Operații de bază în laborator în industria alimentară: Filtrarea la presiune normală – proces și rezultate

Sarcina de lucru pentru elevi:

Clasa: a IX-a
Modulul: Operații de bază în laborator în industria alimentară
Tema: Operații curente de laborator pentru separarea și purificarea substanțelor.
Titlul lecției: Filtrarea la presiune normală
Tipul lecției: Activitate practică de laborator
Durată: 50 de minute
Mod de organizare: Lucrul pe grupe de 3 – 4 elevi
Loc de desfășurare: laboratorul de analize fizico-chimice
Instrument digital: Telefon mobil/ laptop

Sarcină de lucru:
Demonstrați modalitatea de optimizare a filtrării sucului de mere în laborator, combinând experimentul clasic cu analiza digitală.

Etape de lucru:

1. Filtrați simultan câte 50 ml de suc de mere tulbure utilizând trei materiale filtrante diferite: hârtie de filtru, vată medicinală, tifon împăturit în patru.
2. Din 2 în 2 minute (timp de 10 minute), notați într-un tabel creat în Google Sheets volumul de filtrat colectat în fiecare pahar.
3. Creați un Grafic cu linii (Line chart) care arată evoluția volumului de filtrat colectat în funcție de timp pentru cele trei materiale filtrante folosite.
4. Analizați graficul creat și stabiliți concluzia: Care mediu filtrant a oferit cel mai limpede suc și care a fost cel mai rapid?
5. Faceți o poză cu cele 3 pahare în care ați colectat filtratul (pentru a demonstra limpiditatea lichidului) și inserați-o în foaia Google Sheets, alături de grafic.
6. Trimiteți link-ul foii de calcul pe grupul clasei.
7. Prezentați colegilor rezultatele analizei de laborator.

Rezultate așteptate ale învățării (competențe și/sau obiective):

1. Să execute operația de filtrare a unui amestec eterogen (suc de mere tulbure) conform cerințelor.
2. Să compare eficiența a trei materiale filtrante cu porozitate diferită folosind un grafic digital.
3. Să interpreteze rezultatele obținute.
4. Să comunice/ raporteze rezultatul determinării.

Tip de activitate: Activitate în clasă
Sarcina de lucru se va realiza: În colaborare

Modul probabil de desfășurare a activității:

Organizarea și pregătirea materialelor de lucru (10 minute): - Fiecare grupă își selectează materialele necesare pentru activitatea practică de laborator. - Montează cele trei instalații de filtrare, fiecare având un material filtrant diferit (vată, hârtie, tifon). - Un elev din grupă deschide un tabel partajat în Google Sheets pe telefon/ laptop. --- Activitatea practică și colectarea datelor (20 minute): - Filtrează simultan câte 50 ml de suc de mere tulbure prin cele trei materiale filtrante, cronometrând timpul de filtrare. - Sarcina digitală 1: Din 2 în 2 minute (timp de 10 minute), elevii notează în tabelul din Google Sheets volumul de suc filtrat în fiecare pahar de colectare. --- Analiza digitală a datelor (10 minute): - Sarcina Digitală 2: Folosind funcția de generare grafice din Google Sheets, elevii selectează tabelul și creează un Grafic cu linii (Line chart) care arată evoluția volumului de filtrat în funcție de timp pentru cele trei materiale filtrante utilizate. - Observă cum curba graficului începe să devine mai plată pe măsură ce filtrele se colmatează (se înfundă cu pulpă). --- Concluzii (10 minute): - Fiecare echipă analizează graficul și notează sub grafic: Care mediu filtrant a oferit sucul cel mai limpede și prin care s-a filtrat cel mai rapid? - Fac o poză cu cele 3 pahare în care au colectat filtratul (pentru a demonstra limpiditatea/claritatea lichidului) și o inserează în foaia Google Sheets, alături de grafic. - Trimit link-ul foii de calcul pe grupul clasei. - Prezintă colegilor rezultatele obținute și concluziile stabilite. --- Valoarea adăugată a acestei teme pentru elevi constă în combinarea rigurozității științifice cu abilitățile practice și digitale cerute pe piața muncii actuale. Prin transformarea unor observații vizuale în cifre (tabel) și apoi în reprezentări vizuale (grafic pe telefon/ laptop), elevii înțeleg mai bine anumite concepte matematice și fizice complexe, cum ar fi scăderea vitezei de filtrare din cauza colmatării filtrului. Tema dezvoltă la elevi și abilități de argumentare și luare a deciziilor, trebuind să pună în balanță viteza de filtrare (filtrul rapid) cu calitatea produsului final (filtrul care oferă un filtrat limpede), o dilemă reală în industria alimentară. De asemenea, îi învață să colaboreze eficient în timp limitat, astfel se dezvoltă managementul timpului și spiritul de echipă.