Untersuchen Sie die Herstellung von Ethanol-Biokraftstoff, indem Sie den Einfluss von Enzymen und Temperatur auf den Abbau von Stärke untersuchen. Entwerfen und bauen Sie anschließend eine Reaktionskammer, in der Ethanol durch Hefefermentation hergestellt und das dabei entstehende Kohlendioxidgas gemessen werden kann. Dieses Technik-Design-Projekt für die Oberstufe enthält ausreichend Material für 8 Laborgruppen. Carolina Kits 3D® – Laboraktivität, bei der eine Lösung für ein technisches Problem entworfen wird, um NGSS und dreidimensionalen Unterricht zu unterstützen.
Die Schüler untersuchen die Verwendung von Enzymen und Mikroben zur Herstellung von Ethanol-Biokraftstoff. Sie untersuchen die Fähigkeit von Enzymen, Stärke unter verschiedenen Bedingungen abzubauen, und ermitteln die besten Bedingungen für den Einsatz von Enzymen bei der Ethanolproduktion. Schülerteams brainstormen, entwerfen, bauen und testen ein Gerät, um die Gasproduktion während der Fermentation zu erfassen und zu messen. Sie nehmen mit ihrem selbst entwickelten Gerät an einem Klassenwettbewerb teil, der anhand der Bewertungsrubrik für die Konstruktionsaufgabe bewertet werden kann. Eine Bewertungsrubrik wird ebenfalls bereitgestellt, um die Bewertung der Ergebnisse jedes Konstruktionsteams zu erleichtern. Teampräsentationen bieten den Schülern die Möglichkeit, ihre Erfahrungen zu reflektieren und ihr Wissen auf kreative Weise zu demonstrieren.
Zeitaufwand
Vorbereitung durch den Lehrer: 45 Minuten. Technische Herausforderung: ca. 5 Unterrichtsstunden.
Digitale Ressourcen
Beinhaltet 1 Jahr Zugang zu digitalen Ressourcen, die den dreidimensionalen Unterricht für NGSS unterstützen. Zu den digitalen Ressourcen können ein Lehrerhandbuch und ein Schülerleitfaden, Vorbereitungsaktivitäten und Einrichtungsvideos, Phänomenvideos, Simulationen sowie Analysen und Bewertungen nach dem Labor gehören.
Leistungserwartungen
HS-LS2-3
HS-ETS1-1
Übergreifende Konzepte
Einfluss von Wissenschaft, Technik und Technologie auf die Gesellschaft und die natürliche Welt
Disziplinäre Kernideen
LS2.B: Stoffkreisläufe und Energieübertragung in Ökosystemen
Wissenschaftliche und technische Praktiken
Erklärungen konstruieren und Lösungen entwerfen
Lernziele
-Untersuchen Sie die Auswirkungen von Temperatur und Enzymen auf die Alkoholfermentation.
-Erforschen Sie den Prozess der Ethanolproduktion zur Verwendung als Biokraftstoff, einer erneuerbaren Energiequelle.
-Entwerfen und bauen Sie ein Gerät, das die Gasproduktion während der Gärung misst.
Voraussetzungen
Vorkenntnisse über erneuerbare Energiequellen, Alkoholfermentation und Umweltwissenschaften sind für dieses Experiment hilfreich.
Die Schüler untersuchen die Verwendung von Enzymen und Mikroben zur Herstellung von Ethanol-Biokraftstoff. Sie untersuchen die Fähigkeit von Enzymen, Stärke unter verschiedenen Bedingungen abzubauen, und ermitteln die besten Bedingungen für den Einsatz von Enzymen bei der Ethanolproduktion. Schülerteams brainstormen, entwerfen, bauen und testen ein Gerät, um die Gasproduktion während der Fermentation zu erfassen und zu messen. Sie nehmen mit ihrem selbst entwickelten Gerät an einem Klassenwettbewerb teil, der anhand der Bewertungsrubrik für die Konstruktionsaufgabe bewertet werden kann. Eine Bewertungsrubrik wird ebenfalls bereitgestellt, um die Bewertung der Ergebnisse jedes Konstruktionsteams zu erleichtern. Teampräsentationen bieten den Schülern die Möglichkeit, ihre Erfahrungen zu reflektieren und ihr Wissen auf kreative Weise zu demonstrieren.
Zeitaufwand
Vorbereitung durch den Lehrer: 45 Minuten. Technische Herausforderung: ca. 5 Unterrichtsstunden.
Digitale Ressourcen
Beinhaltet 1 Jahr Zugang zu digitalen Ressourcen, die den dreidimensionalen Unterricht für NGSS unterstützen. Zu den digitalen Ressourcen können ein Lehrerhandbuch und ein Schülerleitfaden, Vorbereitungsaktivitäten und Einrichtungsvideos, Phänomenvideos, Simulationen sowie Analysen und Bewertungen nach dem Labor gehören.
Leistungserwartungen
HS-LS2-3
HS-ETS1-1
Übergreifende Konzepte
Einfluss von Wissenschaft, Technik und Technologie auf die Gesellschaft und die natürliche Welt
Disziplinäre Kernideen
LS2.B: Stoffkreisläufe und Energieübertragung in Ökosystemen
Wissenschaftliche und technische Praktiken
Erklärungen konstruieren und Lösungen entwerfen
Lernziele
-Untersuchen Sie die Auswirkungen von Temperatur und Enzymen auf die Alkoholfermentation.
-Erforschen Sie den Prozess der Ethanolproduktion zur Verwendung als Biokraftstoff, einer erneuerbaren Energiequelle.
-Entwerfen und bauen Sie ein Gerät, das die Gasproduktion während der Gärung misst.
Voraussetzungen
Vorkenntnisse über erneuerbare Energiequellen, Alkoholfermentation und Umweltwissenschaften sind für dieses Experiment hilfreich.
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Eigenschaften
- 669410