Deca kao naučnici: Fotosinteza pomoću kućnih sredstava i materijala

Fotosinteza je jedan od najvažnijih bioloških procesa i podrazumeva pretvaranje svetlosne energije u hemijsku i njeno čuvanje u vidu molekula šećera. Otkrijmo kroz ovaj STEM eksperiment kako deci/učenicima proces fotosinteze predstaviti na jednostavan način.

Šta vam je potrebno za ovaj eksperiment?

• plastična providna flaša
• plastična providna čaša
• slamčica
• soda bikarbona (natrijum bikarbonat)
• deterdžent (tečni sapun za posuđe)
• kašičica za mešanje
• voda
• špric
• lišće (list spanača ili bršljena)
• stona lampa
• tajmer

Kako se sprovodi eksperiment?

Prvi korak podrazumeva pravljenje 0,1% rastvora bikarbonata koji dobijate mešanjem  0,5 gr sode bikarbone u 500 ml vode. U napravljeni rastvor dodati nekoliko kapi deterdženta i blago mešati, vodeći računa da se pri mešanju ne stvara pena u rastvoru.

U sledećem koraku pomoću slamčice izbušite oko 10 lisnih diskova (krugova) i stavite ih u špric. Potom u špric povucite malo već pripremljenog rastvora. Pokušajte da izbacite vazduh iz šprica, a zatim vrhom palca zatvorite otvor sprica i blago povlačite klip ka vama da biste stvorili vakuum. Napomenite deci/učenicima da obrate pažnju na sitne mehuriće koji izlaze iz lisnih diskova, što je kisonik iz biljaka. Ovaj postupak možete ponoviti više puta da bi svi lisni diskovi sa vrha šprica pali na dno, odnosno da bi došlo do oslobađanja mehurića kod svih diskova.

Naredni korak podrazumeva premeštanje lisnih diskova iz šprica u plastičnu čašu u kojoj se nalazi pripremljeni rastvor. Jako je važno sačekati par minuta da se lisni diskovi stalože na dno čaše. Ukoliko se desi da neki pluta, uklonite taj disk iz čaše. Potom čašu stavite ispod stone lampe, uključite tajmer na telefonu (možete koristiti već sistemski ili skinite neku aplikaciju) i sada kreće pravo naučno promatranje, analiza i sinteza dobijenih rezultata i podataka!

Nauka iza eksperimenta

Lisni diskovi će se nakon nekoliko minuta polako podizati ka vrhu rastvora i primetiće se stvaranje sitnih mehurića sa strane i sa dna diskova. Neka jedna grupa učenika broji koliko se diskova podiglo svakog minuta, a druga grupa učenika neka zabeleži vreme koje je potrebno da se polovina diskova podigne.

U ovom eksperimentu deca/učenici mogu da vide kako biljke zbog svoje sposobnosti da vrše fotosintezu, sprovode biohemijski proces hvatanja i skladištenja energije iz sunca i materije iz vazduha. To znači da koriste energiju sunca, vode i ugljen-dioksida iz rastvora za skladištenje ugljenika i energije u obliku molekula glukoze. Kao nusprodukt ove reakcije nastaje kiseonik. Prema hemijskoj formuli ovaj proces se predstavlja:

6CO₂ + 6H₂O + energija Sunca → C₆H₁₂O₆ + 6O₂

Mehurići koji su se pojavljivali u rastvoru zapravo su vazduh koji se nalazi između biljnih ćelija i koji vezuje ugljen dioksid iz okruženja stvarajući tako kiseonik.

Kad je tokom eksperimenta napravljen vakuum na listne diskove u rastvoru, tada se vazduh istisnuo i taj prostor je napunjen rastvorom što je dovelo do potonuća lisnih diskova. U obrnutom smeru, nakon što se u lisnim diskovima akumulira kiseonik, to dovodi do podizanja diskova do vrha rastvora.

Ideje za nastavu: promenljivi faktori

Ovaj eksperiment je izuzetno podložan različitim modifikacijama. Da bi učenici u potpunosti razumeli vezu glavnih faktora koji omogućavaju proces fotosinteze, mogu se eksperimentalno pratiti njihovi uticaji. Otuda, podelite učenicima zadatke da promene koncentraciju rastvora, vrstu sijalice koju koriste, razdaljinu od izvora svetlosti do čaše, temperaturu za sprovođenje eksperimenta, prekrijte čaše aluminijumskom folijom i pratite zajednički efekte.

Zatim zatražite od učenika da grafički predstave rezultate i naprave komparaciju između promenljivih faktora. Na ovaj način utvrdiće da li temperatura utiče na brzinu podizanja lisnih diskova, koliko prisustvo/odsustvo svetlosti utiče na brzinu fotosinteze itd.

Podstaknite vašu decu/učenike da misle kao naučnici, da upoređuju, zaključuju i kvantifikuju efekte različitih varijabli na brzinu fotosinteze. Zabavljajte se i učite!

Želite da vam na imejl stižu zanimljivi eksperimenti i aktivnosti? Pridružite se STEM zajednici.
Vaš imejl:

Pošalji