Uurimusliku töö juhendi "Looduslike lahuste elektrijuhtivus" sisu
Tööjuhendid lõimivad keemia, bioloogia, füüsika ja infotehnoloogia alaseid teadmisi. Juhendite koostamisel on järgitud teadusliku uurimismeetodi etappe, pandud suurt rõhku probleemõppele, uurimuslikule protsessikesksele lähenemisele ning seostele igapäevaeluga. Digiandmekogujate, sensorite ja vastavte arvutiprogrammide (Logger Pro) kasutamine loodusainete õpetamisel arendab loodusteaduslikku ja tehnoloogiaalast kirjaoskust, toetab riikliku õppekava läbivate teemade ("Keskkond ja jätkusuutlik areng"; "Tehnoloogia ja innovatsioon") käsitlemist ning õpilase sotsiaalsete pädevuste arengut (nt meeskonnatöö, meedia, sh IKT kasutamine).
Gümnaasiumi riikliku uue õppekava leiate SIIT.
Tööjuhendi "Looduslike lahuste elektrijuhtivus" kasutusvõimalusi
Autorite arvates sobivad tööjuhendid kõige enam gümnaasiumi riikliku õppekava "Loodusainete" valdkonna interdistsiplinaarsesse valikkursusesse "Loodusteadused, tehnoloogia ja ühiskond" (10.-12.kl) ühe moodulina mahuga 4-5 tundi. Arvestades mitmekülgset ja mahukat arvutikasutust (programm Logger Pro) selle uurimistöö läbiviimisel võib antud töö lülitada ühe moodulina ka valikkursusesse "Arvuti kasutamine õppetöös".
Juhendid sobivad ka keemia-bioloogia ning keemia-füüsika lõimitud käsitluseks vastavate õppeainete põhikursustes. Gümnaasiumikeemia kursus "Anorgaanilised ained ja nende rakendused" hõlmab elektrolüüte-mitteelektrolüüte, milline temaatika on integreeritav biokeemia ja rakuõpetuse peatükkidega gümnaasiumi bioloogiakursuses (erinevate ioonide roll inimorganismis). Füüsika-keemia põimuvad antud praktiliste tööde kontekstis näiteks füüsika valikkursuses "Füüsika ja tehnika" (moodul "Elektrivool gaasides ja vedelikes" ning ülalmainitud keemia teema (elektrolüüdid) kaudu.
Juhendeid on võimalik kohandada ka põhikooli õpilaste (III kooliaste) tarbeks, kuna keemias õpitakse lahuseid, ioonühendeid, anorgaanilisi ja orgaanilisi aineid, füüsikas elektrivoolu ioonilistes lahustes ning bioloogias osmoosi (nt teema: Juur) ja taimerakku.
Põhikooli riikliku uue õppekava leiate SIIT.
Rühmatöö läbiviimine
Soovituslik tundide kava
1.Sissejuhatav tund: õpilased tutvuvad juhtivussensori töö põhimõttega, jälgides õpetaja (keemia/füüsika või bioloogiaõpetaja) poolt tehtavaid demonstratsioonkatseid (destilleeritud vee ja kraanivee elektrijuhtivuse mõõtmine).
Moodustakse rühmad. Iga rühm valib ühe looduslike lahuste teema, millega teostab uurimuse:
1) Kevadised sulaveed (Talvise libedusetõrje mõju sulavee elektrijuhtivusele)
2) Mineraalveed (Mineraalvee koostise ja elektrijuhtivuse võrdlemine)
3) Taimemahlad (Taimemahlade elektrijuhtivuse võrdlemine)
Iga rühm koostab sissejuhatavas tunnis taustauuringu antud probleemi kohta (taimemahlade ja mineraalvete pudelite etikettide uurimine, kirjandusest või internetist info otsimine libedusetõrjeks kasutatavate kemikaalide kohta - rühm kasutab arvuteid.
2.-3. tund (soovitavalt paaristund ja mitme aineõpetaja osalusel): uurimuslik töö Vernier andmekoguja ja sensorite abil rühmatööna. Tarkvaraprogrammi Logger Pro kasutamisel mõne rühma poolt võib olla vajalik IT õpetaja osalus tunnis.
4.Kokkuvõtete tegemine: õpilaste esitlused uurimistulemustest (Power Point, mõistekaardi tarkvara, ajatelg vms). Esitluse ettekandmine võib toimuda erinevates ainetundides, näiteks taimemahlade uurijad - bioloogia tunnis, lumesulavee uurijad - keemia tunnis.
Õpilased vajavad:
Töölehed on lisatud ka failidena, vajadusel väljaprintimiseks. Selleks klikkige SIIN.
Täienduseks töölehele "Talvise libedusetõrje mõju sulavee elektrijuhtivusele"
Talviseks libedusetõrjeks kasutatakse peamiselt keedusoola ehk naatriumkloriidid, Soolade lahustumisel vees muutub vee tahkumistemperatuur - soolalahus külmub madalamal temperatuuril kui destilleeritud vesi. See meetod on Eesti kliimatingimustes efektiivne. Sooladena võib kasutada CaCl2, NaCl. Meie kasutame NaCl, sest ta on alternatiivsete sooladega võrreldes kõige odavam. Soolamisega kaasneb terve rida probleeme: autod korrodeeruvad, teetruupide ja sildade betoonkarkassid lagunevad kiiremini. Teeäärsed puud kiratsevad, sest pinnases oleva vee suur soolasisaldus takistab vee liikumist taime ja see kuivab. Teeäärses mullas elutsevatele mikroorganismidele on liigne sool hukutav. Taimedesse kogunenud kloriidid liiguvad edasi taim- ja loomtoidulistesse organismidesse. On tekkinud põhjavee reostumise oht. Keedusool on tugev elektrolüüt, tema lahustamisel saame ioone sisaldavad lahused, seega sulavee elektrijuhtivus on suurem kui destilleeritud veel.