ETIMOLOGÍA : EL NOMBRES DE LOS COLORES/ ΤΑ ΧΡΩΜΑΤΑ.pptx
ΖΥΜΟΜΥΚΗΤΕΣ
1. από τους μαθητές της Β’ τάξης του Γυμνασίου Νέας Κυδωνίας Χανίων
Σεχίδου Ελισάβετ sechidou.elsa@gmail.com
Ξηράκη Σοφία sxiraki@gmail.com
Καθηγήτριες Γυμνασίου Νέας Κυδωνίας Χανίων
ΠΕΡΙΛΗΨΗ
Σε τρεις πλαστικές φιάλες με αποχλωριωμένο νερό βρύσης βάλαμε ξηρές σταφίδες
ως πηγή σακχάρων, μαγιά (ζυμομύκητες), ελάχιστη ζάχαρη και σε τέταρτη φιάλη που
χρησιμοποιήθηκε ως μάρτυρας, υπήρχε μόνο νερό, ξηρές σταφίδες και ζάχαρη.
Στο πάνω μέρος κάθε φιάλης τοποθετήθηκε καπάκι με μικρό άνοιγμα για να φεύγει
το παραγόμενο διοξείδιο του άνθρακα. Το πείραμα εκτελέστηκε σε θερμοκρασία
δωματίου και ακολούθησε απόσταξη και ανίχνευση αιθυλικής αλκοόλης. Ένα μήνα
μετά έγινε ανίχνευση οξικού οξέος. Στο μάρτυρα δεν ανιχνεύτηκε οινόπνευμα ή ξύδι
λόγω απουσίας μικροοργανισμών.
Λέξεις κλειδιά: ζυμομύκητες, αιθυλική αλκοόλη, οινόπνευμα, ξύδι
Α. ΕΙΣΑΓΩΓΗ
ΣΤΟΧΟΙ
Οι μαθητές :
• Παρατήρησαν τους ζυμομύκητες και τον τρόπο πολλαπλασιασμού τους με τη
χρήση οπτικού μικροσκοπίου
• Διαπίστωσαν ότι υπάρχουν χρήσιμοι μικροοργανισμοί που βοηθούν στην
παραγωγή προϊόντων (αιθυλική αλκοόλη, οξικό οξύ)
• Χρησιμοποίησαν μια πειραματική διαδικασία, απέκτησαν εργαστηριακή εμπειρία
και εκτίμησαν τα αποτελέσματά της
• Επεξήγησαν τις βιοχημικές διεργασίες με απλό και κατανοητό τρόπο
• Συνεργάστηκαν και πρότειναν λύσεις σε πρακτικά θέματα κατά τη διάρκεια του
πειράματος
2. Β. ΜΕΘΟΔΟΛΟΓΙΑ
Ακολουθήθηκε η εποικοδομητική διδακτική προσέγγιση. Στις Φυσικές Επιστήμες,
από τη σκοπιά του γνωστικού/ατομικού εποικοδομητισμού η γνώση θεωρείται ως ένα
δίκτυο εννοιολογικών δομών το οποίο οικοδομείται από τον κάθε μαθητή και δεν
μπορεί απλά να μεταφέρεται. Η διαδικασία απόκτησης γνώσεων απαιτεί ενεργό
εμπλοκή του ίδιου του ατόμου, το οποίο χρησιμοποιώντας το υπάρχον γνωστικό του
σύστημα και αλληλεπιδρώντας με τον φυσικό κόσμο που το περιβάλλει προσπαθεί να
κατασκευάσει νέα νοήματα μέσα στο πλαίσιο που ορίζουν οι κοινωνικές και
πολιτιστικές συνθήκες στις οποίες βρίσκεται. Η αλληλεπίδραση μπορεί να επιφέρει
αλλαγές στις αρχικές απόψεις του ή να τις ενισχύσει ή να δημιουργήσει νέες.
Ο μαθητής στην εποικοδομητική διδασκαλία μαθαίνει ακολουθώντας τη δική του
πορεία η οποία καθοδηγείται από τον εκπαιδευτικό και τα εκπαιδευτικά υλικά όπως
τα πειράματα, οι ασκήσεις, τα λογισμικά. Αυτό σημαίνει ότι η εποικοδομητική
διδασκαλία είναι κατά κύριο λόγο μαθητοκεντρική αλλά και κατευθυνόμενη από τον
εκπαιδευτικό. Στο επίκεντρο της εποικοδομητικής διδασκαλίας δεν βρίσκεται μόνο η
νέα γνώση που διδάσκεται αλλά και η μέθοδος με την οποία εποικοδομείται η νέα
γνώση.
Ο ρόλος του εκπαιδευτικού είναι σύνθετος, γιατί δεν αρκεί να γνωρίζει μόνο τη
«σωστή» γνώση και τις αρχικές απόψεις των μαθητών· χρειάζεται ν' ακολουθήσει
διαδικασίες που θα βοηθήσουν τον μαθητή να συνειδητοποιήσει τις αρχικές απόψεις
του, να δοκιμάσει την αποτελεσματικότητά των απόψεων σε νέες εμπειρίες, να τις
συγκρίνει με τις απόψεις των συμμαθητών του, ν' αναλογιστεί τη διαφορά μεταξύ των
αρχικών και των νέων απόψεων και να αξιολογήσει τις διεργασίες και τις δυσκολίες
που συνάντησε κατά τη διάρκεια της διδασκαλίας. (Επιμορφωτικό υλικό για την
επιμόρφωση των εκπαιδευτικών στα Κέντρα Στήριξης Επιμόρφωσης Τεύχος 5: Κλάδος
ΠΕ04 Β’ έκδοση) .
Η βιβλιογραφική, θεωρητική προσέγγιση του θέματος έγινε με τη χρήση ΤΠΕ.Η
ραγδαία ανάπτυξη των Τεχνολογιών Πληροφορίας και Επικοινωνιών (ΤΠΕ) έχει
προσφέρει τεχνικές και εργαλεία που βοηθούν στην ανάπτυξη εκπαιδευτικών
συστημάτων τα οποία χαρακτηρίζονται από ιδιαίτερα φιλική διασύνδεση με τον
χρήστη. Στο πλαίσιο της εκπαιδευτικής διαδικασίας, οι Η/Υ και το διαδίκτυο
αποτελούν πολυδύναμα μέσα επικοινωνίας, αναζήτησης, επεξεργασίας και διάδοσης
της πληροφορίας. Μπορούν να επιδράσουν καταλυτικά στη διεύρυνση και στον
εμπλουτισμό των διδακτικών-μαθησιακών διαδικασιών, συμβάλλοντας στη
δημιουργία μαθησιακών περιβαλλόντων τα οποία διευκολύνουν την πρόκληση του
ενδιαφέροντος, την ενεργητική συμμετοχή και την εποικοδόμηση της γνώσης από
τους μαθητές. Η εισαγωγή των Η/Υ στην εκπαίδευση δημιούργησε ελπίδες για την
επίλυση πολλών διδακτικών-μαθησιακών προβλημάτων. Σκοπός δεν είναι απλώς η
κατάκτηση της ύλης από τους μαθητές με ένα στατικό τρόπο και επομένως η
3. αξιοποίηση ξεπερασμένων και στατικών υπολογιστικών περιβαλλόντων. Η ένταξη των
ΤΠΕ μπορεί να συμβάλει στην ανάπτυξη ενεργών μαθητών, που θα μπορούν να είναι
δημιουργικοί και ικανοί να αξιοποιούν κάθε μέσο επικοινωνίας και όλους τους
συμβολικούς-σημειωτικούς πόρους (λέξεις, εικόνες, κείμενα κ.ά.) και να διαθέτουν
αυξημένη κριτική ικανότητα, ώστε να αντιλαμβάνονται την πολύπλοκη νέα
επικοινωνιακή πραγματικότητα (Επιμορφωτικό υλικό για την επιμόρφωση των
εκπαιδευτικών στα Κέντρα Στήριξης Επιμόρφωσης Τεύχος 5: Κλάδος ΠΕ04 Β’ έκδοση).
Με την εφαρμογή αυτής της διδακτικής παρέμβασης, στοχεύαμε οι μαθητές να
αποκτήσουν εργαστηριακή εμπειρία, να συνδυάσουν τις θεωρητικές γνώσεις με την
πρακτική εφαρμογή. Είναι σημαντικό να εξοικειωθούν με την ερευνητική εργασία
(project) και να δουλέψουν ομαδοσυνεργατικά. Μέσα από τη διαδικασία αυτή θα
αποκτήσουν αυτοπεποίθηση και υπευθυνότητα και την ευκαιρία να παρατηρήσουν
ένα βιολογικό φαινόμενο. Πολλοί μαθητές είναι ιδιαίτερα εξοικειωμένοι με τις ΤΠΕ
οπότε ήταν εύκολο να εφαρμόσουν τις πρακτικές τους δεξιότητες στην τεχνολογία. Ο
χειρισμός του μικροσκοπίου, της συσκευής απόσταξης και της φωτογραφικής μηχανής
για τη λήψη φωτογραφιών έδωσε στα παιδιά την ικανοποίηση από τη συμμετοχή
στην ομάδα και έμαθαν να παρατηρούν, να αναζητούν και να συσχετίζουν
πληροφορίες. Οι διαφορετικοί εναλλακτικοί τρόποι προσέγγισης του θέματος
ακολούθησαν την εποικοδομητική προσέγγιση, δίνοντας βαρύτητα στις υπάρχουσες
αντιλήψεις, ιδέες και αναπαραστάσεις των μαθητών. Δόθηκε έμφαση στον ενεργητικό
ρόλο του μαθητή και έτσι προωθείται η οικοδόμηση της επιστημονικής γνώσης.
Η διδακτική παρέμβαση αναπτύχθηκε σε δύο επίπεδα/πεδία. Το θεωρητικό πεδίο
αφορά να γνωρίσουν οι μαθητές τον μελετούμενο οργανισμό καλύτερα σε ότι αφορά
τη συστηματική του ταξινόμηση, την αναπαραγωγή και γενικά την οικοφυσιολογία
του. Στο πλαίσιο της ιστοεξερεύνησης, προτάθηκαν στους μαθητές πηγές από το
διαδίκτυο και αναπτύχθηκε η κριτική τους ικανότητα καθώς ήταν ελεύθεροι να
επιλέξουν το υλικό που χρειαζόταν για τη σύνθεση της παρουσίασης με PowerPoint.
Το εργαστηριακό πεδίο αφορά τις μεθόδους επιστημονικής έρευνας. H επαφή των
παιδιών με υλικά της καθημερινότητας, η παρακολούθηση και καταγραφή των
παραμέτρων κατά τη διάρκεια του πειράματος προωθεί την δημιουργικότητα, την
υπευθυνότητα και το ρόλο του «μικρού επιστήμονα».
4. Τα Υλικά και οι εργαστηριακές διατάξεις που απαιτήθηκαν ήταν :
3 Πλαστικά μπουκάλια (5 l)
Πλαστικό μπουκάλι (250 ml)
θερμόμετρο
πεχαμετρικό χαρτί
νερό βρύσης (αποχλωριωμένο)
διάλυμα υπερμαγγανικού καλίου
μαγειρική σόδα
Διάλυμα πυκνού θειικού οξέος
ζάχαρη
δοκιμαστικός σωλήνας
φωτογραφική μηχανή
συσκευή απόσταξης
ζυμομύκητες (μαγιά εμπορίου)
ξηρές σταφίδες
οπτικό μικροσκόπιο
Με ξηρή σταφίδα, μαγιά και νερό μαθητές της Β τάξης του Γυμνασίου Νέας Κυδωνίας
έφτιαξαν οινόπνευμα και ξύδι. Οι ζυμομύκητες Sacharomycescerevisae είναι αερόβιοι
μονοκύτταροι μικροοργανισμοί που απουσία οξυγόνου κάνουν αναερόβια διάσπαση
απλών σακχάρων της σταφίδας σε αιθανόλη και διοξείδιο του άνθρακα. Ακολουθεί
οξείδωση της αιθυλικής αλκοόλης (οξική ζύμωση) κατά την οποία το προϊόν είναι ξύδι.
Με τη δράση των βακτηρίων του οξικού οξέος η αιθανόλη οξειδώνεται προς
ακεταλδεΰδη και στη συνέχεια η ακεταλδεΰδη οξειδώνεται προς οξικό οξύ.
Η χημική εξίσωση που περιγράφει την αλκοολική ζύμωση της γλυκόζης είναι η εξής:
C6H12O6 → 2 CH3CH2OH + 2 CO2 ↑
C6H12O6 γλυκόζη
CH3CH2OH αιθανόλη (αιθυλική αλκοόλη)
Η χημική εξίσωση που περιγράφει την αλκοολική ζύμωση της ζάχαρης είναι η εξής:
Η παραγωγή CO2διοξειδίου του άνθρακα είναι ένδειξη της
μεταβολικήςδραστηριότητας.Με την οξική ζύμωση, δηλαδή την οξείδωση της
αιθυλικής αλκοόλης, παράγεται αιθανικό οξύ. Η οξείδωση αυτή γίνεται με τη βοήθεια
ορισμένων βακτηρίων ή μυκήτων τα οποία μεταφέρουν το ένζυμο
5. αιθανολοξειδάσηπου καταλύει την απευθείας αντίδραση της αιθανόλης με διοξυγόνο,
που προέρχεται από τον ατμοσφαιρικό αέρα. Η συνολική στοχειομετρική εξίσωση της
αντίδρασης είναι η εξής:
Η καθαρή αλκοόλη δεν οξειδώνεται σε οξικό οξύ. Αυτό συμβαίνει γιατί δεν περιέχει
τους μύκητες που παράγουν την αιθανολοξειδάση. Οι μύκητες για να ζήσουν
χρειάζονται κατάλληλες αζωτούχες θρεπτικές ουσίες, τις οποίες δεν έχει η καθαρή
αλκοόλη. Επομένως για να γίνει η οξοποίηση, πρέπει να υπάρχει κρασί ή γενικότερα
αλκοολούχο μίγμα που να περιέχει τις κατάλληλες θρεπτικές ουσίες, μύκητες και
θερμοκρασία (συνήθως 18-35 °C). Επίσης η συγκέντρωση της αιθανόλης δεν πρέπει να
είναι μικρότερη του 2% ούτε ανώτερη του 12%, γιατί τότε οι μύκητες
αδρανοποιούνται.
Απόσταξη ονομάζεται η μέθοδος με την οποία απομονώνεται ένα υγρό
συγκεκριμένουσημείου βρασμού από ένα μείγμα.
Με τη μέθοδο αυτή θερμαίνεται ένα μείγμα που περιέχει υγρό μέχρι το υγρό να
βράσει, οπότε σχηματίζει ατμούς. Οι ατμοί αυτοί οδηγούνται σε σχετική διάταξη ενός
μέσου που λέγεται συμπυκνωτής όπου εκεί ψύχονται και μετατρέπονται σε υγρό. Η
αλκοόλη βράζει στους 80° C περίπου.Στην απόσταξη μπορούμε να πάρουμε
οινόπνευμα χαμηλών βαθμών στην αρχή (βαθμός είναι η επί τοις εκατό
περιεκτικότητα σε οινόπνευμα ενός διαλύματος) και τέλος αλκοόλη 95%.
Φυσικoχημικές ιδιότητες :
Σημείο ζέσεως οξικού οξέος: 118,1 °C
Σημείο ζέσεως αιθυλικής αλκοόλης : 78,37 °C
Ανίχνευση αιθυλικής αλκοόλης ή αιθανόλης (οινοπνεύματος)
Πραγματοποιήθηκε οξείδωση της αιθανόλης από διάλυμα υπερμαγγανικού καλίου
παρουσία πυκνού θειικού οξέος.Σε ένα δοκιμαστικό σωλήνα βάζουμε 1ml αλκοόλης
και σε έναν άλλο 5 ml κορεσμένου διαλύματος υπερμαγγανικού καλίου οξινισμένο με
5 σταγόνες πυκνού θειικού οξέος (H2SO4). Ανακατεύουμε τα δύο διαλύματα και
παρατηρούμε χρωματική αλλαγή. Από ιώδες το διάλυμα γίνεται άχρωμο.
Η χημική αντίδραση που πραγματοποιήθηκε είναι:
5CH3CH2OH +4KMnO4 +6H2SO4 → 5CH3CΟOH + 4MnSO4 +2K2SO4 +11H2O
6. Παρατήρηση στο οπτικό μικροσκόπιο
Οι ζυμομύκητες είναι μονοκύτταροι σφαιρικοί, ελλειψοειδείς ή ραβδόμορφοι
μικροοργανισμοί όπως διαπιστώσαμε στην παρατήρηση με οπτικό μικροσκόπιο και
πολλαπλασιάζονται με εκβλάστηση. Υπάρχουν κύτταρα με εκβλαστήσεις ενώ οι
αποικίες τους μοιάζουν με των βακτηρίων. Μετά το πέρας της Αλκοολικής Ζύμωσης, οι
ζύμες θα πεθάνουν λόγω της έλλειψης σακχάρων αλλά και της παρουσίας αλκοόλης.
Ο όρος Saccharomyces αντιπροσωπεύει το γένος, ο όρος cerevisiae το είδος, ενώ
χρησιμοποιούνται περισσότερα από 1000 διαφορετικά στελέχη της ζύμης S. cerevisiae
ως μαγιές ψωμιού, κρασιού ή μπύρας.
Η δραστηριότητα των Ζυμών μπορεί να είναι ενεργή από τους 10 o
C έως και τους 40o
C,
με ιδανικούς τους 30o
C . Η Αλκοολική Ζύμωση είναι εξώθερμη αντίδραση οπότε η
θερμοκρασία συνεχώς ανεβαίνει. Αυτό διαπιστώθηκε με τη χρήση θερμομέτρου. Η
φωτογράφηση του παρασκευάσματος έγινε με τη βοήθεια φωτογραφικής μηχανής
ενσωματωμένης στο μικροσκόπιο
Ανίχνευση οξικού οξέος
Το οξικό οξύ που περιέχεται στο ξύδι αντιδρά με τη σόδα.
Από τη χημική αντίδραση παράγεται ένα αέριο σε μορφή φυσαλίδων, το διοξείδιο του
άνθρακα.
οξύ + μαγειρική σόδα → ..... + διοξείδιο του άνθρακα ↑
Ο υπολογισμός της περιεκτικότητας του διαλύματος σε οξικό οξύ θα μπορούσε να
γίνει με ογκομέτρηση αλλά θα διερευνηθεί στην επόμενη τάξη (αναλυτικό
πρόγραμμα χημείας γ’ γυμνασίου)
Μέτρηση του pΗ με πεχαμετρικό χαρτί.
H τιμή βρέθηκε ίση με 3 άρα είναι όξινο διάλυμα λόγω του αραιού οξικού οξέος.
Το πεχαμετρικό χαρτί είναι ένα ειδικό απορροφητικό χαρτί εμποτισμένο με μείγμα
δεικτών (δείκτης Universal ή γενικός δείκτης), το οποίο αλλάζει χρώμα ανάλογα με το
pH του διαλύματος. Μας επιτρέπει να βρίσκουμε πολύ εύκολα το pH του διαλύματος,
αλλά όχι με μεγάλη ακρίβεια.
7. Γ. ΔΡΑΣΤΗΡΙΟΤΗΤΕΣ
Ι. ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΚΗ ΔΙΕΡΕΥΝΗΣΗ ΤΟΥ ΘΕΜΑΤΟΣ
ΙΙ. ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΗ ΕΦΑΡΜΟΓΗ
Ευχαριστίες
Ευχαριστούμε τους συναδέλφους στο EKΦΕ Χανίων, τον διευθυντή του Γυμνασίου
Νέας Κυδωνίας κο Βαζιτάρη Βασίλη και τη σχολική σύμβουλο κα Καλαθάκη Μαρία.
Μαθητές Β τάξης του Γυμνασίου Νέας Κυδωνίας που υλοποίησαν το συγκεκριμένο
θέμα:
ΡΟΥΚΟΥΝΑΚΗ ΕΥΑΓΓΕΛΙΑ
ΣΑΛΑΩΡΑ ΙΩΑΝΝΑ
ΣΑΜΟΪΛΗΣ ΜΙΧΑΗΛ
ΣΑΡΑΝΤΟΠΟΥΛΟΥ ΕΛΕΥΘΕΡΙΑ
ΣΕΪΜΕΝΗ ΣΤΕΛΛΑ
ΣΚΑΡΑΚΗ ΔΕΣΠΟΙΝΑ
ΣΟΛΙΝΤΑΔΑΚΗ ΑΝΝΑ
ΣΟΥΛΙΟΣ ΓΕΩΡΓΙΟΣ
ΣΤΑΥΡΟΥΛΑΚΗΣ ΓΕΩΡΓΙΟΣ
ΣΤΑΦΥΛΑΡΑΚΗΣ ΣΤΥΛΙΑΝΟΣ
ΣΤΕΦΑΝΟΥΔΑΚΗ ΙΩΑΝΝΑ
ΤΑΝΕΒ ΓΕΩΡΓΙΟΣ
ΤΕΡΕΖΑΚΗ ΕΛΕΝΗ
ΤΖΟΥΓΚΑΡΑΚΗΣ ΑΛΕΞΑΝΔΡΟΣ
ΤΡΙΠΟΔΗ ΕΥΑΓΓΕΛΙΑ
ΤΣΑΜΠΑΛΗΣ
ΠΑΝΤΕΛΕΗΜΩΝ
- ΤΣΑΜΠΙΚΟΣ
ΤΣΑΠΟΥΝΗΣ ΑΝΔΡΕΑΣ
ΤΣΙΜΙΝΙΚΑΚΗ
ΔΑΝΑΗ -
ΑΛΕΞΑΝΔΡΑ-
ΛΙΛΥ
ΤΣΙΡΙΩΤΑΚΗΣ ΔΗΜΗΤΡΙΟΣ
ΤΣΙΧΛΑΚΗ ΑΙΚΑΤΕΡΙΝΗ
ΦΙΛΙΠΠΑΚΗ ΓΕΩΡΓΙΑ
ΦΙΛΙΠΠΑΚΗ
ΜΑΡΙΑ -
ΑΝΝΕΛΙΖΕ
ΧΑΤΖΗΑΓΓΕΛΑΚΗΣ ΑΛΕΞΑΝΔΡΟΣ
ΧΙΜΑ ΙΖΑΜΠΕΛΑ