Tunni eesmärgiks oleks jõuda arusaamale, millist valgust tuleks kasutada, kui on soov tehisvalgust kasutades taimi kasvatad. Selleks oleks vaja õpilastele meelde tuletada, et erineva värvusega valgus neeldub pindadelt peegeldudes erineval määral ja see määrab värvuse, millisena me esemeid näeme. Siit edasi saab õpilastega arutada, et kui taimelehed paistavad meile rohelised, peavad nad järelikult sinist ja punast neelama.
Läbi lühikese lugemisülesande ja teemakohaste küsimuste püüavad tunnimaterjalid õpilast juhtida arusaamani, et taimed kasutavadki just neeldunud valguse energiat fotosünteesi käivitamiseks. Seda saab õpilastega ka katseliselt (soovi korral videokatsena) uurida ning näha, et klorofülli molekul luminestseerib tugevalt punast valgust.
Tunni võtab kokku esialgu püstitatud tehisvalgusti küsimuse juurde tagasi pöördumine, mille vastuseks on tunnis õpitu - fotosünteesi esilekutsumiseks on vajalik valgusallikas, milles on olemas sinine ja punane värvus.
Tunni fookus
Fotosünteesis on energia allikaks taimes neelduv valgus. Uurides valgusallikate valguse spektreid on võimalik kindlaks teha, millised valgusallikad sobivad taimede kasvatamiseks paremini, millised halvemini.
| Õppetegevus | Töölehed | Õpilaste kontseptuaalse mõistmise arengu läbi suudavad nad | DK | ||
1. Probleemi püstitus Millist valgust tuleks kasutada, kui on soov tehisvalgust kasutades taimi kasvatad? so valgusreostust ja et mõned inimesed ei saa magada selle tõttu ja päeval on unised jne. Või et miks kurkide kasvatamiseks kulub palju energiat, millest suur osa kulub valgusenergiale | |||||
| 1. | Õpetaja algatab küsimustega arutelu, mis ärgitab õpilasi mõtlema tingimuste üle, mis on tarvilikud taimede kasvamiseks. | Millist valgust on taimedel vaja? | teadvustada tõsiasja, et taimede kasvatamiseks saab kasutada erinevaid tehislikke valgusallikaid, aga mitte kõik need ei pruugi sobida. | DK | |
2. Teadmised fotosünteesist Meeldetuletus "mis on fotosüntees" on tunni alguses arvatavasti kohane. Sealjuures tasub lasta õpilastel endil meelde tuletada füüsika mõisteid või nähtuseid, mis fotosünteesiga seostuvad. Tõenäoline on, et seosed füüsika, loodusõpetuse ja bioloogia vahel on visad tekkima, sestap ka see tund. | |||||
| 2. | Õpetaja kuvab ekraanile fotosünteesi skeemi ning selgitab seda. | Fotosüntees | kirjeldada fotosünteesi kui protsessi, kus taimed toodavad päikeseenergiat kasutades veest ja süsinikdioksiidist süsivesikuid. | DK | |
| 3. | Õpetaja kuvab ekraanile tsütoplasma siseehituse skeemi ning selgitab selle seost fotosünteesiga. | Fotosüntees rakus | kirjeldada, millises raku osas toimub fotosüntees. | DK | |
| 4. | Õpetaja kuvab ekraanile klorofülli molekuli pildi ning selgitab selle rolli fotosünteesis. | Fotosünteesi algus | seostada fotosünteesi klorofülli molekulidega. | DK | |
3. Füüsika teadmised Põhikooli valgusõpetuse kursusest kasutame oskust seletada esemete värvuseid, kasutades selleks valguse spektri mõistet. | |||||
| 5. | Õpilased viivad läbi frontaalse katse ning sõnastavad selle tulemuste põhjal läbi arutelude üldise põhimõtte. | Esemete värvus | selgitada, miks me tajume esemeid värvilistena. | DK | |
| 6. | Õpetaja selgitab neeldumisspektri mõistet ning analüüsib koos õpilastega klorofülli neeldumisspektrit. | Valgus neeldub taimede lehtedes | seostada taimede värvuse nende poolt neelatava valguse spektriga. | DK | |
| 7.* | Õpetaja selgitab valguse neeldumist ja luminestsentsi, kasutades selle valguse osakese ehk footoni mõistet. Õpilased jälgivad demokatset või teevad frontaalselt katse selles põhimõttes veendumiseks. | Neelavad ja kiirgavad | seostab valguse värvuse valguse footonite energiatega ning teab, et erinevate protsesside käivitamiseks on vaja erinevate energiatega footoneid. | DK | |
4. Uurimuslik osa Tunnis kirjeldatud katseid võib teha nii reaalselt kui ka videoeksperimentidena. Töölehtedes antud videod sisaldavad infot selle kohta, kui kaua selleks reaalses elus aega kuluks. Heureka koht selles moodulis peaks olema äratundmine, et see, et sinise laseriga valgustatud klorofülli molekul kiirgab punast valgust, on tegelikult väga erinev suvaliste roheliste pindade või vedelikega toimuvast. Siit ka seos fotosünteesiga. Edasi saab uurida klorofülli neeldumis- ja kiirgumisspektreid. Aga need miniuurimused on eraldi töölehes, sest on tavaklassidele, eriti põhikoolis, pigem liiga keerulised. | |||||
| 8. | Õpilased viivad läbi frontaalse katse ning sõnastavad selle tulemuste põhjal läbi arutelude üldise põhimõtte. | Klorofülli kiiratud valguse uurimine | eristada valguse neeldumist ja selle valguse neeldumisel tekkivat luminestsentsi. | DK | |
| 9.* | Õpetaja selgitab videoeksperimendi põhjal, kuidas saab spektromeetri abil võrrelda valgusallika spektrit fotosünteesis tekkinud valguse (luminestsentsi) spektriga. | Kiirgab ja neelab | eristada luminestsentsi spektrites valgusallika valguse ja luminestsentsi spektritega seotud osasid. | DK | |
| 5. Arutelu | |||||
| 10. | Õpetaja juhitud arutelus sõnastavad õpilased taimede kasvatamiseks sobiva valgusallika omadused ning hindavad erinevate valgusallikate sobivust selleks. | Valgus taimede kasvatamiseks | hinnata erinevate valgusallikate sobivust taimede kasvatamiseks. | DK | |
Millist valgust on taimedele vaja?
Fotosünteesist on arvatavasti kõik midagi kuulnud. Aga kordame üle.
Fotosüntees
Fotosüntees rakus
Järgnevate töölehtede konteksti, tähenduse ja tähtsuse mõistmiseks peame fotosünteesist täpsemalt rääkima.
Fotosünteesi algus
Alustame sellest, et uurime, mis juhtub valgusega, kui see satub värvilisele pinnale. Mis teisipidi on küsimus sellest, miks me näeme esemeid värvilistena.
Color of items
Rakendame seda teadmist selleks, et analüüsida valguse neeldumist taimede lehtedes.
Valgus neeldub taimede lehtedes
Fotosünteesi uurimisel saadud teadmiste seletamiseks on vaja rääkida valgusest kvantfüüsika keeles, kus valgus on footonite voog.
Neelavad ja kiirgavad
Me saame uurida valgust, mida klorofüll luminetsentsis kiirgab.
Klorofülli kiiratud valguse uurimine
Me saame uurida klorofülli neeldumis- ja kiirgumisspektreid.
Kiirgab ja neelab
Valgus taimede kasvatamiseks
Teadmiste kontroll: kuidas fotosüntees algab
Fotosüntees: tähtsad laused
