W module Struktura i właściwości materii zaproponowano sześć serii praktycznych, opartych na dociekaniach działań badawczych, których celem jest zaznajomienie uczniów z pojęciami i zjawiskami związanymi z materią. Dzięki ich realizacji uczniowie poznają stany skupienia materii oraz pojęcie właściwości fizycznych i chemicznych, w tym: objętość, masę, temperaturę krzepnięcia, temperaturę topnienia, temperaturę wrzenia i zdolność do tworzenia mieszanin i roztworów. Uczniowie zdobywają również umiejętność opisywania materii i przewidywania jej oddziaływań z innymi rodzajami materii.
W module jest omawiana koncepcja zmian chemicznych – uczniowie, próbując rozdzielić na składniki mieszaniny, w jakich zaszły reakcje chemiczne, uzmysławiają sobie, że materia może ulegać przemianom, w wyniku których powstają nowe substancje. Na koniec pracy z modułem uczniowie wykorzystują zdobytą wiedzę w praktyce. Działając jako inżynierowie, projektują system filtracji do oczyszczania wody.
Zawartość modułu STRUKTURA I WŁAŚCIWOŚCI MATERII
| – przewodnik metodyczny dla nauczyciela w wersji drukowanej i cyfrowej | 1 |
| – scenariusze lekcji ze szczegółowo opisanymi eksperymentami i projektami edukacyjnymi | 1 |
| – drukowane materiały dla uczniów o zróżnicowanym poziomie | 30 |
| – dostęp do materiałów cyfrowych (atrakcyjne symulacje, ćwiczenia, testy, podręczniki multimedialne) dla uczniów i nauczycieli (licencja szkolna, bezterminowa) | 1 |
| – cylinder miarowy (menzurka) odporny na chemikalia, kwasy, zasady, rozpuszczalniki; sterylizacja do 121 C (poj. 1000 ml) | 8 |
| – szklana zlewka laboratoryjna Pyrex, odporna na chemikalia (poj. 100 ml) | 2 |
| – kolorowe balony (dł. 22 cm) | 48 |
| – pipeta, niesterylna (poj. 3 ml) | 48 |
| – przeźroczysty lejek | 8 |
| – jodyna antyseptyczna 2% (poj. 30 ml) | 1 |
| – rękawiczki gumowe jednorazowe | 100 |
| – precyzyjna waga szkolna z odważnikami, wykonana z wytrzymałego tworzywa sztucznego, posiadająca 10 odważników z mosiądzu; <wbr>zakres do 2 kg, dokładność 0,5 g | 4 |
| – termometr zanurzeniowy, metalowy | 2 |
| – laboratoryjne opiłki żelaza (waga 500 g) | 1 |
| – lupa | 30 |
| – różdżka magnetyczna | 1 |
| – podkładki metalowe, okrągłe (śr. 8mm) | 25 |
| – kulki szklane | 450 |
| – gleba (poj. 3 l) | 1 |
| – wosk naturalnie biały (bloczki) | 8 |
| – zielona modelina (waga 100 g) | 8 |
| – piasek akwariowy (waga 0,5 kg) | 1 |
| – żwir akwariowy (waga 2 kg) | 1 |
| – przeźroczysty słoik z zakrętką (tworzywo sztuczne, poj. 900 ml) | 10 |
| – siatka (60×76 cm) | 1 |
| – siatka (23×23 cm) | 8 |
| – miarka/ łyżka miarowa | 8 |
| – cienki, mocny sznurek (dł. 60 m) | 1 |
| – pojemnik z plastiku (poj. 5,5 l) | 8 |
| – taśma maskująca (szer. 20 mm) | 8 |
| – taca z tworzywa sztucznego (25x35cm) | 8 |
| – miarka/kubek (poj. 60 ml) | 8 |
| – pojemniczek z pokrywką (poj. 35 ml) | 45 |
| – kubki z plastiku (poj. 300 ml) | 150 |
| – woreczki foliowe „strunowe” (15×15 cm) | 36 |
| – plansza dydaktyczna 70×100 cm, „Metoda badawcza” | 1 |
| – duża, wytrzymała skrzynia (tworzywo sztuczne, 50x60x30 cm) | 2 |
Zadania badawcze realizowane w module STRUKTURA I WŁAŚCIWOŚCI MATERII
Zagadnienie 1. Materia wokół nas (3 jednostki lekcyjne)
Realizowane treści:
– materia
– stany skupienia materii
– masa i objętość
Tematy zadań badawczych:
1) Sprawdźmy, co już wiemy: Dlaczego materia jest istotna?
2) Czy potrafisz ustalić masę obiektu i obliczyć jego objętość?
3) Czy gazy mają masę i objętość?
Zagadnienie 2. Energia i stany skupienia materii (4 jednostki lekcyjne)
Realizowane treści:
– ruch drobin w trzech stanach skupienia
– zmiany stanów skupienia materii
– zasada zachowania masy
Tematy zadań badawczych:
1) Jak zachowują się cząstki materii?
2) Czy można zaobserwować procesy parowania i skraplania?
3) Czy materia ulega zniszczeniu, gdy zmienia stan skupienia?
Zagadnienie 3. Fizyczne właściwości materii (2 jednostki lekcyjne)
Realizowane treści:
– właściwości fizyczne materii
– właściwości fizyczne materiałów a ich zastosowanie
– gęstość
– lepkość
– pływanie ciał
Tematy zadań badawczych:
1) Jak mogę wykorzystać właściwości fizyczne do identyfikowania obiektów?
2) Jakimi właściwościami mogą się różnić ciecze?
Zagadnienie 4. Sporządzanie mieszanin i roztworów (4 jednostki lekcyjne)
Realizowane treści:
– mieszaniny
– sporządzanie mieszanin
– roztwory
– rozpuszczalność
– rozdzielanie mieszanin na składniki
Tematy zadań badawczych:
1) Jak możesz rozdzielić mieszaninę ciał stałych?
2) Jaki będzie skutek wymieszania dwóch materiałów?
3) Czy mieszaninę można rozdzielić na jej pierwotne składniki?
Zagadnienie 5. Zmiany fizyczne i chemiczne (2 jednostki lekcyjne)
Realizowane treści:
– zjawiska fizyczne i reakcje chemiczne
– mieszanie substancji
– objawy reakcji chemicznych
– prawo zachowania masy
Tematy zadań badawczych:
1) Po czym możemy rozpoznać reakcję chemiczną?
2) Czy objawy reakcji chemicznych są dla nas widoczne?
Zagadnienie 6. Rozdzielanie materii (6 jednostek lekcyjnych)
Realizowane treści:
– sposoby rozdzielania składników mieszanin
– zastosowanie filtracji do oczyszczania wody
Tematy zadań badawczych:
1) Jak oczyszczana jest zanieczyszczona woda?
2) Jak układ filtracyjny usuwa zanieczyszczenia z wody?
3) Jak można zoptymalizować działanie naszego układu filtracji wody?
4) Ocena pod koniec działu: czego nauczyliśmy się o materii?