Kehitetty osmoosi animaatio

Osmoosi oppitunnin havaintojen ja tutkimustulosten perusteella kehitetty osmoosi animaatio. Animaatiota ei ole testattu opetuksessa.

Osmoosi animaatio

Kokeellisen työn tueksi tehty animaatio, jota käytettiin oppitunnilla 21.5.2012. Osmoosin opetus koostui kolmesta opetustuokiosta. Opetustuokioiden aikana ja jälkeen opiskelijoiden oppimisesta ja mielipiteistä kerättiin kehittämistutkimukseen tutkimusaineistoa. Tutkimuksen tulokset esitellään Minna-Kaisa Moilasen pro gradutyössä, joka julkaistaan Helsingin yliopiston kemian aineenopettaja yksikön kotivuille, jonne pääset seuraavasta linkistä: Kemian aineenopettaja koulutus - tutkimus

Luentokalvot

 

 

Koonti osuudenkalvot

Kertausluennon kalvot

 

Osmoosin opettaminen

Blogin opetusmateriaali on suunniteltu lukion opettajien käyttöön 75 minuutin oppitunnille. Blogin opetusmateriaali on kehittämistutkimuksen tuotos, jota esitellään pro gradu tutkielman yhteydestä. Tutkielma julkaistaan Helsingin yliopiston kemian aineenopettajakoulutuslaitoksen sivuilla.Tutkielman liitetiedostossa on opettajalle tarpeellista tietoa osmoosin tutkimuksen historiasta ja oppitunnintyötavoista. Materiaalissa on myös ehdotuksia opetuksen arviointityökaluiksi.

Blogista löytyy tuntisuunnitelman lisäksi animaatio ja kuvia osmoosin opettamisen tueksi. Lisäksi blogissa on tietoa historian käytöstä osmoosin opettamisen tukena, käsitekarttojen käytöstä opetuksesta ja käsitteen muodostamisesta.

Alla esitellään tuntisuunnitelma ehdotus 

opetusmateriaalin käyttöön

Ennen varsinaista oppituntia opiskelijoiden kanssa olisi hyvä käydä läpi 1) käsitekarttojen tekeminen, jos aihe ei ole opiskelijoille ennestään tuttu ja 2) kokeelliseen osioon sokeriliuoksien valmistaminen. Itse oppitunnilla näihin tehtäviin ei ole aikaa. Lisäksi opiskelijoiden on hyvä laskea valmistamiensa liuoksen konsentraatio. Esimerkki karttojen aiheeksi sopisi hyvin liuokset.

PVM	Opetustapahtuma	Kesto
21.5	Oppitunti, jonka aiheena oli osmoosi. Nimenhuuto Osmoosin, tunnin tavoitteiden ja rakenteiden määrittely Ennakkokäsitys käsitekartta Johdantoluento Työpistetyöskentelyä Oppimateriaaliin tutustuminen Oppimateriaalin tehtävien tekeminen Kokeellinen työ Animaatioon tutustuminen Kokeellisen työn koontiosuus Käsitekartta oppitunnin asioista	n. 2min n. 3 min n. 5 min n. 15min n. 35 min n. 5 min n. 10 min

Oppitunnin kulkua voi opettaja halutessaan nopeuttaa. Opiskelijoille voidaan jakaa ennen oppituntia oppimateriaalia, johon he voivat tutustua kotona. Tällöin työskentelysyklien määrä vähenisi kolmeen.

Liite 11. Opettajan materiaali 1

1.1 Osmoosin ja osmoottisen paineen määritelmä. 1

1.2 Opiskelijoiden vaihtoehtoiset käsitykset osmoosista. 2

1.3 Historiallinen lähestymistapa kemian opetuksessa. 2

1.2.1 Osmoosin tutkimuksen historia pähkinän kuoressa. 2

1.3 Työtavat 5

1.3.1 Käsitekartat 6

1.3.2 Työpiste työskentely. 6

1.3.3 Demonstraatio, kokeellisuus ja animaatiot 7

1.4 Tuntisuunnitelma. 8

1.5 Arviointi 8

1.5.1 Koekysymys. 8

1.5.2 Malliratkaisu ja pisteytys. 8

1.6 Sanasto. 9

1.7 Oppimateriaalin oikeat vastaukset 10

2. Oppimateriaali 12

2.1. Mikä on käsitekartta?. 12

2.2. Oppimateriaali 15

2.3 Tehtäviä koekertaus tunnille. 22

2.4 DODT-testi 23

Lähteet 27

 28

 27

Osmoosi oppitunnin kokeellinen työ

 Kuvapankin kuvat on jaettu kolmeen osaan.

Osmoosi kokeen u-putki

1) Kuvia osmoosityön suorittamisesta u-putkella.

Nuoli näppäimen alta löytyy lisää kuvia.

2) Kuvia demostraatiosta, joka toteutetaan johdantoluennolla.
Aikaa työn toteuttamiseen menee n. 2min.

3) Kuvia sokeriliuoksen valmistuksesta kokeelliseen työhön.

Kokeellisen työn opettajan ja oppilaan ohjeet löydät progradutyön yhteydestä.

1) Kokeellinen työ u-putkella

Kokeelliseen työhön tarvittavat työvälineet

Veteen lisätään vihreää ja keltaista elintarvikeväriä

Liuosten lämpötila mitataan kokeellisen työn alussa

Vedestä tulee limenvihreää.

Puoliläpäiseväkalvo on ostettu mittauslaitteen valmistajalta.
Kalvona saattaisi toimia myös esim. sipulin solut. Niitä ei
ole vielä käytännössä testattu.

Alla oleva kuvasarja on otettu kokeellisen työn suorittamisesta

• Vasemman puoleisessa on kuva kokeen kestosta ja kuvista voi havannoida suurpiirteisesti nestepintojen muutoksia.
• Oikein puoleisissa kuvissa on tarkemmat kuvat u-putkista. Niistä pystyy katsomaan nestepintojen korkeuden muutoksia tarkemmin.
• Liuoksien konsentraatiot ovat: 0,9 mol/l ja 1,8 mol/l
• Valmistuksessa liuoksien tilavuus oli 0,1l ja liuos sisälsi 30 g tai 60g sokeria.
• Sokeri sisältää pääosin sakkaroosia, jonka ainemäärän mukaan laskettiin liuoksien konsentraatiot. Tietoa sokerista saa: http://www.dansukker.fi/fi/tietoa_sokerista/sokeri_ei_ole_pelkk%C3%A4_makeuttaja.aspx

2) Demonstraatio diffuusiosta

1) Täytä 2 keitin lasia vedellä, toinen kylmälla ja toinen kuumalla vedellä

2) Lisää molempiin suurin piirtein yhtäaikaa kiinteää elintarvikeväriä.

3) Kysy oppilaita, kummassa keitinlasissa oli kuumaa ja kummassa kylmää vettä. Millä perusteella?

4) Nesteiden välillä havaitaan selkeä ero diffuusionopeudessa

5) Oppitunnin lopuksi voidaan tarkastella, että kumpikin liuos on suurin piirtein saman sävyistä. Diffuusionopeus ero ei voinut siis johtua elintarvikevärin määrästä.

3) Liuoksien valmistus kokeelliseen työhön

1) Vaa'an kalibrointi

2) Sokerin punnitseminen

3)  Liuoksen valmistus mittapulloon.
4) Mittapullo täyttö pipettiä apuna käyttäen.

Näissä kuvissa mittapullo on täytetty väärin, sokeriliuoksen tiulavuus ei ole vielä 100ml.

  5) Näissä kuvissa mittapullon nesteen pinta on oikealla kohdalla. 

6) Muista kirjoittaa etiketti valmistamaasi liuokseen.

 

Vasemman puoleinen sokeriliuos ei ole vielä valmis, väri ei ole kirkas.

Vasemman puoleisessa 100 ml liuoksessa on 60 g sokeria, oikean puoleisessa 30g. 

  

 

Sokeriliuokset

Valmiit sokeriliuokset ovat kirkkaita