Lehekülje Loodusõpetus:Loodusnähtused lähteteksti vaatamine

{{Oppeprotsess
|nimetus=Loodusnähtused
|maht=20
|seotudAinevaldkond=Loodusained
|seotudOppeaine=Loodusõpetus
|seotudHaridusaste=P&otilde;hiharidus
|kooliaste=III kooliaste
|klass=7. klass
|seotudTeema=Loodusn&auml;htused
|eesmark=Loodusnähtusi käsitledes on vaja avada füüsikaliste, keemiliste ja bioloogiliste nähtuste tunnused ning tuua esile nendevahelised seosed. Kõigi looduslike protsesside või nähtuse käivitaja on energia. Kui seni on energia mõistet kasutatud tavamõistelises tähenduses, siis nüüd luuakse teadusmõistelise mõtlemise kujundamise kaudu eeldused energia mõiste süsteemmõisteliseks tõlgendamiseks. Energia muundumine ja ülekandumine on seotud liikumisega. Kiiruse mõiste laiendatakse liikumiskiiruselt nähtuse toimumise kiirusele (nt temperatuuri muutumise kiirus protsessi käigus). Oluline on tutvustada energia muundumise näiteid nii füüsikalistes, keemilistes kui ka bioloogilistes protsessides. Õpilasi juhitakse neid nähtusi analüüsima ja seostama energia mõistega. Selle teema õpetamise kaudu luuakse eeldused elus- ja eluta looduse ühtsuse mõistmiseks. Eakohasuse printsiibist lähtudes uuritakse erinevaid loodusnähtusi ja kujundatakse arusaamu mudeldamise vajalikkusest
|oppematerjal=Esitatud praktiliste tööde juures.
|metoodika=Esitatud praktiliste tööde juures.
|praktika=1. Kiiruse mõõtmine
Taotletavad õpitulemused ja praktilised tegevused
Õpilane:
1) saab aru kiiruse mõistest ja teab kiiruse ühikuid;
2) arvutab kiirust mõõdetud teepikkuse ja aja kaudu;
3) oskab hinnata kiirust protsessi toimumise aja kaudu.

Näiteks klotsi libisemine kaldpinnal (F), paberilehe põlemine (K), valge õie värvumine tindilahuses (B), sogase vee filtreerumine liivafiltris (G). Rühmatööna otsitakse erinevaid näiteid loodusnähtuste kohta, kus on oluline kiiruse mõõtmine või hindamine (nt liiklussituatsioonid, sportmängud jne). Vee voolukiirust saab mõõta õppekäigul.

Õppevahendid valitakse katsetest ja kooli võimalustest lähtuvalt.

2. Energia ülekanne – erinevate materjalide soojenemise ja jahtumise graafiline kujutamine
Taotletavad õpitulemused ja praktilised tegevused
A. Praktiline töö

Õpilane:
1) esitab mõõtmise tulemused tabeli ja graafiku kujul;
2) analüüsib graafiliselt esitatud mõõtmistulemusi.

Näiteks mõõdetakse ja analüüsitakse erinevate vesilahuste soojenemist; mõõtmistulemuste võrdlemiseks esitatakse need graafikul (temperatuuri sõltuvus kuumutamise ajast). Kasutatakse nii erineva kontsentratsiooniga lahuseid kui ka erinevate ainete (sool, suhkur) lahuseid.

B. Praktiline töö

Õpilane:
1) kavandab uurimuse erinevate materjalide soojusjuhtivuse mõõtmiseks; 
2) liigitab erinevaid materjale soojusjuhtivuse põhjal ning seostab materjalide soojusjuhtivust nende kasutusaladega.

Näiteks kuuma vee jahtumine sõltuvalt isolatsioonimaterjalist. Võib uurida erinevaid sünteetilisi ja looduslikke materjale (vill, sammal, õled, suled, sh enda riided).

Õppevahendid: kalorimeeter, keeduklaas, termomeeter digitaalse andmekogujaga või vedeliktermomeeter, piirituslamp, erinevad soojustusmaterjalid.

Soovitatav veebileht
Soojusõpetuse uurimuslik laboratoorne töö põhikooli õpilastele, http://koolielu.ee/waramu/view/1-b521be3f-3307-4f83-919d-0d01a24a6545 

3. Keemilise reaktsiooni uurimine igapäevaseid aineid kasutades
Taotletavad õpitulemused ja praktilised tegevused

Õpilane:
1) eristab füüsikalisi, keemilisi ja bioloogilisi nähtusi ning selgitab nendevahelisi seoseid;
2) teab, et keemilistes reaktsioonides tekivad uued ained. 

Näiteks söögisooda ja äädikhappelahuse reaktsioon (gaasi eraldumine); magneesiumilaastu põlemine (soojuse ja valguse eraldumine, värvuse muutumine); piimale happe lisamine (kalgendumine). Lähtudes võimalustest, demonstreerib õpetaja katseid, millega tulevad esile keemilise reaktsiooni efektsed tunnused. Piima kalgendumine happe toimel seostub seedeprotsessidega maos. 

Soovitatav veebileht
100+ katset keemias, http://www.chemicum.com/ava.htm 

Õppevahendid: katseklaasid, piirituslamp, tiiglitangid, erinevad ained.

4. Erinevate ainete põlemise uurimine
Taotletavad õpitulemused ja praktilised tegevused

Õpilane:
1) selgitab põlemise näitel, et keemilistes reaktsioonides võib eralduda energiat; 
2) mõistab kütteainete ja põlemise tähtust inimkonna kujunemises;
3) väärtustab katsetamisel korda, peab kinni kokkulepitud reeglitest ning hoiab katsevahendeid.

Näiteks suhkru, puidu ja põlevkivi põlemine (soojuse, valguse ja gaasi eraldumine). Põlevkivi põlemise katset tehakse väikese tükiga. 

Õppevahendid: katseklaasid, piirituslamp, tiiglitangid, erinevad ained.

5. Küünla põlemisel kanduva soojuse kandumine ümbritsevasse
Taotletavad õpitulemused ja praktilised tegevused

Õpilane:
1) selgitab põlemise näitel, et keemilistes reaktsioonides võib eralduda energiat;
2) teeb katset juhendi järgi ;
3) arvestab katseid tehes tuleohutusnõudeid. 

Näiteks soojendatakse põleva teeküünlaga 100 ml vett 10 kraadi võrra. Mõõdetakse vee ruumala, vee temperatuuri katse alguses ja lõpus, teeküünla massi enne ja pärast soojendamist. Õpetaja katse: asetada põleva küünla lähedusse süttiv materjal ja võrrelda süttimise/söestumise tõenäosust sõltuvalt materjali asukohast leegi suhtes. 

Õppevahendid: termomeeter, mõõtesilinder, kaalud, laborinõud, teeküünal, tikud, vatt, keeduklaas. 

6. Keemilise energia muundamine elektrienergiaks 
Taotletavad õpitulemused ja praktilised tegevused

Õpilane:
1) kasutab julgelt loovust;
2) väärtustab katsetamisel korda ja hoiab katsevahendeid;
3) esitab uurimisküsimuse;
4) oskab plaanida ja koostöös teiste õpilastega teha katset;
5) vastab esitatud uurimisküsimusele;
6) toob näiteid, kuidas energia muundub või muundatakse ühest liigist teise;
7) teadvustab tehnoloogia olulisust meie igapäevaelus.

Näiteks koostavad õpilased keemilise vooluallika, kasutades käepäraseid ja igapäevaseid vahendeid. Õpilased esitavad uurimisküsimusi või seavad tegevuseesmärke, nt mitu kartulit, sidrunit vms koos sellesse torgatud elektroodidega on vaja, et pirn vooluringis süttiks; kas pirni heledus sõltub valitud materjalist (kartul, sidrun vms). Abiks on video https://www.youtube.com/watch?v=2VJ48aEuxok .

Õppevahendid: jäme vasktraat (et oleks võimalik suruda kõvemasse puu- või juurvilja ning teine ots keerata ümber naelapea), tsingitud naelad, LED-pirn, erinevad puu- või juurviljad.

7. Hingamine ja fotosüntees – CO2 ja O2 sisalduse mõõtmine digitaalsete andmekogujatega
Korraldada uurimusliku tööna.
Taotletavad õpitulemused ja praktilised tegevused

Õpilane:
1) sõnastab uurimisküsimuse või hüpoteesi;
2) planeerib ja teeb katse;
3) kogub andmeid, kasutades digitaalseid andureid;
4) hindab hüpoteesi paikapidavust või vastab esitatud uurimisküsimusele;
5) tõlgendab graafiku kujul esitatud andmeid;
6) selgitab katse tulemusi, kasutades loodusteaduslikke teadmisi;
7) selgitab füüsikaliste tegurite (soojuse, valguse, niiskuse) mõju elusorganismide kasvule ja arengule;
8) seostab CO2 kasutamise fotosünteesiga ja eraldumise hingamisega;
9) mõistab, et bioloogilisel nähtusel on palju mõjureid;
10) teadvustab klassiruumide õhutamise vajadust.

Näiteks:
1) uuritakse CO2 või valguse mõju fotosünteesi intensiivsusele (vesikatku näitel kraanivee ja gaseeritud vee keskkonnas). Õpilased uurivad valguse intensiivsuse mõju fotosünteesi kiirusele. See eksperiment nõuab vähemalt kahe võrdluskatse (kumbki 20 minutit) tegemist, kus ühel juhul süüdatakse lamp põlema ning teisel juhul tõmmatakse pimenduskott kambrile peale. Lambi põlemisel eraldub soojust, mis võib tekitada raskusi muutujaid (temperatuur) kontrollides;
2) uuritakse CO2 eraldumist hingamisel. Varieerides klassiruumi tingimusi (tuulutamist, õpilaste arvu jne), mõõdetakse CO2 sisaldust õhus kahes klassiruumis;
3) uuritakse, kuidas mõjutavad taimed õhu koostist. O2 ja CO2 mõõdetakse taimedega ja taimedeta ruumides/kambrites. 

Õppevahendid: digitaalne andmekoguja, gaasilise O2 andur, lahustunud O2 andur, gaasilise CO2 andur, termomeeter, biokamber (või kilekott), laualamp, must kilekott kambri katmiseks, taimed, jääkuubikud, gaseeritud vesi, keeduklaasid.

Soovitatavad veebilehed
Fotosünteesi mõjutavate tegurite uurimine, http://www.ut.ee/volvox/materials/fotosyntees.pdf 
Fotosünteesi modelleerimine veebikeskkonnas, http://mudelid.5dvision.ee/leht/; http://www.ut.ee/volvox/materials/fotosyntees.pdf 
Erinevate keskkonnategurite mõju fotosünteesi intensiivsusele kanada vesikatku näitel, http://koolielu.ee/waramu/view/1-0d99ccaf-09c0-4bee-8aab-babc2bfe3eef 
CO2 sisalduse määramine õhus (tööleht nr 6), http://www.syg.edu.ee/~peil/fyysika/labquest_laborijuhendid.pdf 
Uurimistöö juhend, http://www.biodigi.edu.ee/_/wp-content/uploads/5-Fotos%C3%BCntees.pdf 

8. Udu ja härmatise tekke uurimine
Taotletavad õpitulemused ja praktilised tegevused

Õpilane:
1) analüüsib, mis tingimustel tekivad looduses udu ja härmatis (niiske-kuiv, soe-jahe-külm keskkond); 
2) võrdleb udu ja härmatise katsete mudeleid tegelikkusega;
3) seostab vee olekute muutusi erinevate sademetega (vihm, lumi, kaste, udu, härmatis).

Näiteks uuritakse võrdlevalt härmatise ja kaste teket. Selleks valmistatakse keeduklaasides jää ja soola ning jää ja vee segu. Temperatuur on esimeses keskkonnas alla 0 °C, teises ligikaudu 0 °C. Udu tekke katses valatakse soe vesi kolmeliitrilise purgi põhja (u 1/3 purgist), hoitakse avatud purgi kohal põlevat tikku ja seejärel kukutatakse see purki. Purk kaetakse kohe jääkotiga ning jälgitakse purgis toimuvat. Paremaks jälgimiseks võib panna purgi taha musta paberi. 

Õppevahendid: sool, jää, keeduklaas, kolmeliitrine purk.

Soovitatavad veebilehed
Kuidas tekitada udu, http://youtu.be/E8AvfXar9zshttp://youtu.be/bJDeoah-Cd0 
Lumehelveste tekkimine simulatsioonil, http://youtu.be/bJDeoah-Cd0
|oppevara=1. Energia ülekanne – erinevate materjalide soojenemise ja jahtumise graafiline kujutamine-kalorimeeter, keeduklaas, termomeeter digitaalse andmekogujaga või vedeliktermomeeter, piirituslamp, erinevad soojustusmaterjalid.
2.Keemilise reaktsiooni uurimine igapäevaseid aineid kasutades katseklaasid, piirituslamp, tiiglitangid, erinevad ained.
3.Erinevate ainete põlemise uurimine-katseklaasid, piirituslamp, tiiglitangid, erinevad ained.
4.Küünla põlemisel kanduva soojuse kandumine ümbritsevasse-termomeeter, mõõtesilinder, kaalud, laborinõud, teeküünal, tikud, vatt, keeduklaas.
5.Keemilise energia muundamine elektrienergiaks -jäme vasktraat (et oleks võimalik suruda kõvemasse puu- või juurvilja ning teine ots keerata ümber naelapea), tsingitud naelad, LED-pirn, erinevad puu- või juurviljad.
6.Hingamine ja fotosüntees – CO2 ja O2 sisalduse mõõtmine digitaalsete andmekogujatega-digitaalne andmekoguja, gaasilise O2 andur, lahustunud O2 andur, gaasilise CO2 andur, termomeeter, biokamber (või kilekott), laualamp, must kilekott kambri katmiseks, taimed, jääkuubikud, gaseeritud vesi, keeduklaasid.
7.Udu ja härmatise tekke uurimine-sool, jää, keeduklaas, kolmeliitrine purk.
|loiming=Selle teema puhul lõimivad kõiki loodusaineid mõisted energia ja liikumine. Oluline on tutvustada energia muundumist nii füüsikaliste, keemiliste kui ka bioloogiliste protsesside näitel. Õpilased peaksid aru saama, et ka elusorganismides toimuvad keemilised reaktsioonid. Tutvustatakse, et kõik loodusained seonduvad liikumise mõistega. Loodusõpetusega on seotud 5. klassi teema „Jõgi ja järv. Vesi kui aine, vee kasutamine“ (vee olekud), 6. klassi teemad „Õhk“ ja „Eesti loodusvarad“ (energia). Bioloogias on oluline elusorganismide liikumine, taimede kasvamine, lõiming 8. klassi teemaga „Taimede tunnused ja eluprotsessid“ (fotosüntees). Füüsikaga seonduvad planeetide jne liikumise teemad. Füüsika ja geograafiaga on seotud elektri- ja soojusenergia, looduses tuule ja vee energia; vee ja õhu liikumine soojenedes ja jahtudes, hoovused; aine oleku muutused looduses, sulamine ja tahkumine looduses, laamade liikumine ning kivimite murenemine. Bioloogiat ja keemiat ühendavad mõisted põlemine, hingamine ja fotosüntees, sotsiaalaineid kliimaga ja energia kasutusega seonduvad protsessid inimühiskonna minevikus, olevikus ja tulevikus. Teemade „Energia tarbimine ja materjalide taaskasutamine“ ning „Energia ülekanne“ (isolatsioonimaterjalide soojusjuhtivuse võrdlus) õpetamine loob eelduse luua seoseid tehnoloogiaõpetusega.
|pohimoiste=energia, mehaaniline liikumine, trajektoor, teepikkus, aeg, kiirus, keemiline reaktsioon, põlemine, hingamine, kõdunemine, fotosüntees.
|seotudOpivaljund=1) eristab füüsikalisi, keemilisi ja bioloogilisi nähtusi ning selgitab nendevahelisi seoseid;
2) mõõdab läbitud teepikkust ja keha kiirust; 
3) toob näiteid liikumise kohta elus- ja eluta looduses; 
4) toob näiteid igapäevaelust, kuidas energia muundub või muundatakse ühest liigist teise;
5) liigitab erinevaid materjale soojusjuhtivuse põhjal ning seostab materjalide soojusjuhtivust nende kasutusaladega; seostab vee olekute muutused erinevate sademetega (vihm, lumi, kaste, udu, härmatis);
6) selgitab fotosünteesi, hingamise ja põlemise näitel, et keemilistes reaktsioonides võib eralduda või neelduda energiat; 
7) selgitab füüsikaliste tegurite (soojuse, valguse, niiskuse) mõju elusorganismide kasvule ja arengule.
}}
Füüsikalised, keemilised ja bioloogilised nähtused. Liikumine ja kiirus. Energia. Energia liigid. Energia ülekandumine ja muundumine. Soojusjuhtivus, head ja halvad soojusjuhid meie ümber ning meie sees. Keemiline reaktsioon. Organismide kasv ja areng.