государственный образовательный стандарт основного общего образования в одном из пунктов, касающихся результатов освоения основной образовательной программы по физике, химии, биологии, предполагает приобретение опыта применения научных методов познания, наблюдения природных явлений, проведения опытов, простых экспериментальных исследований, прямых и косвенных измерений с использованием аналоговых и цифровых измерительных приборов.      Модульная система экспериментов на базе цифровых технологий   является одной из современных систем, способных обеспечить достижение учащимися указанных в стандарте результатов. Новейшее оборудование позволяет проводить эксперименты, которые без него в школе выполнить было невозможно. Участники активно включаются в исследовательскую деятельность,  самостоятельно решая поставленную задачу. Это способствует формированию познавательного интереса, логического мышления, творческой самостоятельности, более ранней профессиональной ориентации учащихся, позволяет устанавливать причинно-следственные связи, тренирует навыки учащихся по выполнению инструкций, описывающих реальные экспериментальные действия.  Интеграция предметов (физика, химия, биология) способствует целостному восприятию проблемы с точки зрения естественных наук.

Задачи для участников мастер-класса:

  • изучить методы и приемы работы с модульной системой экспериментов на базе цифровых технологий RELAB  
  •  выполнить эксперимент с использованием датчика pH;
  • предложить варианты использования данной лаборатории в рамках своего предмета.
  •  Основная часть.

 Цифровые лаборатории – это инновационное учебное оборудование для проведения большого количества демонстраций, исследований, опытов и лабораторных работ. Использование компьютера  в сочетании с цифровыми лабораториями  расширяет и обогащает образовательную деятельность, углубляя его практическую направленность. Наилучшие результаты достигаются при выполнении учебных экспериментов, в исследовательской и проектной деятельности. Цифровые лаборатории позволяют проводить учебные эксперименты не только в классе, но и на природе, что особенно актуально для исследований по естественным наукам. При этом результаты измерений могут быть обработаны и проанализированы непосредственно во время проведения работы без подключения к компьютеру или сохранены в памяти для проведения дальнейшей обработки и исследований на компьютере.  На современном этапе учебные занятия проходят с применением ИКТ. Школьные кабинеты оснащаются компьютерной техникой. Начинается настоящее господство Интернета и информационных технологий. Мы вторгаемся в виртуальное пространство все глубже и глубже. Изучая естественные науки, педагоги ставят перед учениками демонстрационные опыты в виртуальных лабораториях, а учащиеся выполняют лабораторные и практические работы на экранах компьютеров, используя виртуальные приборы, инструменты и материалы. 
Эксперимент является неотъемлемой частью познания природы, изучение ее законов. Такие науки как физика, химия, биология не могут изучаться только теоретически, им обязательно нужна практическая подоплека. Эксперимент позволяет учащимся самим убедиться в справедливости существующих законов природы, а также в верности выдвинутой научной гипотезы или наоборот, в ее ошибочности. 
     Для того, чтобы повысить эффективность эксперимента, необходимо использовать современные приборы, ведь именно они регистрируют данные, которые и являются основой вычислений. К таким современным приборам относятся всевозможные датчики, призванные различные виды физических величин, в том числе звук, свет, силу, давление и другие, перевести в электрические сигналы. Полученные электрические сигналы подаются через специальное устройство, называемое регистратором, на компьютер, где программным образом обрабатываются и могут быть представлены нам в самой разнообразной форме, как в виде стилизованных аналоговых или цифровых приборов, так и в виде графиков. Последние имеют гораздо большую наглядность при изучении происходящих процессов и избавляют исследователей от рутинной работы по снятию показаний и заполнения таблиц. Тем более, что в ходе измерений данные в таблицу вносятся автоматически, и экспериментаторам остается только обработать полученные результаты. Вот к таким современным средствам измерения и относится цифровая модульная система экспериментов RELAB. Цифровые лаборатории — это новое поколение школьных естественнонаучных лабораторий. Они предоставляют возможность:

  • сократить время, которое затрачивается на подготовку и проведение фронтального или демонстрационного эксперимента;
  • повысить наглядность эксперимента и визуализацию его результатов, расширить список экспериментов;
  • проводить измерения в полевых условиях; модернизировать уже привычные эксперименты

Тип урока: Лабораторная работа

Цель урока: показать различие кислотности (водородного показателя рН) распространенных напитков с помощью датчиков цифровой лаборатории.

Задачи урока:

Образовательные:

1.     Связанные с формированием общенаучных знаний:

  •  повторить понятие кислотности в биологии, желудочный сок, строение стенки желудка

2.      Связанные с формированием общепредметных знаний:

  • повторить понятия водородный показатель
    •  повторить единицы измерения водородного показателя

3.      Связанные с формированием опыта деятельности:

  • дать возможность учащимся использовать знания о работе с приборами для исследования водородного показателя различных напитков;

Развивающие:

  • дать возможность детям быть активными участниками целеполагания;
    • развивать речь учащихся через организацию диалогического общения на уроке;
    • включать детей в разрешение учебных проблемных ситуаций для развития их логического мышления;
    • поддерживать внимание учащихся через смену учебной деятельности и рефлексию отдельных этапов урока;
    • для развития моторной памяти организовать фиксирование учащимися информации в тетради;
    • для развития слуховой памяти проговаривать определения;
    • для развития зрительной памяти вести записи на доске;

Воспитательные:

Воспитывать умения:

  • выполнять определенные виды работы сообща;
    • выслушивать мнение товарища и отстаивать свою точку зрения;
    • эстетически оформлять записи в тетрадях и на доске.

Оборудование урока: проектор; электронный ресурс, цифровая лаборатория «RELAB, датчик рН 0-14.

Этап урокаВремяРабота учителяРабота учащихся
I. Вводная часть
I.  Организационный момент1-2  мин.Проверка готовности класса к уроку. Настрой на работу.  Подготовка к уроку, проверка присутствую-щих.
комментарий 
II. Постановка цели урока
Актуализация знаний. Повторение теоретического материала.2-3 мин.Повторение понятия «водородный показатель». Повторение строения стенки желудка и состава желудочного сока. Отвечают на вопросы учителя.
Мотивация на работу на уроке с цифровым оборудованием4-6 мин.После повторения основных теоретических вопросов ученикам предлагается пересесть за рабочие места с ЦЛ «RELAB» и провести эксперимент, подтверждающий различие рН-показателя у разных пищевых напитков.Пересаживают-ся за рабочее место с ЦЛ «RELAB»
  
III. Основная часть
Объяснение порядка работы, цели и задачи работы.5-7 мин.На экране интерактивной панели  детям показывается цель и задачи работы, ход выполнения лабораторной работы с объяснением основных этапов, подключения датчиков. На столы выдаются распечатки с последовательностью выполнения лабораторной работы.Уяснение хода выполнения работы.
Устройство цифровой лаборатории, предназначение отдельных блоков оборудования или приборов4-6 мин.Сборка и подключение необходимых датчиков к программе «RELAB», раздача исследуемых жидкостей.
комментарий 
IV. Освоение учащимися нового материала: формирование конкретных представлений об изучаемых фактах, явлениях, их сущности и взаимосвязях у учащихся.
Проведение работы, объяснения учителя. 10-15 мин.Помощь при необходимости детям.Выполнение работы.
Оценка результатов исследования, погрешности4-6 мин. Составление графиков, запись результатов.
Соотнесение полученных результатов с теоретическими положениями. Формирование вклада в представление единой картины мира.7-9 мин.Вопросы для обсуждения: Как влияет повышенная кислотность напитка на желудок человека?При каких заболеваниях нельзя употреблять напитки с повышенной кислотностью? Какие напитки по показателю рН наиболее вредны человеку?Отвечают на вопросы, беседа с учителем.
комментарий 
V. Краткий опрос учащихся по новому материалу для контроля усвоенного и проведения первичного закрепления материала
комментарий 
VI. Информация о домашнем задании и рекомендации по его выполнению
Выдача задания на дом по результатам проведенного урока2-3 мин.Дома оформить на компьютере отчет о лабораторной работе, письменно ответить на предложенные для обсуждения вопросы. 
комментарий 
VII. Завершение урока
Подведение итогов2-3 мин.Наведение порядка на рабочих столах, приведение в порядок и сдача датчиков. 
комментарий 

После  окончания мастер-класса участникам предлагается метод «Неоконченного предложения»:

1. Наиболее интересным для меня было….
2. Наиболее ценным считаю….
3. Я самостоятельно….
4. У меня получилось….
5. Я затрудняюсь….
6. Необходимо сделать …

МЕТОДИЧЕСКАЯ РАЗРАБОТКА

 «Лабораторная работа

«Измерение кислотности (водородного показателя рН)  различных напитков, употребляемых в пищу»

Теоретические основы эксперимента

Водоро́дный показа́тель, «pH «, — это мера активности  ионов водорода в растворе, количественно выражающая его кислотность, вычисляется как отрицательный десятичный логарифм концентрации водородных ионов, выраженной в молях на литр.

Это понятие было введено в 1909 году датским химиком Сёренсеном. Показатель называется pH, по первым буквам латинских слов «potentia hydrogeni » — сила водорода, или «pondus hydrogenii » — вес водорода.

Значение pH

В чистой воде при 22 °C концентрации ионов водорода ( [H+] ) и гидроксид-ионов ( [OH] ) одинаковы и составляют 10-7 моль/л,. Когда концентрации обоих видов ионов в растворе одинаковы, говорят, что раствор имеет нейтральную реакцию. При добавлении к воде кислоты концентрация ионов водорода увеличивается, а концентрация гидроксид-ионов соответственно уменьшается, при добавлении основания — наоборот, повышается содержание гидроксид-ионов, а концентрация ионов водорода падает. Когда [H+] > [OH] говорят, что раствор является кислым, а при [OH] > [H+]  — щелочным.

Для удобства представления, вместо концентраций ионов водорода пользуются их десятичным логарифмом, взятым с обратным знаком, который собственно и является водородным показателем — pH.

Значения pH в растворах различной кислотности

Так как в кислых растворах pH кислых растворов pH < 7, аналогично pH щелочных растворов pH > 7, pH нейтральных растворов равен 7.

Методы определения pH

Для определения pH растворов широко используют несколько методик. Водородный показатель можно приблизительно оценивать с помощью индикаторов, точно измерять pH-метром или определять аналитически путём, проведением кислотно-основного титрования.

  1. Для грубой оценки концентрации водородных ионов широко используются кислотно-основные индикаторы — органические вещества-красители, цвет которых зависит от pH среды. Изменение цвета каждого индикатора происходит в своём интервале кислотности, обычно составляющем 1—2 единицы. Для расширения рабочего интервала измерения pH используют так называемый универсальный индикатор, представляющий собой смесь из нескольких индикаторов. Универсальный индикатор последовательно меняет цвет с красного через жёлтый, зелёный, синий до фиолетового при переходе из кислой области в щелочную. Определения pH индикаторным методом затруднено для мутных или окрашенных растворов.
  2. Использование специального прибора — pH-метра — позволяет измерять pH в более широком диапазоне и более точно (до 0,01 единицы pH), чем с помощью индикаторов. Способ отличается удобством и высокой точностью, позволяет измерять pH непрозрачных и цветных растворов и потому широко используется.
  3. Аналитический объёмный метод — кислотно-основное титрование — также даёт точные результаты определения кислотности растворов. Раствор известной концентрации (титрант) по каплям добавляется к исследуемому раствору. При их смешивании протекает химическая реакции. Точка эквивалентности — момент, когда титранта точно хватает, чтобы полностью завершить реакцию, — фиксируется с помощью индикатора. Далее, зная концентрацию и объём добавленного раствора титранта, вычисляется кислотность раствора.

Заболевания желудка, вызываемые при повышенной кислотности продуктов

Если раньше хронический гастрит считался в основном «привилегией» людей среднего и пожилого возраста, теперь его диагностируют у школьников. Проблемы с желудком, гастриты — самые распространенные заболевания у школьников. Хронический гастрит развивается постепенно. На ранних этапах может не проявляться никак. И когда у ребенка появляются первые симптомы, заболевание протекает далеко уже не первый день. Лучшая пища для гастрита — это нервные перегрузки, стресс и усталость. Также гастрит обостряется частом и систематическом употреблении острой и соленой пищи, газированных напитков, все это провоцируют обострение сопровождающееся специфической желудочной болью.

Водоро́дный показа́тель, «pH «, — это мера активности  ионов водорода в растворе, количественно выражающая его кислотность, вычисляется как отрицательный десятичный логарифм концентрации водородных ионов, выраженной в молях на литр.

Это понятие было введено в 1909 году датским химиком Сёренсеном. Показатель называется pH, по первым буквам латинских слов «potentia hydrogeni » — сила водорода, или «pondus hydrogenii » — вес водорода.

Роль pH в химии и биологии

Кислотность среды имеет важное значение для множества химических процессов, и возможность протекания или результат той или иной реакции часто зависит от pH среды. Водородный показатель pH широко используется для характеристики кислотно-основных свойств различных биологических сред.

Кислотность реакционной среды особое значение имеет для биохимических реакций, протекающих в живых системах. Концентрация в растворе ионов водорода часто оказывает влияние на физико-химические свойства и биологическую активность белков и нуклеиновых кислот, поэтому для нормального функционирования организма поддержание кислотно-основного гомеостаза является задачей исключительной важности. Динамическое поддержание оптимального pH биологических жидкостей достигается благодаря действию буферных систем организма.

Употребление большого количества апельсинов оказывает раздражающее влияние на слизистую оболочку желудка, кишечника и на почки.
Следовательно, апельсины не рекомендуются при язвенной болезни желудка и двенадцатиперстной кишки, энтеритах, при гастритах с повышенной кислотностью желудочного сока, колитах и обострении воспалительных заболеваний кишечника, при холецистите, гепатите и остром нефрите.

Режим – прежде всего!

Профилактика гастритов – хорошее питание, гигиена и режим. Чай и кофе надо пить некрепкие, чтобы не раздражали слизистую.

Лучше избегать жирных и жареных блюд, острых приправ – или хотя бы есть их изредка, в меру. Вредны газированные напитки: они приводят к повышению кислотности, забросу кислого содержимого из желудка в пищевод.

Охрана здоровья и рН

Человеку следует следить за тем, какие продукты он употребляет. Злоупотребление продуктами с кислым показателем рН 1.9–6.9 или повышающих кислотность (мясо, рыба, хлеб и макароны, твердые сыры, сладкое, кофе и т.д.) может привести к ломкости костей, язве желудка, хроническим заболеваниям кишечника. Из-за этого у человека нарушается кислотно-щелочное равновесие, развивается либо избыточная, либо повышенная кислотность.
Для восстановления кислотно-щелочного равновесия необходимо употреблять большое количество зелени, овощей и фруктов, выпивать каждый день по стакану натурального фруктового, а лучше овощного сока (они являются природными буферами). Повышенная щелочность у людей встречается крайне редко.

Цель:

  • показать различие кислотности (водородного показателя Ph) распространенных напитков с помощью датчиков цифровой лаборатории.

Задачи:

  • сформировать знания о показателе pH и его значение в жизни человека;
  • продолжить развитие навыков использования элементов исследовательской работы;
  • показать важность знаний химии для заботы о своем здоровье.

Возраст учащихся:

8 класс,

11 класс.

Межпредметные связи:

  • биология (строение организма человека и его функции),
  • экология (экологическая грамотность по отношению к здоровью человека)
  • информатика (компьютерная грамотность).

Раздел учебной программы:

 Учебный предметИзучаемая тема согласно тематическому поурочному планированию
1Биология 8 класс«Пищеварение в желудке. Гигиена органов пищеварения»
2Химия      8 класс      11 класс  «Водород. Кислоты» «Водородный показатель»

Необходимые материалы и оборудование

  • компьютер Nova 5000SX;
  • датчики: Ph-метр;
  • исследуемые жидкости: вода, молоко, минеральная вода, сок апельсиновый, сок персиковый, кока-кола, чай.

Порядок проведения лабораторной работы

  1. Подключите к датчику Ph электрод для измерения кислотности.
  2. Соедините компьютер Nova 5000SX с датчиком соединительными проводами.
  3. Включите компьютер Nova 5000SX.
  4. Загрузите программу (Пуск/Программы/Наука/MultiLab)
  5. В подготовленную емкость налейте жидкость, кислотность которой будете измерять, подпишите маркером емкость.
  6. С электрода аккуратно отсоедините защитный колпачок с жидкостью (защитный колпачок отставить в сторону до завершения исследования)
  7. В меню программы выберите: Регистратор/Пуск/Настройки
  8. В закладке «Частота» выберите частоту замеров: «Каждые 10 секунд»
  9. Погрузите электрод в сосуд с исследуемой жидкостью
  10. В верхнем меню выберите: Регистратор/Пуск
  11. Произведите замеры в каждом исследуемом сосуде, вычислите среднее значение показателя: Исследование/Анализ/Статистика/Среднее.
  12. Результаты сохраните в файле.
  13. Экспортируйте данные в Электронные таблицы.
  14. Отсортируйте полученные данные по возрастанию (или убыванию), постройте гистограмму  по полученным данным.
  15. Распечатайте полученную таблицу, выделите красным цветом  напитки, обладающие повышенной кислотностью.
  16. Запишите данные в таблицу и постойте график:

Вопросы для обсуждения результатов

  1. Как влияет повышенная кислотность напитка на желудок человека?
  2. При каких заболеваниях нельзя употреблять напитки с повышенной кислотностью?
  3. Какие напитки по показателю рН наиболее вредны человеку?

Предполагаемые результаты

ВеществоpH
Вода водопроводная6,0-7,0
Вода минеральная6,0-7,0
Лимонад Кола2,5
Молоко6,6-6,9
Яблочный сок3,7-3,9
Апельсиновый сок3,5-3,7
Чай5,5

ПРИЛОЖЕНИЯ:

1. Раздаточный материал при проведении лабораторной работы.

2. Пример выполненной лабораторной работы.

3. Презентация (ход работы)

Выводы

Человеку следует следить за тем, какие продукты он употребляет. Злоупотребление продуктами с кислым показателем рН 1.9–6.9 или повышающих кислотность (мясо, рыба, хлеб и макароны, твердые сыры, сладкое, кофе и т.д.) может привести к ломкости костей, язве желудка, хроническим заболеваниям кишечника. Из-за этого у человека нарушается кислотно-щелочное равновесие, развивается либо избыточная, либо повышенная кислотность.

Водородный показатель можно измерить различными способами. В работе приводятся современный  методы измерения рН с помощью датчиков цифровой лаборатории «Архимед». Результаты исследований можно применять на практике для изучения и углубления своих знаний по химии и продуктов в быту.

Приложение 1

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА

«Измерение кислотности различных напитков, употребляемых в пищу»

Цель: показать различие кислотности (показателя Ph) распространенных напитков с помощью датчиков цифровой лаборатории.

Оборудование:

  • компьютер Nova 5000SX;
  • датчики: Ph-метр;
  • исследуемые жидкости: вода, молоко, минеральная вода, сок апельсиновый, сок персиковый, кока-кола, чай.

 Порядок выполнения работы:

  1. Подключите к датчику Ph электрод для измерения кислотности.
  2. Соедините компьютер Nova 5000SX  с датчиком соединительными проводами.
  3. Включите компьютер Nova 5000SX.
  4. Загрузите программу (Пуск/Программы/Наука/MultiLab)
  5. В подготовленную емкость налейте жидкость, кислотность которой будете измерять,подпишите маркером емкость.
  6. С электрода аккуратно отсоедините защитный колпачок с жидкостью (защитный колпачок отставить в сторону до завершения исследования)
  7. В меню программы выберите: Регистратор/Пуск/Настройки
  8. В закладке «Частота» выберите частоту замеров: «Каждые 10 секунд»
  9. Погрузите электрод в сосуд с исследуемой жидкостью
  10. В верхнем меню выберите: Регистратор/Пуск
  11. Произведите замеры в каждом исследуемом сосуде, вычислите среднее значение показателя: Исследование/Анализ/Статистика/Среднее.
  12. Результаты сохраните в файле.
  13. Экспортируйте данные в Электронные таблицы.
  14. Отсортируйте полученные данные по возрастанию (или убыванию), постройте гистограмму  по полученным данным.
  15. Распечатайте полученную таблицу, выделите красным цветом  напитки, обладающие повышенной кислотностью.
  16. Составьте таблицу  и внесите данные, постойте график:
Наименование жидкостиСреднее значение Ph
1Вода (водопроводная) 
2Вода минеральная 
3Молоко 
4Чай 
5Сок апельсиновый 
6Сок персиковый 
7Кока-Кола 

Ответьте на вопросы и сделайте вывод:

  1. Как влияет повышенная кислотность на желудок человека?
  2. При каких заболеваниях нельзя употреблять напитки с повышенной кислотностью?
  3. Какой показатель Ph считается нейтральным?
  4. Какие напитки по показателю Ph наиболее вредны для человека?
  5. Создайте отчет по проделанной лабораторной работе. Отчет должен содержать гистограммы полученных данных, ответы на вопросы и выводы.

Приложение 2

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА

«Измерение кислотности различных напитков, употребляемых в пищу»

Цель: показать различие кислотности (показателя Ph) распространенных напитков с помощью датчиков цифровой лаборатории.

Оборудование:

  • компьютер Nova 5000SX;
  • датчики: Ph-метр;
  • исследуемые жидкости: вода, молоко, минеральная вода, сок апельсиновый, сок персиковый, кока-кола, чай.
Наименование жидкостиСреднее значение Ph
1Вода (водопроводная)6,03
2Вода минеральная5,04
3Молоко6,65
4Чай5,46
5Сок апельсиновый3,79
6Сок персиковый3,81
7Кола2,59

Ответьте на вопросы и сделайте вывод:

  1. Как влияет повышенная кислотность на желудок человека?

Злоупотребление продуктами с кислым показателем рН 1.9–6.9 может привести к язве желудка, хроническим заболеваниям кишечника. Из-за этого у человека нарушается кислотно-щелочное равновесие, развивается либо избыточная, либо повышенная кислотность.

  • При каких заболеваниях нельзя употреблять напитки с повышенной кислотностью?

При гастрите и язвенной болезни желудка.

  • Какой показатель рН считается нейтральным?

рН=7

  • Какие напитки по показателю Ph наиболее вредны для человека?

Кола, сок апельсиновый

  • Создайте отчет по проделанной лабораторной работе. Отчет должен содержать гистограммы полученных данных, ответы на вопросы и выводы.

Человеку следует следить за тем, какие продукты он употребляет. Злоупотребление продуктами с кислым показателем рН 1.9–6.9 может привести к гастриту, язве желудка, хроническим заболеваниям кишечника. Из-за этого у человека нарушается кислотно-щелочное равновесие, развивается либо избыточная, либо повышенная кислотность.

Употребление большого количества апельсинов оказывает раздражающее влияние на слизистую оболочку желудка, кишечника и на почки. Следовательно, апельсины не рекомендуются при язвенной болезни желудка и двенадцатиперстной кишки, энтеритах, при гастритах с повышенной кислотностью желудочного сока, колитах и обострении воспалительных заболеваний кишечника, при холецистите, гепатите и остром нефрите.

Режим – прежде всего!

Профилактика гастритов – хорошее питание, гигиена и режим. Чай и кофе надо пить некрепкие, чтобы не раздражали слизистую.

Лучше избегать жирных и жареных блюд, острых приправ – или хотя бы есть их изредка, в меру. Вредны газированные напитки: они приводят к повышению кислотности, забросу кислого содержимого из желудка в пищевод.

Охрана здоровья и рН

Человеку следует следить за тем, какие продукты он употребляет. Злоупотребление продуктами с кислым показателем рН 1.9–6.9 или повышающих кислотность (мясо, рыба, хлеб и макароны, твердые сыры, сладкое, кофе и т.д.) может привести к ломкости костей, язве желудка, хроническим заболеваниям кишечника. Из-за этого у человека нарушается кислотно-щелочное равновесие, развивается либо избыточная, либо повышенная кислотность.

Для восстановления кислотно-щелочного равновесия необходимо употреблять большое количество зелени, овощей и фруктов, выпивать каждый день по стакану натурального фруктового, а лучше овощного сока (они являются природными буферами). Повышенная щелочность у людей встречается крайне редко.