Кейс «Парообразование и конденсация. Способы получения воды из воздуха»
Автор: Абрамова Маргарита Валентиновна
Организация: МБОУ «Гимназия №3» г.о. Самара
Населенный пункт: Самарская область, г. Самара
Методическая проблема
Формирование компетенции естественно-научной грамотности «применение научных знаний для объяснения наблюдаемых явлений и их практического применения».
Для решения методической проблемы необходимо:
1. Формирование компетентностных областей естественно-научной грамотности и соответствующих умений:
-научно объяснять явления и процессы, связанные с тепловыми процессами:
- применять соответствующие естественно-научные знания, сформированные на уроках физики ;
- обосновывать прогнозы о протекании процессов и явлений;
-применять естественно-научные методы исследования и способы решения задач;
-интерпретировать данные и использовать научные доказательства для получения выводов:
- анализировать, интерпретировать данные и делать соответствующие выводы;
- преобразовывать одну форму представления данных в другую.
- кейса- применяя полученные знания на уроках физики, разобрать существующие способы получения воды из воздуха и проанализировать эффективность их практического использования»
- Задачи :
- Создание условий для повышения мотивации к освоению способов решения заданий в формате межпредметного кейса и к результатам своей работы.
- Овладение читательской культурой как средством познания мира и применение полученных знаний из общественно-научных и естественно-научных предметных областей для решения практико-значимых задач.
- Осознание сущности естественно-научных понятий (температура, влажность, испарение, теплопроводность, гигроскопичность, масса), их междисциплинарного характера и важной роли при решении комплексных практико- ориентированных заданий.
- Овладение методами научного познания как способами организации теоретического исследования процессов и явлений в природе и социуме.
- Овладение умениями самостоятельной организации учебной и исследовательской деятельности.
Способ решения
Представленный кейс предлагается использовать на уроке физики в рамках изучения темы «Испарение и конденсация» (8класс). Выполняя задания кейса, обучающиеся решают предметные задачи по физике, опираясь на актуализированный материал из физики и биологии, а также личный опыт. Опыт решения данного задания будет полезен с точки зрения профилактики возможного перегрева организма в период летних каникул.
Для эффективной организации учебной деятельности обучающихся, направленной на формирование естественно-научной грамотности рекомендуем использовать:
- обобщающую беседу – для подведения итогов проделанной работы.
- групповую работу – для формирования опыта коммуникативного взаимодействия, умения согласовывать точки зрения и поиск компромиссных решений.
- учебную дискуссию – для формирования личностной точки зрения и формулирования аргументаций в её защиту.
Содержание кейса
Текст 1. Механизм извлечения влаги из воздуха
Готовый механизм для извлечения влаги из воздуха дает нам сама природа. Речь идет о росе, которая появляется на траве, на стекле,.. Дело в том, что при понижении температуры воздуха, водяного пара, содержащегося в воздухе, может оказаться слишком много, и часть его выпадет в виде капелек воды — росы. Температура, до которой охлаждается воздух, чтобы выпала роса, называют точкой росы. Росу можно заставить выпадать не только по утрам и вечерам, но и днем. Простейшим приспособлением для этой цели может служить куча обыкновенного щебня. За ночь щебенка охлаждается, а днем воздух нагревается быстрее, имея меньшую теплоемкость. Днем теплый воздух, содержащий большое количество воды, проходит через поры и щели и охлаждается. Избыточная влага осаждается на камнях и стекает вниз. Остается только собрать воду. Камни постепенно нагреваются, и количество конденсируемой воды постепенно уменьшается. Но за ночь щебенка снова остывает, и на следующий день куча щебня вновь готова к работе. Большая поверхность соприкосновения камней с теплым воздухом обеспечивает надежный теплообмен и полную конденсацию избыточной влаги. Такая «установка» лучше всего будет работать там, где воздух содержит много влаги днем. Но количество выделяемой воды зависит не только от влажности воздуха, но и от разности температур и от количества проходящего через кучу щебня воздуха.
Полный текст статьи см. в приложении.