Istraživački zadatak 2
Energija - pokretač života
1. Promatrajmo
Kakvo je vrijeme danas? Sunčano i toplo, oblačno ili kišovito? Tko je upravo sletio na obližnje stablo? Pogledaj kroz prozor i opiši što uočavaš.
2. Prisjetimo se što već znamo o uočenoj pojavi/procesu
Sunce je izvor života na Zemlji. Svakodnevno nam šalje svjetlosnu i toplinsku energiju. Biljke i alge se nalaze na početku svakog hranidbenog lanca. Svjetlosnu energiju Sunca iskorištavaju u procesu fotosinteze proizvodeći hranu (šećer glukozu) i kisik. Hraneći se, dio energije Sunca unosimo u organizam, a organizam iz hrane koju smo pojeli, tj. hranjivih tvari stvara sebi potrebnu energiju.
Energija je živim bićima neophodna za kretanje, za život.
Energija je sposobnost nekog tijela ili tvari da obavi rad.
3. Postavimo istraživačko pitanje
3.1. Može li svjetlosna energija koju proizvodi stolna svjetiljka djelovati na rast biljaka kao Sunčeva svjetlost?
3.2. Može li toplinska energija goruće lučice pokrenuti predmet?
4. Oblikujmo pretpostavku
4.1. Ako mlada sadnica biljke nije izložena Sunčevoj svjetlosti, uvenut će.
4.2. Ako zapalimo lučicu i zagrijavamo neki predmet, toplina koju stvara će pokrenuti predmet.
5. Planirajmo i provedimo istraživanje
Učenici rade u skupinama. Učiteljica/učitelj dijeli zadatke i s učenicima dogovara plan rada i zaduženja unutar skupine.
a) Sijanje i priprema materijala za istraživanje
Učenici u školu donose biljke uzgojene u unaprijed zadanim uvjetima.
Pri pripremanju uzoraka trebaju biti oprezni, poštivati pravila i mjere zaštite od ozljeda.
b) Provedba istraživanja
1. skupina učenika istražuje promjene na biljkama graha uzgojenim pod djelovanjem svjetlosti stolne svjetiljke – usporedba s kontrolnom skupinom biljaka iste vrste (grafički prikaz rezultata)
2. skupina učenika istražuje promjene na biljkama pšenice uzgojenim pod djelovanjem svjetlosti stolne svjetiljke – usporedba s kontrolnom skupinom biljaka iste vrste (grafički prikaz rezultata)
3. skupina učenika istražuje klijavost sjemenki biljaka pšenice i graha uzgojenim u tami - kontrolna skupina (grafički prikaz rezultata)
4. skupina učenika istražuje može li toplinska energija goruće lučice obaviti rad, odnosno pokrenuti predmet - "Rasplesana folija"
5.1. Potreban pribor i materijal: zemlja, posudice za sijanje sjemenki biljaka, sjemenke graha i pšenice, stolna svjetiljka
Tijek pokusa: Za prvi dio prvog istraživačkog zadatka tri skupine učenika 10-14 dana prije očitavanja rezultata u školi siju sjemenke biljaka pšenice i graha na satu Prirode (zapisati točan broj posijanih sjemenki u svakoj posudici i datum sjetve), potom ih nose kući u zadane uvjete.
Drugi dio istraživačkog zadatka. Učenici trebaju ispitati može li svjetlost stolne svjetiljke zamijeniti Sunčevu svjetlost. Proklijale biljke u posudicama treba 12 sati izložiti (duljina je dana ovisna o godišnjem dobu) svjetlosti stolne svjetiljke, a 12 sati trebaju biti u mraku. Biljke treba držati u prostoriji u koju ne dopire Sunčeva svjetlost. U isto vrijeme treba posijati i kontrolnu skupinu istih vrsta biljaka. One trebaju biti 12 sati izložene Sunčevoj svjetlosti, a 12 sati ne. U kontrolnoj skupini biljaka imamo i skupinu biljaka koje su 24 sata u tami. Potrebno je posijati isti broj sjemenki kao i u istraživačkoj skupini biljaka. Kontrolna skupina biljaka se drži u školi.
Treći dio istraživačkog zadatka. Usporedi dobivene rezultate pokusa s kontrolnim skupinama biljaka. Izbroji razvijene biljke te ih usporedi s brojem posijanih sjemenki. Pomoću mobilnog uređaja snimi video cijelog tijeka pokusa.
Opiši dobivene rezultate pokusa i prikaži ih grafički.
Napiši zaključak temeljem dobivenih rezultata istraživanja
Važno je uočiti da stolna svjetiljka isijava svjetlosnu energiju koju biljka može iskoristiti za rast i razvoj, a danas se to koristi za uzgoj biljaka u staklenicima.
5.2. Učenici četvrte skupine u školu trebaju donijeti aluminijsku foliju za drugi istraživački zadatak „Rasplesana folija“.
Potreban pribor i materijal: šibice ili upaljač, staklene čaše (2-3 komada od 200 mL), lučice, aluminijska folija, mobilni uređaj
Tijek pokusa: Promišljajući, učenici uz pomoć ponuđenog pribora i materijala moraju doći do rješenja, tj. sami otkriti kako toplinska energija goruće lučice može pokrenuti aluminijsku foliju i „rasplesati“ je. Pomoću mobilnog uređaja snimi video cijelog tijeka pokusa.
Opiši dobiveni rezultat pokusa
U staklenu čašu na dno umetni lučicu. S vanjske strane čaše stavi drugu lučicu, a na vanjsku stijenku čaše zalijepi ljepljivom trakom olovku. Aluminijsku foliju izrezanu u pravokutnik s obje kraće stranice škarama izreži u resice te ju lagano stavi na sredinu olovke iznad upaljenih lučica. Toplinska energija, tj. topli zrak se podiže iznad lučice, a folija lagano podrhtava kao da „pleše“.
Zaključak
Topli se zrak podiže uvis jer je manje gustoće dok se hladni zrak, koji je veće gustoće, spušta prema dolje. Tako nastaju vjetrovi koji se mogu koristiti kao izvori energije. Toplinska je energija prešla u mehaničku energiju i „rasplesala“ našu aluminijsku foliju.
6. Analizirajmo rezultate i donesimo zaključke
Usporedite dobivene rezultate s kontrolnom skupinom te iz oba istraživačka zadatka donesite zaključak o važnosti energije u prirodi.
7. Naša pretpostavka je potvrđena/naša pretpostavka je opovrgnuta
Ako je vaša pretpostavka opovrgnuta, razmislite i pokušajte s novom pretpostavkom.
8. Napravimo izvještaj
Rezultate svoga rada prikažite plakatom ili prezentacijom snimljenog tijeka pokusa i dobivenih rezultata u PowerPointu.
Dodatak istraživačkom radu
Korelacija: Informatika, Matematika
Međupredmetne teme: IKT, Zdravlje, Održivi razvoj - obnovljivi i neobnovljivi izvori energije
Pitanja za raspravu
1. Koja je zadaća kontrolne skupine?
2. Što je energija?
3. Pronađi obnovljive i neobnovljive izvore energije.
4. Na mrežnim stranicama pronađi kako još možemo iskoristiti energiju Sunca.