Název: Autor:
Vydání: Počet stran: Určeno pro projekt: Číslo projektu: Vydavatel: Tisk:
Nové přístupy k výuce přírodovědných předmětů s využitím ICT pomůcek na ZŠ − Environmentální výchova Mgr. Jana Balcaříková (č.1, 2, 3), Mgr. Pavel Olšovský (č. 11), Mgr. Jana Přinosilová (č. 4, 5, 6), Mgr. Miroslav Rosík (č. 7, 8, 9, 10) 1. vydání, 2010 106 Nové přístupy k využití ICT ve výuce přírodovědných předmětů na základních školách CZ.1.07/1.1.07/02.0047 Ostravská univerzita v Ostravě REPRONIS s.r.o.
© Mgr. Jana Balcaříková, Mgr. Pavel Olšovský, Mgr. Jana Přinosilová, Mgr. Miroslav Rosík © Ostravská univerzita v Ostravě
OBSAH: Úvod ........................................................................................................................................... 7 Klíčové kompetence.................................................................................................................. 8 1
2
3
4
5
6
7
8
Bouřka ............................................................................................................................. 13 1.1
Metodický pokyn...................................................................................................... 13
1.2
Realizace úlohy ........................................................................................................ 14
Povodeň ........................................................................................................................... 18 2.1
Metodický pokyn...................................................................................................... 18
2.2
Realizace úlohy ........................................................................................................ 19
Klíčení .............................................................................................................................. 24 3.1
Metodický pokyn...................................................................................................... 24
3.2
Realizace úlohy ........................................................................................................ 25
Voda a její znečištění...................................................................................................... 29 4.1
Metodický pokyn...................................................................................................... 29
4.2
Realizace úlohy ........................................................................................................ 30
Vznik kyselých dešťů ..................................................................................................... 35 5.1
Metodický pokyn...................................................................................................... 35
5.2
Realizace úlohy ........................................................................................................ 36
3Fotosyntéza vodních rostlin ......................................................................................... 39 6.1
Metodický pokyn...................................................................................................... 39
6.2
Realizace úlohy ........................................................................................................ 40
Ekologie ........................................................................................................................... 44 7.1
Metodický pokyn...................................................................................................... 44
7.2
Realizace úlohy ........................................................................................................ 45
Voda ................................................................................................................................. 49 8.1
Metodický pokyn...................................................................................................... 49
8.2
Realizace úlohy ........................................................................................................ 50
9
Vzduch ............................................................................................................................. 53 9.1
Metodický pokyn...................................................................................................... 53
9.2
Realizace úlohy ........................................................................................................ 54
10
Půda ............................................................................................................................. 58 10.1
Metodický pokyn...................................................................................................... 58
10.2
Realizace úlohy ........................................................................................................ 59
11
Měření vybraných složek slunečního záření ............................................................ 62 11.1
Metodický pokyn...................................................................................................... 62
11.2
Realizace úlohy ........................................................................................................ 63
Přílohy ..................................................................................................................................... 67 Pracovní listy pro žáka .......................................................................................................... 67 1
2
3
4
Bouřka ............................................................................................................................. 68 1.1
Teoretický základ úlohy ........................................................................................... 68
1.2
Pomůcky ................................................................................................................... 68
1.3
Úkoly ........................................................................................................................ 68
1.4
Závěry a celkové zhodnocení práce ......................................................................... 70
1.5
Citovaná a doporučená literatura.............................................................................. 70
Povodeň ........................................................................................................................... 71 2.1
Teoretický základ úlohy ........................................................................................... 71
2.2
Pomůcky ................................................................................................................... 71
2.3
Úkoly ........................................................................................................................ 71
2.4
Závěry a celkové zhodnocení práce ......................................................................... 74
2.5
Citovaná a doporučená literatura.............................................................................. 74
Klíčení .............................................................................................................................. 75 3.1
Teoretický základ úlohy ........................................................................................... 75
3.2
Pomůcky ................................................................................................................... 75
3.3
Úkoly ........................................................................................................................ 75
3.4
Závěry a celkové zhodnocení práce ......................................................................... 78
3.5
Citovaná a doporučená literatura.............................................................................. 78
Voda a její znečištění...................................................................................................... 79
5
6
7
8
9
4.1
Teoretický základ úlohy ........................................................................................... 79
4.2
Pomůcky ................................................................................................................... 79
4.3
Úkoly ........................................................................................................................ 79
4.4
Závěry a celkové zhodnocení práce ......................................................................... 81
4.5
Citovaná a doporučená literatura.............................................................................. 81
Vznik kyselých dešťů ..................................................................................................... 82 5.1
Teoretický základ úlohy ........................................................................................... 82
5.2
Pomůcky ................................................................................................................... 82
5.3
Úkoly ........................................................................................................................ 82
5.4
Závěry a celkové zhodnocení práce ......................................................................... 83
5.5
Citovaná a doporučená literatura.............................................................................. 84
Fotosyntéza vodních rostlin ........................................................................................... 85 6.1
Teoretický základ úlohy ........................................................................................... 85
6.2
Pomůcky ................................................................................................................... 85
6.3
Úkoly ........................................................................................................................ 85
6.4
Závěry a celkové zhodnocení práce ......................................................................... 86
6.5
Citovaná a doporučená literatura.............................................................................. 87
Ekologie ........................................................................................................................... 88 7.1
Teoretický základ úlohy ........................................................................................... 88
7.2
Pomůcky ................................................................................................................... 88
7.3
Úkoly ........................................................................................................................ 88
7.4
Závěry a celkové hodnocení práce ........................................................................... 91
7.5
Citovaná a doporučená literatura.............................................................................. 91
Voda ................................................................................................................................. 92 8.1
Teoretický základ úlohy ........................................................................................... 92
8.2
Pomůcky ................................................................................................................... 92
8.3
Úkoly ........................................................................................................................ 92
8.4
Závěry a celkové hodnocení práce ........................................................................... 94
8.5
Citovaná a doporučená literatura.............................................................................. 94
Vzduch ............................................................................................................................. 95 9.1
Teoretický základ úlohy ........................................................................................... 95
9.2
Pomůcky ................................................................................................................... 95
9.3
Úkoly ........................................................................................................................ 95
9.4
Závěry a celkové hodnocení práce ........................................................................... 98
9.5
Citovaná a doporučená literatura.............................................................................. 98
10
Půda ............................................................................................................................. 99 10.1
Teoretický základ úlohy ........................................................................................... 99
10.2
Pomůcky ................................................................................................................... 99
10.3
Úkoly ........................................................................................................................ 99
10.4
Závěry a celkové hodnocení práce ......................................................................... 101
10.5
Citovaná a doporučená literatura............................................................................ 102
11
Měření vybraných složek slunečního záření .......................................................... 103 11.1
Teoretický základ úlohy ......................................................................................... 103
11.2
Pomůcky ................................................................................................................. 104
11.3
Úkoly ...................................................................................................................... 104
11.4
Závěry a celkové zhodnocení práce ....................................................................... 106
11.5
Citovaná a doporučená literatura............................................................................ 106
Úvod Současný svět ovlivňuje život řadou moderních technologií, které přinášejí nové možnosti i v rámci vyučovacího procesu. To v praxi znamená, že se odborné učebny škol postupně vybavují informačními technologiemi – počítač, dataprojektor, aktivní tabule, měřící systémy. S tím souvisí i nutnost přípravy učitelů na práci prostřednictvím moderních technických prostředků. Učitel musí zvládnout nejen ovládání a možnosti techniky, ale i inovativní metody a formy práce, které u žáků povedou k rozvoji a podpoře klíčových kompetencí. Cílem této studijní opory je proto seznámit pedagogy s možnostmi využití počítačové techniky ve spojitosti s měřícími systémy v rámci plnění průřezového tématu environmentální výchova ve vyučování na základní škole a v odpovídajících ročnících víceletých gymnázií. Ve studijní opoře jsou zařazeny různě náročné měřící úlohy, ale i netradiční úlohy rozvíjející schopnosti žáka. V jedenácti kapitolách od čtyř autorů jsou popsány počítačem podporované experimenty zahrnující různé tematické celky se zaměřením na environmentální výchovu. Každá kapitola je členěna na část metodickou a pracovní list pro žáka. V metodické části je popsána realizace a řešení zvolených úloh. Doporučené úlohy si může každý pedagog upravit dle svých potřeb s ohledem na možnosti a vybavení školy či třídy, v které bude výuka probíhat. S výsledky úloh a měření lze dále pracovat v rámci mezipředmětových vztahů – např. matematika − matematická statistika, informatika – excel (tabulky a grafy) či powerpoint. Po prostudování textu budete znát možnosti využití těchto senzorů: • čidlo kyslíkové • čidlo oxidu uhličitého • čidlo relativní vlhkosti vzduchu • čidlo kalnosti • čidlo kyselosti • hlukoměr • teploměr • barometr • siloměr • čidlo UVA • čidlo UVB • čidlo intenzity světla
Klíčové kompetence Klíčové kompetence jsou v evropském rámci pojímány jako kombinace znalostí, dovedností a postojů odpovídajících určitému kontextu a definovány jako kompetence, které všichni potřebují ke svému osobnímu naplnění a rozvoji, aktivnímu občanství, sociálnímu začlenění a pro pracovní život. Během počátečního vzdělávání a odborné přípravy by si měli mladí lidé osvojit klíčové schopnosti na takové úrovni, aby byli připraveni na dospělost, a tyto schopnosti by si měli dále rozvíjet, zachovávat a aktualizovat v rámci celoživotního vzdělávání. Evropský rámec zahrnuje osm oblastí klíčových kompetencí: Komunikace v mateřském jazyce. Komunikace v cizím jazyce. Matematické kompetence a základní kompetence v oblasti vědy a technologií. Kompetence v oblasti digitálních technologií. Kompetence učit se učit. Sociální a občanské kompetence. Smysl pro iniciativu a podnikatelské myšlení. Kulturní povědomí a vyjádření. Mít kompetenci znamená, že člověk (žák) je vybaven celým složitým souborem vědomostí, dovedností a postojů, ve kterém je vše propojeno tak výhodně, že díky tomu člověk může úspěšně zvládnout úkoly a situace, do kterých se dostává ve studiu, v práci, v osobním životě. Mít určitou kompetenci znamená, že se dokážeme v určité přirozené situaci přiměřeně orientovat, provádět vhodné činnosti, zaujmout přínosný postoj. Rámcový vzdělávací program pro ZŠ vymezuje šest klíčových kompetencí: 1. Kompetence k učení 2. Kompetence k řešení problémů 3. Kompetence komunikativní 4. Kompetence sociální a personální 5. Kompetence občanská 6. Kompetence pracovní V předložené studijní opoře jsou klíčové kompetence pro jednoduchost označeny pouze čísly v souladu s uvedeným seznamem.
1. Kompetence k učení 1. Pro utváření a rozvíjení dané klíčové kompetence využíváme výchovné a vzdělávací strategie, které žákům umožňují: 1.1 vyhledávat, třídit, ověřovat a propojovat informace z různých zdrojů − učebnice, atlasy, klíče, encyklopedie, internet, 1.2 experimentovat a využívat učební pomůcky a materiály, 1.3 rozvíjet tvořivost v oblasti trvale udržitelného rozvoje, 1.4 používat odbornou terminologii odpovídající věku a znalostem, 1.5 využívat informace v praktickém životě, 1.6 pozorovat a porovnávat získané informace, rozlišovat detaily. Jak toho dosáhneme? Např.: 1. vytváříme prostor a prostředí pro experimenty, podporujeme činnostní učení žáků (pokusy, praktická cvičení a pozorování v terénu), rozvíjíme prožitkovou formu učení, propojujeme teorii s praxí, podporujeme vzájemné porovnávání a hodnocení výsledků žáků, 2. vedeme žáky k práci s informacemi ze všech možných zdrojů, ústních, knižních, mediálních, včetně internetu (informace vyhledá, třídí a vhodným způsobem používá, dává do souvislosti, ověřuje jejich pravdivost z více zdrojů), 3. umožňujeme žákům interpretovat vlastní formou příslušnou problematiku, pozorované jevy, navzájem si klást otázky, hledat na ně odpovědi, spolupracovat a kooperovat, 4. zapojujeme žáky do projektů, přednášek, prezentací a soutěží.
2. Kompetence k řešení problémů 2. Pro utváření a rozvíjení dané klíčové kompetence využíváme výchovné a vzdělávací strategie, které žákům umožňují: 2.1 rozpoznávat environmentální problémy současného života při využití všech metod a prostředků, které mají v daném okamžiku k dispozici (dostupné metody pozorování, měření, experimentování, matematické prostředky, grafické prostředky apod.), 2.2 formulovat problém a hledat různé možnosti jeho řešení (analyzování) při využití různých informačních zdrojů, 2.3 ověřovat správnost řešení environmentálních problémů, 2.4 hledat a korigovat chybná řešení, 2.5 vzájemnou spolupráci při hledání řešení. Jak toho dosáhneme? Např.: 1. vedeme výuku tak, aby se žáci seznámili se současnými problémy z oblasti, environmentální výchovy, problémy rozpoznali, pochopili a nalezli vlastní řešení (necháme žáky samostatně experimentovat, připravit si různé materiály a pomůcky k přírodovědným pokusům, vyhledat a ověřit potřebné informace nutné pro řešení problému z různých zdrojů), 2. vytváříme žákům prostor pro definování a pojmenování environmentálních problémů, necháme žáky vyjadřovat a obhajovat své závěry i rozhodnutí, 3. směřujeme žáky tak, aby při řešení problému využívali dosavadních znalostí a dovedností, byli samostatní a zodpovědní.
3. Kompetence komunikativní 3. Pro utváření a rozvíjení dané klíčové kompetence využíváme výchovné a vzdělávací strategie, které žákům umožňují: 3.1 přesné formulování myšlenek a kultivovaný projev – ústní i písemný, 3.2 rozvoj schopnosti prezentace a obhajoby vlastního názoru včetně hodnocení vlastní práce – sebekritika a přijímání kritiky, 3.3 respektování a naslouchání názorům jiných, 3.4 výstižně formulovat otázky a vhodně komunikovat mezi sebou i s učitelem, 3.5 používání a porozumění různým typům textů, záznamů a obrazových materiálů. Jak toho dosáhneme? Např.: 1. vedeme žáky k jasnému vyjadřování, používání odborné terminologie, která odpovídá znalostem a věku žáků, 2. směřujeme žáky k vyjadřování vlastních názorů na konkrétní přírodovědná témata a problémy globálního světa s využíváním dostupných informačních a komunikačních prostředků, 3. vytváříme situace, ve kterých žáci rozvíjí své komunikační dovednosti, 4. vedeme žáky k popisu procesu experimentování, dotazování se na vzniklé nejasnosti, k diskusi se spolužáky i učitelem.
4. Kompetence sociální a personální 4. Pro utváření a rozvíjení dané klíčové kompetence využíváme výchovné a vzdělávací strategie, které žákům umožňují: 4.1 využívání týmové spolupráce při řešení úloh a problémů životního prostředí, 4.2 respektování pravidel práce v týmu a přijímání různých rolí ve skupině, 4.3 rozvíjet kritické myšlení k sobě, ostatním i životnímu prostředí, 4.4 posílení mezilidských vztahů i vztahu k přírodě a její ochraně, 4.5 pěstovat zdravé sebevědomí a pocit zodpovědnosti. Jak toho dosáhneme? Např.: 1. vytváříme vhodné situace pro práci ve skupině, 2. vedeme žáky ke spolupráci při skupinové práci, k odpovědnému přístupu ke své práci i k práci druhých, k zodpovědnosti za výsledky své činnosti, k přijímání názorů druhých, 3. vedeme žáky k práci v různých rolích ve skupině (např. zapisovatel, experimentátor, časoměřič, mluvčí apod.), 4. vytváříme prostor a situace pro rozvoj kritického myšlení se zaměřením na životní prostředí – např. besedy, přednášky, prezentace, filmová projekce, fotografování.
5. Kompetence občanské 5. Pro utváření a rozvíjení dané klíčové kompetence využíváme výchovné a vzdělávací strategie, které žákům umožňují: 5.1 respektování veškerých práv a povinností včetně úcty k životu ve všech jeho formách, 5.2 odpovědné jednání vůči přírodě a prostředí v každodenním životě, 5.3 vytváření pozitivního vztahu k přírodním a kulturním hodnotám předchozích generací i k současnosti, 5.4 dodržování pravidel slušného a bezpečného chování, 5.5 pochopení základních ekologických a environmentálních problémů, 5.6 aktivní zapojení do aktivit směřujících k šetrnému chování k přírodním systémům, k vlastnímu zdraví i zdraví ostatních lidí. Jak toho dosáhneme? Např.: 1. vedeme žáky k utváření dovednosti vhodného chování v situacích, které mohou potenciálně či aktuálně ohrožovat život, zdraví, majetek, přírodu nebo životní prostředí lidí, 2. vyžadujeme dodržování stanovených pravidel, respektování práv a povinností svých i druhých, přejímání zodpovědnosti za svou práci, 3. seznamujeme žáky s ekologickou problematikou obce, města, kraje, regionu se zaměřením na prožitek a praxi žáků – např. projektové dny (zdraví, dopravy, vody, lesa, života…), recyklace, skládky, exkurze, 4. vytváříme podmínky a situace pro rozvoj tvořivosti a kreativity žáků.
6. Kompetence pracovní 6. Pro utváření a rozvíjení dané klíčové kompetence využíváme výchovné a vzdělávací strategie, které žákům umožňují: 6.1 seznámení s různými pomůckami, materiály a nástroji, které mohou využívat při praktickém zkoumání a poznávání přírody, 6.2 osvojování si praktických dovedností pro chování a pobyt v přírodě i při zacházení s přírodou a uplatňovat je v každodenním životě, 6.3 odpovědné a ekonomické nakládání s přírodními zdroji a odpady v souladu se strategií udržitelného rozvoje, 6.4 dodržování řádu a bezpečnostních pravidel nejen při manipulaci s pomůckami, nástroji, přístroji a materiály, 6.5 rozvíjet osobní a odborný potenciál pro svůj vlastní a profesní život. Jak toho dosáhneme? Např.: 1. vedeme žáky k dodržování bezpečnostních pravidel při práci a k návykům směřujícím ke zdravému životnímu stylu, 2. vedeme žáky ke správnému zacházení s pomůckami, přístroji, materiály apod., 3. vytváříme podmínky pro samostatnou a tvořivou práci žáků − např. terénní cvičení, poznávací exkurze, příprava a realizace výstav se zaměřením na environmentální problematiku, 4. provádíme s žáky rozbor pracovní činnosti se zaměřením na praktické životní situace či profesní orientaci.
Bouřka
13
1 Bouřka V této kapitole se dozvíte: Jak pomocí ICT pomůcek sledovat tlak vzduchu v průběhu bouře. Po jejím prostudování byste měli být schopni: • vysvětlit pojmy: atmosférický tlak, změna tlaku vzduchu, • objasnit průběh změn tlaku vzduchu, • odečítat z grafu hodnoty tlaku vzduchu v závislosti na čase, • pomocí ICT pomůcek naměřit hodnoty tlaku vzduchu v průběhu bouře.
1.1 Metodický pokyn
Cílová skupina
7. až 9. ročník
Název tematického celku
Atmosférický tlak a jeho změny
Název úlohy
Sledování průběhu kolísání hodnot atmosférického tlaku během bouře
Cíle
Pomocí ICT pomůcek sleduj a následně urči výkyvy hodnot atmosférického tlaku během bouře
Forma práce:
Skupinová práce ve třídě
Metoda práce:
Reproduktivní
Rozvíjené kompetence:
1.1, 1.2, 1.5, 1.6, 2.1, 2.2, 2.3, 2.4, 2.5, 3.1, 3.2, 3.3, 3.4, 3.5, 4.1, 4.2, 4.3, 4.4, 4.5, 5.1, 5.2, 5.3, 5.4, 5.5, 5.6, 6.1, 6.2, 6.4, 6.5
Mezipředmětové vztahy:
Matematika, informatika, fyzika, zeměpis, biologie
Časové rozvržení realizace úlohy:
25 min.
Bouřka
14
1.2 Realizace úlohy 1.2.1 Teoretický základ úlohy Uveď, co si představíš, když se řekne zemská atmosféra. Uveď, co si představíš, když se řekne tlak. Uveď, co si představíš, když se řekne tlaková síla. Najdi na internetu záznam průběhu bouře a jejích účinků. Zkus zjistit, kolik bouří do roka se vyskytne v okolí tvého bydliště. Zkus vyjmenovat průvodní jevy bouří. Víš, proč se počítají vteřiny, které uplynou mezi bleskem a hromem, a pak se dělí třemi? 1.2.2 Pomůcky PC, řídicí jednotka, barometr. 1.2.3 Úkoly 1.2.3.1 Úkol č. 1 − ZAPOJENÍ ICT POMŮCEK 1. Zapoj řídicí jednotku do PC. 2. Zapoj barometr do řídicí jednotky – vin 1. 3. Spusť program eProLab. 4. Klikni na HiScope. otevři konfigurační soubor E_1_boure.epl03 5. Pomocí ikony 6. Jestli chceš přesné naměřené hodnoty, na horním řádku zaškrtni „zobrazit hodnoty“. 7. Nastav si ikonou „t“ hodnoty pro měření. Zvol časový úsek a počet měření tak, aby jsi měřil zhruba po dobu 4 dnů. Bude chvíli trvat, než se bouře přiblíží, než se vyřádí a než odezní úplně. Můžeš měřit např. po jedné hodině 100krát. 8. Zelenou šipkou zapni nahrávání 9. Chvíli pozoruj graf.
.
. 10. Po bouřce vypni nahrávání červeným tlačítkem 11. Nahrané hodnoty ulož pomocí ikony pod svým jménem a přidej datum měření, popř. pořadové číslo měření. Možná, že měření budeš chtít při změně počasí další den opakovat a výsledky porovnat. Aby ses mohl ve vzorcích vyznat, potřebuješ datum. 12. Vše řádně ukliď.
Bouřka
15
Obrázek 1-1 Barometr
Graf závislosti tlaku na čase může vypadat přibližně takto:
Graf 1-1 Průběh tlaku během bouře
1.2.3.2 Úkol č. 2 – ČTENÍ Z GRAFU Překresli graf z obrazovky. Posuň si pomocné svislé čáry v grafu na začátek a konec.
Bouřka
16
Přečti následující údaje z grafu a zapiš je: • Na vodorovné ose se zobrazuje: čas • Na svislé ose se zobrazuje fyzikální veličina: tlak vzduchu • Jakou hodnotu atmosférického tlaku jsi naměřil na začátku? První údaj v pravém sloupci • Jakou hodnotu atmosférického tlaku jsi naměřil na konci? Druhý údaj v pravém sloupci • Jsou hodnoty tlaku stejné na začátku a na konci měření? Podívej se, zda svislé pomocné čáry ukazují stejně (pokud sis je nastavil na začátek a konec). • • • • •
Otevři si ikonu s knížkou a prozkoumej naměřené hodnoty . Zjistil jsi během měření, že atmosférický tlak zůstal stejný? Ne Prohlédni si pravý sloupec grafu. (Pokud pravý sloupec není otevřený, rozklikni si nahoře okénko“zobrazit data“.) Posouvej svislé čáry a zkoumej, jak se mění hodnoty tlaku. Co můžeme předpokládat o počasí, když naměřené hodnoty atmosférického tlaku kolísají? Že se počasí bude měnit. Vyrob měsíční sadu denních měření a u každého jednotlivého měření si zaznamenej, jaké následovalo počasí.
Jak popíšeš bouři pomocí atmosférického tlaku? Atmosférický tlak je tlak vyvolaný tíhou sloupce vzduchu. Vlivem stěhování obrovského množství mraků nabitých elektřinou a vzduchových mas o různé teplotě dochází ke změnám a velkým výkyvům v hodnotách atmosférického tlaku. Během bouře dochází k vybíjení elektrického náboje a opět ke stěhování velkých vzduchových mas o různé teplotě. Proto se mění hodnoty atmosférického tlaku. 1.2.4 Závěry a celkové hodnocení práce Bouře je děj, který je doprovázený změnou atmosférického tlaku. Protože se přesouvají obrovské masy vzduchu o různé teplotě, změny atmosférického tlaku jsou značné. Během bouře dochází ke změnám i jiných fyzikálních veličin. Kontrolní otázky a úkoly: Pomůcky: tabulky, internet, graf. 1. Popiš průběh tlaku vzduchu v závislosti na čase. 2. Co se děje s hodnotami tlaku v závislosti na čase? 3. Proč se mění hodnoty atmosférického tlaku? 4. Jaký význam má sledování tlaku vzduchu v meteorologické stanici? 5. Zkus připravit a provést pokus, který by zároveň zachytil stav teploty vzduchu, tlaku vzduchu a vlhkosti vzduchu. 6. Zkus připravit a provést pokus, který by zároveň zachytil změnu teploty vzduchu, změnu tlaku vzduchu a změnu vlhkosti vzduchu. 7. V průběhu velkých změn atmosférického tlaku vzduchu zkus zachytit rytmus srdeční činnosti a tlak krve některého ze spolužáků. Vyjádři pak, zda došlo k souběžným změnám nebo ne, či jen u některých spolužáků a jen někdy.
Bouřka
17
Přístroje se jmenují a vypadají takto: Obr. 1.2 EKG senzor a obr. 1.3 Senzor pro měření krevního tlaku
Obrázek 1-2 EKG senzor
Obrázek 1-3 Senzor pro měření krevního tlaku
Povodeň
18
2 Povodeň V této kapitole se dozvíte: • Jak změřit pomocí ICT pomůcek množství vody, které nasaje půda. Po jejím prostudování byste měli být schopni: • objasnit průběh nasávání vody půdou, • odečítat z grafu závislost tíhy půdy na čase, • pomocí ICT pomůcek určit průběh zvětšování tíhy půdy při nasávání vody, • vyvodit důsledky zadržování vody půdou pro ekologii životního prostředí, zvláště jako zábranu před zvětšováním následků povodní.
2.1 Metodický pokyn
Cílová skupina
8 až 9. ročník
Název tematického celku
Ochrana životního prostředí před možnými následky přívalových dešťů a povodní
Název úlohy
Sledování průběhu zadržování vody půdou
Cíle
Pomocí ICT pomůcek sleduj průběh nasávání vody půdou a následně urči množství zadržené vody
Forma práce:
Skupinová práce ve třídě
Metoda práce:
Reproduktivní
Rozvíjené kompetence:
1.1, 1.2, 1.5, 1.6, 2.1, 2.2, 2.3, 2.4, 2.5, 3.1, 3.2, 3.3, 3.4, 3.5, 4.1, 4.2, 4.3, 4.4, 4.5, 5.1, 5.2, 5.3, 5.4, 5.5, 5.6, 6.1, 6.2, 6.4, 6.5
Mezipředmětové vztahy:
Matematika, informatika, biologie, zeměpis, fyzika
Časové rozvržení realizace úlohy:
45 min.
Povodeň
19
2.2 Realizace úlohy 2.2.1 Teoretický základ úlohy Uveď, co si představíš, když se řekne povodeň. Kde bys hledal příčiny povodně? Myslíš si, že může člověk ovlivnit průběh povodně? Znáš nějaké látky, které sají vodu? Uveď je. Najdi na internetu záznam ničivé síly povodní. Popiš způsoby obrany proti vzniku povodní. Jakými způsoby se brání lidé proti ničivým účinkům již vzniklé povodně? Co bys navrhnul, aby se povodně tak často neobjevovaly? 2.2.2 Pomůcky PC, řídicí jednotka, stojan, krátká tyč, 2 svorky, siloměr, nádoba s nezalitým rajčetem, stejně velká nádoba se suchou nebo vlhkou, ale ne mokrou půdou, popř. stejně velká nádoba s pískem, plastový kyblík, do kterého budeš vkládat nádoby s hlínou, kancelářská gumička nebo dvojstranný háček, miska, nádoba s vodou. 2.2.3 Úkoly 2.2.3.1 Úkol č. 1 – ZAPOJENÍ ICT POMŮCEK 1. Siloměr upevni na stojan pomocí krátké tyče a svorek. 2. Na siloměr zavěs kyblík. 3. Do kyblíka vlož nádobu s rajčetem. 4. Nastav výšku siloměru tak, aby kyblík volně visel ve vzduchu. 5. Zapoj řídicí jednotku do PC. 6. Siloměr zapoj do řídicí jednotky – vin1. 7. Spusť program eProLab. 8. Klikni na HiScope. otevři konfigurační soubor E_2_povoden.epl03 9. Pomocí ikony 10. Časový údaj nastav na jednu minutu. 11. Pomocí ikony spusť nahrávání. 12. Změř tíhu nádoby s rajčetem FG1 = . 13. Naměřenou tíhu zapiš do pracovního listu. 14. Pomocí ikony spusť nahrávání. 15. Vodu opatrně lij na půdu, dokud je ochotná vodu nasávat a nedělá se na povrchu louže. 16. Změř tíhu nádoby s rajčetem a nasáknutou půdou FG2 = . 17. Naměřenou tíhu zapiš do pracovního listu. 18. Vypočítej tíhu vody, která vsákla do půdy FGR = . 19. Vypočítej hmotnost vody, která vsákla do půdy. Víš, že g = 10 m/s2. Hmotnost mR = FG/10 =
Povodeň
20
20. Hmotnost vody, která vsákla do půdy, zapiš do pracovního listu. 21. Vyměň nádobu s rajčetem za nádobu s hlínou. 22. Pomocí ikony spusť nahrávání. 23. Změř tíhu nádoby s hlínou FG3 = . 24. Naměřenou tíhu zapiš do pracovního listu. 25. Pomocí ikony spusť nahrávání. 26. Vodu opatrně lij na půdu, dokud je ochotna vodu nasávat a nedělá se na povrchu louže. 27. Změř tíhu nádoby s nasáknutou půdou FG4 = . 28. Naměřenou tíhu zapiš do pracovního listu. 29. Vypočítej tíhu vody, která vsákla do půdy FGH = . 30. Vypočítej hmotnost vody, která vsákla do půdy. Víš, že g = 10 m/s2. Hmotnost mH = FG/10 = 31. Hmotnost vody, která vsákla do půdy, zapiš do pracovního listu. 32. Celý pokus můžeš navíc zopakovat s pískem. 33. Vše řádně ukliď.
siloměr
nádoba s hlínou miska
Povodeň
21
pomalu nalívej vodu
siloměr
nádoba s hlínou miska
Obrázek 2-1 Schéma
2.2.3.2
Úkol č. 2 – ČTENÍ Z GRAFU
Graf 2-1 Záznam pro rajče
22
Povodeň
Graf 2-2 Záznam pro půdu bez rostliny
Přečti následující údaje z grafu a zapiš je: • Na vodorovné ose se zobrazuje: čas • Na svislé ose se zobrazuje fyzikální veličina: síla • Síla může dosahovat největší měřitelné hodnoty? 10 N • Jaká je počáteční hodnota tíhy u rajčete? 4,01 N • Jaká je výsledná hodnota tíhy u rajčete? 4,75 N • Jakou tíhu má voda, kterou pohltilo rajče? 0,74 N • Kolik gramů váží voda, kterou vpilo rajče zasazené v půdě? 74 g • Jakou tíhu má voda, která vsákla do půdy bez rostliny? 0,36 N • Kolik gramů váží voda, kterou vpila půda bez rostliny? 36 g • Má rostlina zasazená v půdě vliv na množství vpité vody do půdy? Ano • Znamená to, že čím je rostlin více a čím jsou větší, tím více vody zadrží? Ano Jak vysvětlíš vysazování stromů a keřů jako protipovodňovou aktivitu? Půda do určité míry pohlcuje vodu. Rostlina zasazená v půdě má tuto schopnost daleko lepší. Proto keř a strom dokáže pohltit vody nejvíce. Každý kilogram zachycené vody se nedostává do vodního toku, hladina řek se tudíž zvedá daleko pomaleji a ne tak moc. Navíc může rostlina v době sucha po povodni docela dobře posloužit jako zásobárna vody pro nadcházející období sucha. 2.2.4 Závěry a celkové hodnocení práce Zadržování vody půdou a rostlinami je děj, při kterém půda na sebe váže vodu a hmotnost půdy se zvyšuje. Voda je vázaná na půdu, neodtéká do řek a nezvyšuje již beztak vysokou hladinu vodních toků. Vázaná voda napomáhá
Povodeň
23
při likvidaci škodlivých účinků povodní. V době sucha slouží vázaná voda jako zásobárna vody. Kontrolní otázky a úkoly: Pomůcky: internet, pokus. 1. Co se děje s vodou, kterou naléváme na půdu? 2. Voda se drží lépe v půdě nebo v osázené půdě? 3. Proč je důležité vědět o nasávání vody půdou? 4. Co všechno ovlivňuje, že půda pohlcuje vodu? 5. Na čem závisí množství pohlcené vody?
Klíčení
24
3 Klíčení V této kapitole se dozvíte: • Jak pomocí ICT pomůcek změřit množství vody, které nasají bobtnající fazole. Po jejím prostudování byste měli být schopni: • vysvětlit pojmy: přírůstek hmotnosti při bobtnání fazolí, • vysvětlit souvislost mezi tíhou a hmotností, • objasnit průběh změny hmotnosti při bobtnání, • odečítat z grafu závislost síly na čase, • pomocí ICT pomůcek určit přírůstek hmotnosti bobtnajících fazolí během 36 hodin.
3.1 Metodický pokyn
Cílová skupina
8 až 9. ročník
Název tematického celku
Klíčení rostlin
Název úlohy
Klíčení rostlin
Cíle
Pomocí ICT pomůcek sleduj a následně zaznamenej hmotnostní přírůstek klíčících fazolí
Forma práce:
Skupinová práce ve třídě
Metoda práce:
Reproduktivní
Rozvíjené kompetence:
1.1, 1.2, 1.5, 1.6, 2.1, 2.2, 2.3, 2.4, 2.5, 3.1, 3.2, 3.3, 3.4, 3.5, 4.1, 4.2, 4.3, 4.4, 4.5, 5.1, 5.2, 5.3, 5.4, 5.5, 5.6, 6.1, 6.2, 6.4, 6.5
Mezipředmětové vztahy:
Matematika, informatika, biologie
Časové rozvržení realizace úlohy:
35 min.
Klíčení
25
3.2 Realizace úlohy 3.2.1 Teoretický základ úlohy Uveď, co si představíš, když se řekne klíčení rostlin. Kde se s klíčením rostlin můžeme setkat? Uveď příklad. Myslíš si, že všechny rostliny klíčí stejně? Uveď příklad. Pozoroval jsi někdy ve volné přírodě klíčení semen? Pokud ano, popiš jev. Proč rostlina potřebuje vodu? Najdi na internetu obrázky různých druhů semen. Popiš jejich velikost, kde se nacházejí, jejich klíčivost a nějaké zvláštnosti, pokud se ti povede je najít. Najdi na internetu obrazový záznam klíčení semínek. 3.2.2 Pomůcky PC, řídicí jednotka, siloměr, stojan, krátká tyč, 2 svorky, plastový košík od ovoce s dírkami ve dně, miska s vodou, 2 šňůrky, fazole.
3.2.3 Úkoly 3.2.3.1 Úkol č. 1 – ZAPOJENÍ ICT POMŮCEK 1. Siloměr pomocí krátké tyče a svorek upevni ke stojanu. 2. Na koncích šňůrek vyrob oka. Dírkami ve dně plastového košíku protáhni šňůrky tak, abys jejich konce mohl zavěsit na háček siloměru. 3. Zapoj řídicí jednotku do PC. 4. Siloměr zapoj do řídicí jednotky – vin1. 5. Spusť program eProLab. 6. Klikni na HiScope. 7. Pomocí ikony otevři konfigurační soubor E_3_kliceni.epl03 8. Zjisti tíhu košíku a hodnotu zapiš do pracovního listu FG1 = . 9. Do košíku nasyp fazole do vrstvy vysoké alespoň jeden centimetr. 10. Zjisti tíhu fazolí s plastovým košíkem FG2 = . 11. Vypočítej tíhu fazolí a zapiš do pracovního listu FG = FG2 − FG1 = . 12. Vezmi g = 10 m/s2. Pomocí tíhy vyjádři hmotnost fazolí m1 = FG : g = . 13. Pod košík polož misku. 14. Do misky nalij vodu tak, aby dno košíku bylo asi 1 až 2 cm pod hladinou vody. 15. Pomocí ikony
otevři konfigurační soubor „E_3_kliceni2.epl03.
spusť nahrávání. 16. Pomocí ikony 17. Program poběží 33 hodin. 18. Po skončení měření ulož výsledky pod svým jménem a pořadovým číslem měření pomocí ikony. 19. Opět otevři konfigurační soubor E_3_kliceni.epl03
Klíčení
26
20. Vyndej košík s fazolemi z vody. 21. Zjisti tíhu košíku i s fazolemi a hodnotu zapiš do pracovního listu FG3 = . 22. Vypočítej tíhu nabobtnalých fazolí FG4 = FG3 − FG1 = . 23. Vezmi g = 10 m/s2. Pomocí tíhy vyjádři hmotnost nabobtnalých fazolí m2 = FG4 : g = . 24. Vše řádně ukliď. siloměr V této poloze měří siloměr tíhu košík
složenou se sílou
s fazolemi kádinka
vztlakovou.
s vodou
siloměr
V této poloze měří siloměr pouze tíhu.
košík s fazolemi
Obrázek 3-1 Schéma sestavení
Klíčení
27
3.2.3.2
Úkol č. 2 – ČTENÍ Z GRAFU
Graf 3-1
Graf 3-2
Přečti následující údaje z grafu a zapiš je: • Na vodorovné ose se zobrazuje: čas • Na svislé ose se zobrazuje fyzikální veličina: síla • Jakou nejvyšší hodnotu může dosáhnout měřená síla? 10 N • Jak dlouho trvalo první měření? 2 h 46 min • Změnila se za dobu prvního měření hmotnost bobtnajících fazolí? Ano
Klíčení
28 • • • • • • •
Jaká výsledná síla působila na siloměr na začátku prvního měření? 0,3 N Jaká výsledná síla působila na siloměr na začátku prvního měření? 1,95 N Jak velkou sílu zaznamenal siloměr na začátku tvého měření? Jak velkou sílu zaznamenal siloměr na konci tvého měření? Jak velký rozdíl sil zaznamenal siloměr mezi koncem a začátkem tvého měření? Jak velký přírůstek zaznamenala hmotnost fazolí během tvého 36 hodin trvajícího pokusu? Kolikrát se zvětšila hmotnost fazolí během 36 hodin trvání pokusu?
Jak vysvětlíš zvětšení hmotnosti fazolí? Suchá semena fazolí téměř neobsahují vodu. Proto jsou lehká. Když je namočíme do vody, začnou bobtnat. To znamená, že se voda dostává přes povrch semen do vnitřku. Rostlina vodu potřebuje, aby voda mohla roznášet minerální látky důležité pro růst rostliny. V důsledku nabírání vody semena zvětšují svoji hmotnost, zvětšuje se i jejich tíha. Pokud chceme spočítat hustotu semen, můžeme tak učinit pomocí Archimédova zákona. Na začátku i na konci. 3.2.4 Závěry a celkové hodnocení práce Klíčení fazolí je děj, při kterém semena přibírají vodu. Nejdříve semena bobtnají a zvětšuje se jejich tíha. Celý proces trvá různě dlouhou dobu. Hmotnost semen se během bobtnání zvyšuje. Rostlina vodu potřebuje, aby mohla dále růst. Ve vodě se rozpouštějí minerální látky, které voda přenáší od kořenů do další části rostliny. Kontrolní otázky a úkoly: Pomůcky: tabulky. 1. Popiš děj bobtnání fazolí z pohledu fyziky. 2. Jak se mění tíha fazolí během pokusu? 3. Jak se mění hmotnost fazolí během pokusu? 4. O kolik gramů se zvětšila hmotnost fazolí během pokusu? 5. Kolik procent z původní hmotnosti tvoří hmotnost přijaté vody? 6. Proč se mění hmotnost fazolí? 7. K čemu potřebuje rostlina vodu? 8. Vyjádři změnu hmotnosti fazolí během 36 hodin. 9. Změnil se i objem fazolí? 10. Dala by se spočítat hustota suchých fazolí? 11. Dala by se spočítat hustota nabobtnalých fazolí? 12. Dal by se spočítat objem suchých fazolí? 13. Dal by se spočítat objem nabobtnalých fazolí? Bude tento děj probíhat stejně v různých zeměpisných šířkách naší Země?
Voda a její znečištění
29
4 Voda a její znečištění V této kapitole se dozvíte: • Jak „změřit“ a posoudit pomocí ICT pomůcek čistotu vody (H2O). Po jejím prostudování byste měli být schopni: • vysvětlit pojmy: kalnost, kyslík rozpuštěný ve vodě, pH vodního prostředí, • vysvětlit, co přesně znamená pojem − znečištění vody, • z naměřených hodnot posoudit kvalitu a čistotu vody, • uvést několik aspektů důležitých pro posouzení kvality vody, • pomocí ICT pomůcek naměřit jednotlivé veličiny a vyvodit z nich patřičný závěr.
4.1 Metodický pokyn
Cílová skupina
8 až 9. ročník
Název tematického celku
Průřezové téma Environmentální výchovy – základní podmínky života − voda
Název úlohy
Zjištění míry znečištění několika vzorků vody z okolí
Cíle
Pomocí ICT pomůcek změř a následně urči čistotu několika vodních vzorků
Forma práce:
Skupinová práce ve třídě
Metoda práce:
Reproduktivní
Rozvíjené kompetence:
1.1, 1.2, 1.3, 1.4, 1.5, 2.1, 2.2, 2.5, 2.6, 2.7, 6.1, 6.3, 6.4, 6.5
Mezipředmětové vztahy:
Přírodopis, chemie, matematika, informatika, fyzika
Časové rozvržení realizace úlohy:
90 min.
Voda a její znečištění
30
4.2 Realizace úlohy 4.2.1 Teoretický základ úlohy Uveď, co si představíš, když se řekne čistá voda. Kde se můžeš s „čistou“ vodou setkat? Uveď příklady. Myslíš si, že pojmy čistá a pitná voda spolu nějak souvisejí? Jak vypadá na pohled voda znečištěná − špinavá? Uveď, čím může být znečištěna. Najdi na internetu základní informace týkající se znečištění vod. Jak dělíme vody podle zdroje znečištění? Průmyslové a odpadní Průsakové a splachové Srážkové Najdi na internetu informace o kyslíku rozpuštěném ve vodě. Rozpuštěný kyslík se do vody dostává prostou difúzí nebo díky aktivitě fotosyntetizujících organismů. Zapiš, v jakých jednotkách se měří tato veličina. mg/l Najdi na internetu informace o kalnosti. Kalnost je množství organických i anorganických částic na určitou plochu. Zapiš, v jakých jednotkách se měří tato veličina. NTU Najdi na internetu základní informace o pH vodního prostředí. Mořské prostředí → poměrně stálé pH, většinou mírně alkalické (8,1–8,3) Dešťová voda → 5,7 (obsahuje rozpuštěné plyny) Sladké vody → široké rozmezí od pH 3 (rašeliniště) po pH 10–11 (mnoho vegetace a s vysokým obsahem vápníku, minerální vody) Co je to pH a jakých hodnot může nabývat? Kyselost neboli pH, též vodíkový exponent, je číslo, kterým vyjadřujeme, zda vodný roztok reaguje kysele či naopak (zásaditě). Jedná se o logaritmickou stupnici s rozsahem hodnot od 0 do 14; přitom neutrální voda má pH rovno 7. U kyselin je pH menší než sedm, naopak zásady mají pH > 7. Změř výše uvedené veličiny vodního prostředí. 4.2.2 Pomůcky PC, řídicí jednotka, teploměr, měřič kalnosti, pH senzor, kyslíkové čidlo, 3 různé vzorky vodního prostředí, 3 Erlenmayerovy baňky. 4.2.3 Úkoly 4.2.3.1 Úkol č. 1 – ZAPOJENÍ ICT POMŮCEK 1. Zapoj řídicí jednotku do PC. 2. Spusť program eProLab.
Voda a její znečištění
3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.
31
Klikni na HiScope. Do připravené Erlenmayerovy baňky nalij vzorek vody. Do vody vlož teploměr. Teploměr zapoj do řídicí jednotky – vin1. Druhý teploměr vlož do zkumavky. Změř teplotu vzorku. Naměřenou hodnotu teploty vzorku zapiš do pracovního listu tabulky. 10. Do vody vlož pH senzor. 11. Čidlo zapoj do řídicí jednotky – vin2. 12. Změř hodnotu pH vzorku. 13. Naměřenou hodnotu pH vzorku zapiš do pracovního listu − tabulky. 14. Do vody vlož čidlo pro množství kyslíku ve vodě. 15. Čidlo zapoj do řídicí jednotky – vin3. 16. Změř množství kyslíku rozpuštěného ve vodě. 17. Naměřenou hodnotu rozpuštěného kyslíku zapiš do pracovního listu − tabulky. 18. Trochu vody odlij do zařízení pro měření kalnosti. 19. Čidlo zapoj do řídicí jednotky – vin4. 20. Změř hodnotu kalnosti vzorku. 21. Naměřenou hodnotu kalnosti vzorku zapiš do pracovního listu −tabulky. 22. Postup opakuj u všech vzorků. 23. Vše řádně ukliď. Fotografie
Obrázek 4-1 Čidlo pH
Voda a její znečištění
32
Obrázek 4-2 Čidlo rozpuštěného kyslíku ve vodě
Obrázek 4-3 Teploměr
Voda a její znečištění
33
Obrázek 4-4 Čidlo kalnosti
4.2.3.2 Úkol č. 2 – VYVOZOVÁNÍ ZÁVĚRU Z NAMĚŘENÝCH HODNOT Vzorek Teplota (°C) pH Kalnost (NTU) Množství O2 (mg/l)
č. 1 24 6,20 68 2
č. 2 22 8, 92 33 14
č. 3 25 10,4 92 8
Doplňující údaje pro čistou vodu: Teplota (0 °C – 35 °C), pH (6,5–8,5), Kalnost (NTU), Množství O2 (nejméně 5 mg/l). Přečti následující údaje z tabulky a zapiš je: • Jaké hodnoty jsme zjistili u vzorků vody: teplota, kalnost, pH, množství rozpuštěného kyslíku • Která fyzikální veličina se měří v mg/l? Množství O2 • Jak se nazývá veličina, která udává množství organických i anorganických částic na určitou plochu? Kalnost • Můžeme vzorek č. 2 z hlediska pH označit za „čistou vodu“ ? Ne • Který vzorek má nejvyšší naměřenou teplotu? Č. 3 • Který vzorek má nejnižší hodnotu kalnosti? Č .2 • Který ze vzorků má nejvíce rozpuštěného kyslíku? Č. 2 Jaké veličiny jsi dneska zjišťoval, a co jsi se o nich dále dověděl ve vztahu s čistotou vody? Kalnost je množství organických i anorganických částic na určitou plochu. Dá se určit v kapalinách. Při různých průzkumech a monitorovacích akcích se zjišťuje např. kalnost u vody. V řekách je to jeden z faktorů, který se při monitorování vody určuje. Podle kalnosti se dá určit kvalita vody, anebo její
34
Voda a její znečištění
znečištění. Její jednotka je NTU. Nasycení kyslíkem – množství rozpuštěného kyslíku − je relativní měřítko množství kyslíku, který je rozpuštěn v kapalném prostředí Jeho jednotka je mg/l. Teplota je charakteristika tepelného stavu hmoty. V obecném významu je to vlastnost předmětů a okolí, kterou je člověk schopen vnímat a přiřadit jí pocity studeného, teplého či horkého. Její jednotka je °C. Kyselost neboli pH, též vodíkový exponent, je číslo, kterým v chemii vyjadřujeme, zda vodný roztok reaguje kysele, či naopak zásaditě. Nabývá hodnot od 0 do 14. Neutrální prostředí má hodnotu 7. Kyselé je menší než 7 a zásadité větší než 7. Údaje pro čistou vodu jsou: Teplota (0 °C – 35 °C), pH (6,5–8,5), Kalnost (NTU), Množství O2 (nejméně5mg/l). 4.2.4 Závěry a celkové hodnocení práce Čistotu vody lze posuzovat podle několika faktorů. Pro příklad jsme si uvedli tyto čtyři: pH, kalnost, množství rozpuštěného kyslíku, teplotu. Hodnoty, které jsou důležité pro stanovení čistoty vody, jsou: Teplota (0 °C – 35 °C), pH (6,5–8,5), Kalnost (NTU), Množství O2 (nejméně 5mg/l). Upozornění: čistá voda neznamená voda pitná! Pro určení kvality pitné vody existuje ještě několik dalších faktorů, prováděných ve specializovaných laboratořích. Kontrolní otázky a úkoly: 1. Vysvětli pojem „čistota vody“. Čistotou označujeme stav vody, který lze určit pomocí několika faktorů jako např. kalnost, množství rozpuštěného kyslíku, pH a další. 2. Uveď faktory, které určují čistotu vody. pH, množství rozpuštěného kyslíku, teplota, kalnost. 3. Uveď rozmezí pH, které je poplatné pro čistou vodu. pH (6,5–8,5) 4. Jakou jednotku doplníš k hodnotě 17,2, pokud půjde o kalnost? NTU 5. Kolik rozpuštěného kyslíku musí být obsaženo ve vodě, aby šlo o čistou vodu? Nejméně 5mg/l 6. Vysvětli, co znamená pH vodního prostředí. Kyselost neboli pH , též vodíkový exponent, je číslo, kterým vyjadřujeme, zda vodný roztok reaguje kysele, či naopak zásaditě. 7. Jakých hodnot může nabývat pH? 0−14 8. Jaké nejvyšší hodnoty teploty jsou ještě přípustné pro čistou vodu? 35 °C 9. Může se teplota roztoku v průběhu experimentu měnit? Ano
Vznik kyselých dešťů
35
5 Vznik kyselých dešťů V této kapitole se dozvíte: • Jak dokázat pomocí ICT pomůcek vznik kyselých dešťů v laboratorních podmínkách. Po jejím prostudování byste měli být schopni: • vysvětlit pojmy: kyselý déšť, kyselinotvorné plyny, pH, • objasnit průběh vzniku kyselých dešťů na příkladu, • odečítat z grafu závislost množství rozpuštěného kyselinotvorného plynu CO2 na vznikající hodnotě pH, • podmínky vzniku kyselých dešťů, • tyto podmínky vyjádřit pro ostatní kyselinotvorné plyny, • pomocí ICT pomůcek dokázat změnu pH při rozpouštění CO2 a dokázat tak princip vzniku kyselých dešťů.
5.1 Metodický pokyn
Cílová skupina
8. ročník, 9. ročník
Název tematického celku
Environmentální výchova – průřezové téma – základní podmínky života − voda
Název úlohy
Důkaz vzniku kyselých dešťů
Cíle
Pomocí ICT pomůcek sleduj a zaznamenej změnu hodnoty pH při postupném rozpouštění CO2 ve vodě
Forma práce:
Samostatná práce ve třídě (možná práce ve dvojicích)
Metoda práce:
Reproduktivní
Rozvíjené kompetence:
1.1, 1.2, 1.3, 1.4, 1.5, 2.1, 2.2, 2.5, 2.6, 2.7, 5.5, 5.6, 6.1, 6.3, 6.4, 6.5
Mezipředmětové vztahy:
Přírodopis, chemie, fyzika, matematika, informatika
Časové rozvržení realizace úlohy:
45 min.
Vznik kyselých dešťů
36
5.2 Realizace úlohy 5.2.1 Teoretický základ úlohy Uveď, co si představíš, když se řekne kyselý déšť. Jak je kyselý déšť nebezpečný pro živé organismy? Uveď příklady. Jak člověk přispívá ke vzniku kyselých dešťů? Myslíš si, že se dá kyselým dešťům nějak zabránit? Znáš nějaké kyselinotvorné plyny? Uveď je. Najdi na internetu informace o kyselých deštích. Napiš, jak vznikají: reakcí kyselinotvorných plynů v atmosféře s vodou v mracích. Co je způsobuje: kyselinotvorné plyny v jisté míře produkované člověkem a jeho průmyslovou činností. Jak působí na živé organismy: přímo a nepřímo. Jakého pH dosahuje kyselý déšť: nižší než 5,6. Najdi na internetu příklad rovnice vzniku kyselých dešťů. Zapiš ji: CO2 + H2O ↔ H2CO3 Ověř pokusem vznik kyselých dešťů rozpouštěním CO2 ve vodě. 5.2.2 Pomůcky PC, řídicí jednotka, čidlo kyselosti, sklenice, víčko s dvěma otvory, brčko. 5.2.3 Úkoly 5.2.3.1 Úkol č. 1 – ZAPOJENÍ ICT POMŮCEK 1. Zapoj řídicí jednotku do PC. 2. Spusť program eProLab. 3. Klikni na HiScope. 4. Do připravené sklenice baňky nalij vodu. 5. Do vody vlož čidlo kyselosti. 6. Čidlo zapoj do řídicí jednotky – vin1. 7. Do sklenice strč brčko. 8. Pomocí ikony spusť nahrávání. 9. Na obrazovce PC se zobrazuje graf závislosti pH na čase. 10. Foukej pomocí brčka vzduch do sklenice po celou dobu měření. 11. Výsledek měření ulož pomocí ikony. 12. Vše řádně ukliď.
Vznik kyselých dešťů
Fotografie
Obrázek 5-1 Měřící soustava
5.2.3.2 Úkol č. 2 – ČTENÍ Z GRAFU
Graf 5-1
37
38
Vznik kyselých dešťů
Přečti následující údaje z grafu a zapiš je: • Na vodorovné ose se zobrazuje: čas • Která fyzikální veličina se zobrazuje na svislé ose: pH • Jaké změny týkající se hodnoty pH se dají z grafu vypozorovat? pH hodnota se s časem mění − klesá. • Jak dlouho pokus probíhal? 3 min 20 s Jak vysvětlíš vznik kyselých dešťů? Kyselý déšť je definován jako typ srážek s pH nižším než 5,6. Normální déšť má pH mírně pod 6 − je mírně kyselý. Toto přirozené okyselení způsobuje oxid uhličitý, který tvoří s vodou slabou kyselinu uhličitou. 5.2.4 Závěry a celkové hodnocení práce Přirozené okyselení vody v mracích způsobuje oxid uhličitý, který tvoří s vodou slabou kyselinu uhličitou. Rovnice vzniku: CO2 + H2O ↔ H2CO3. Příčinou vzniku kyselých dešťů jsou mimo CO2 i oxidy síry, které spolu s oxidy dusíku reagují se vzdušnou vlhkostí a padají na zem ve formě srážek (déšť, sníh, mlha, rosa, jinovatka). Jsou způsobeny např. spalováním fosilních paliv (méně kvalitní hnědé uhlí), sopečnou činností, výfukovými plyny z automobilů, unášecími plyny ze sprejů, chladícími plyny. Kyselé deště působí na rostliny, živočichy i člověka různým způsobem přímo či nepřímo. Člověk i zvířata škodliviny dýchají. Škodliviny dopadají přímo na člověka. Škodliviny dopadají na půdu, ve které se uvolňují látky nebezpečné pro růst rostlin. Ty je pak přijímají prostřednictvím kořenů spolu s vodou. Škodliviny se hromadí v rostlinách a ovlivňují tak živočichy, kteří se těmito rostlinami živí, a následně je tedy ovlivněn i člověk. Hodnota pH neznečištěného deště je 5,6. Pokud se hodnoty pohybují v rozmezí 5 až 5,5, je ovzduší velmi čisté. Hodnoty pH v rozmezí 4 až 4,5 odpovídají středně postiženým oblastem. Hodnota 3,5 a méně svědčí o silném kyselém znečištění. Opačné hodnoty nad 5,5 znamenají naopak zásadité znečištění. Kontrolní otázky a úkoly: 1. Popiš pokus vzniku kyselých dešťů. Do víčkem uzavřené sklenice jsme foukali CO2, ten se postupně rozpouštěl, čímž se měnilo pH ve sklenici směrem ke kyselému prostředí. Ve sklenici vznikal slabý roztok kyseliny uhličité. 2. Jak se změnilo pH vody v průběhu rozpouštění CO2? Snížilo se směrem ke kyselému prostředí. 3. Jaké pH má kyselý déšť? Menší než 4,5. 4. Jak působí kyselý déšť na živé organismy? Přímo a nepřímo. 5. Vyjádři vznik kyselých dešťů pomocí rovnice s CO2. CO2 + H2O ↔ H2CO
Fotosyntéza vodních rostlin
39
6 3Fotosyntéza vodních rostlin V této kapitole se dozvíte: • Jak změřit pomocí ICT pomůcek vznikající kyslík při fotosyntéze vodních rostlin. Po jejím prostudování byste měli být schopni: • vysvětlit pojem: fotosyntéza, • odečítat z grafu závislost koncentrace vznikajícího kyslíku na čase s přihlédnutí k dennímu cyklu, • uvést podmínky průběhu fotosyntézy vodních rostlin, • tyto podmínky vyjádřit pro rostliny na planetě celkově, • pomocí ICT pomůcek změřit přibývající kyslík při fotosyntéze vodních rostlin.
6.1 Metodický pokyn
Cílová skupina
8. ročník, 9. ročník
Název tematického celku
Environmentální výchova – základní podmínky života – voda, vzduch
Název úlohy
Sledování průběhu vzniku kyslíku při fotosyntéze vodních rostlin
Cíle
Pomocí ICT pomůcek sleduj a následně změř vznikající kyslík při fotosyntéze
Forma práce:
Skupinová práce ve třídě
Metoda práce:
Reproduktivní
Rozvíjené kompetence:
1.1, 1.2, 1.3, 1.4, 1.5, 2.1, 2.2, 2.5, 2.6, 2.7, 5.5, 5.6, 6.1, 6.3, 6.4, 6.5
Mezipředmětové vztahy:
Přírodopis, chemie, fyzika, matematika, informatika
Časové rozvržení realizace úlohy:
Dlouhodobý experiment (minimálně 2 vyučovací hodiny)
Fotosyntéza vodních rostlin
40
6.2 Realizace úlohy 6.2.1 Teoretický základ úlohy Co si představíš pod pojmem fotosyntéza? Které organismy jsou fotosyntetizující? Co je to chlorofyl? Jak důležitá je fotosyntéza pro existenci života na planetě? Najdi na internetu informace o fotosyntéze. Fotosyntéza je proces, který probíhá v organismech mající zelené barvivo – chlorofyl v chloroplastech. Při fotosyntéze vzniká plyn důležitý pro život na Zemi − kyslík. Napiš rovnici jejího průběhu: 6 CO2 + 12 H2O → C6H12O6 + 6 O2 + 6 H2O. Jaké látky při fotosyntéze vznikají? Kyslík, cukr, voda Zapiš podmínky jejího průběhu: Voda, světlo, chlorofyl, CO2 Které faktory dále ovlivňují intenzitu fotosyntézy? Kvalita a kvantita osvětlení, minerální látky a fyziologický stav rostliny. Napiš příklady živých organismů, které jsou schopny fotosyntézy − fotosyntetizující: zelená řasa, sinice, krásnoočko, akát. Ověř pokusem průběh fotosyntézy sledováním koncentrace rozpuštěného kyslíku ve vodě u vodních rostlin. 6.2.2 Pomůcky PC, řídicí jednotka, kyslíkové čidlo, sklenice, víčko s třemi otvory, brčko, izolepa, vodní rostlina (Anubius), voda, zdroj světla. 6.2.3 Úkoly 6.2.3.1 Úkol č. 1 – ZAPOJENÍ ICT POMŮCEK 1. Zapoj řídicí jednotku do PC. 2. Spusť program eProLab. 3. Klikni na HiScope. 4. Do připravené sklenice vlož vodní rostlinu a opatrně ji zalij vodou. 5. Sklenici dej k ke zdroji světla. 6. Do připraveného otvoru ve víčku vlož kyslíkové čidlo – vin1. 7. Do druhého otvoru zasuň brčko. 8. Do třetího otvoru vlož teploměr – vin2. 9. Před začátkem měření se zhluboka nadechni a vydechni do sklenice. 10. Zalep otvor izolepou. 11. Pomocí ikony spusť nahrávání. 12. Měř změnu koncentrace rozpuštěného kyslíku ve vodě. 13. Na obrazovce PC se zobrazuje graf koncentrace rozpuštěného kyslíku. 14. Naměřenou koncentraci na začátku a na konci zapiš do pracovního listu.
Fotosyntéza vodních rostlin
41
15. Naměřenou teplotu na začátku a na konci experimentu zapiš do pracovního listu. 16. Výsledek měření ulož pomocí ikony 17. Vše řádně ukliď. Fotografie
Obrázek 6-1 Sestava pro měření
Fotosyntéza vodních rostlin
42
6.2.3.2 Úkol č. 2 – ČTENÍ Z GRAFU
Graf 6-1
Přečti následující údaje z grafu a zapiš je. • Na vodorovné ose se zobrazuje: čas • Která fyzikální veličina se zobrazuje na svislé ose: koncentrace kyslíku v% • Jak se nazývá produkování kyslíku vodními rostlinami? Fotosyntéza • O jakou hodnotu se zvýšila koncentrace kyslíku v lahvi? O 0,7 % • Jak dlouho trvalo, než hodnota koncentrace stoupla na hodnotu 4,6 %? 16 h 35 min Jak vysvětlíš děj fotosyntézy? Fotosyntéza je základní proces udržující život na zemi. Látkově se jedná o přeměnu anorganických látek vody a CO2 na látky organické cukr a kyslík. Energeticky je to přeměna světelné energie na chemickou. Proto, aby mohl organismus tuto reakci provádět a stát se tak producentem, potřebuje chloroplasty, světelnou energii, CO2, teplotu a vodu. Faktory, které dále ovlivňují fotosyntézu, jsou kvalita a kvantita osvětlení, minerální látky a fyziologický stav rostliny. 6.2.4 Závěry a celkové hodnocení práce Fotosyntéza je děj – látková přeměna anorganických látek na látky organické. Rovnice vzniku fotosyntézy je 6 CO2 + 12 H2O → C6H12O6 + 6 O2 + 6 H2O. Proto, aby mohl organismus tuto reakci provádět a stát se tak producentem, potřebuje chloroplasty, světelnou energii, CO2, teplotu a vodu.
Fotosyntéza vodních rostlin
43
Faktory, které dále ovlivňují fotosyntézu, jsou kvalita a kvantita osvětlení, minerální látky a fyziologický stav rostliny. Kontrolní otázky a úkoly: 1. Popiš pokus sledování průběhu fotosyntézy. V průběhu pokusu vyráběla rostlina kyslík, který jsme měřili pomocí čidla na měření koncentrace kyslíku. 2. Jaké látky potřebovala rostlina k tomu, aby začala vyrábět kyslík? Světlo, vodu, oxid uhličitý. 3. Jaké podmínky jsou nutné pro správný průběh fotosyntézy? Kromě výše zmíněného kvalita a kvantita osvětlení, minerální látky a fyziologický stav rostliny. 4. Napiš rovnici průběhu fotosyntézy. 6 CO2 + 12 H2O → C6H12O6 + 6 O2 + 6 H2O. 5. Co by znamenal masivní úbytek rostlin na planetě? Konec existence organismů, využívajících ke svému životu kyslík
Ekologie
44
7 Ekologie V této kapitole se dozvíte: • Jak změřit pomocí ICT pomůcek hlučnost prostředí. Po jejím prostudování byste měli být schopni: • vysvětlit pojmy: mortalita, alergie, ekologie, populace, • rozlišit pozitivní a negativní vlivy člověka na prostředí, • vyhledat potřebné informace na internetu, • odečítat z grafu naměřené hodnoty, • pomocí ICT pomůcek určit hlučnost prostředí.
7.1 Metodický pokyn
Cílová skupina
8. ročník, 9. ročník
Název tematického celku
Ekologie
Název úlohy
Člověk a prostředí
Cíle
Pomocí ICT pomůcek hlučnost prostředí
Forma práce:
Skupinová práce ve třídě i terénu
Metoda práce:
Reproduktivní
Rozvíjené kompetence:
1.1, 1.2, 1.3, 1.4, 2.1, 2.2, 3.1, 3.3, 3.4, 3.5, 4.1, 4.2, 4.4, 5.1, 5.2, 5.5, 6.1, 6.4
Mezipředmětové vztahy:
Informatika, přírodopis, fyzika
Časové rozvržení realizace úlohy:
45 min.
stanovit
Ekologie
7.2 Realizace úlohy 7.2.1 Teoretický základ úlohy Uveď příklady přirozených a umělých ekosystémů. Jak ovlivňuje přírodu činnost člověka? Co znázorňuje potravní pyramida? Najdi na internetu, co označují zkratky: CITES − Smlouva o mezinárodním obchodu s ohroženými druhy IUCN – Mezinárodní unie ochrany přírody a přírodních zdrojů WWF – Světová nadace ochrany přírody UNEP – Program životního prostředí Organizace spojených národů Zjisti, v kterém státě leží, a jakou má rozlohu národní park: Yellowston – USA – 8 991 km2 Serengeti – Tanzanie – 14 763 km2 Wolong – Čína – 2 000 km2 7.2.2 Pomůcky Tužky, učebnice, internet, PC, hlukoměr. 7.2.3 Úkoly 7.2.3.1 Úkol č. 1 – ZNALOSTNÍ PYRAMIDA Každý diamant má na sobě šest písmen, ale viditelná jsou jen tři. Po odhalení všech devíti šestipísmenných slov doplňte do kroužků jejich druhá písmena. Řešte po řádcích zleva doprava.
45
Ekologie
46
OPAK RADOSTI A VESELÍ
SMUTEK
UPEVŇUJÍ ROSTLINY K PŮDNÍMU PODKLADU OPAK LŽI
KOŘENY PRAVDA
ROSTLINY S DŘEVNATÝM STONKEM
STROMY
ZEMĚ JAVOROVÉHO LISTU
KANADA
NEJLEPŠÍ PTAČÍ PĚVEC
SLAVÍK
ŽENSKÉ JMÉNO
SIMONA
ČÁST ROSTLINNÉHO TĚLA
STONEK
SNĚHOVÝ ZÁVAL
LAVINA
TAJENKA: ……MORTALITA.……………………………………………………….. VYSVĚTLENÍ: ……ÚMRTNOST JEDINCŮ V POPULACI, URČUJE DALŠÍ VÝVOJ V POPULACI / STÁRNUTÍ, VYMÍRÁNÍ, ZVĚTŠENÍ /…. 7.2.3.2 Úkol č. 2 – VLIVY PROSTŘEDÍ NA ČLOVĚKA POZITIVNÍ RELAXACE A ODPOČINEK SPORT TICHO A KLID POTRAVINY A VÝŽIVA VOLNOČASOVÉ AKTIVITY
NEGATIVNÍ PRAŠNOST HLUČNOST CHEMICKÉ LÁTKY ALERGIE DOPRAVA A PRŮMYSL
7.2.3.3 Úkol č. 3 – MĚŘENÍ HLUKU V PROSTŘEDÍ 1. Zapoj řídicí jednotku do PC a připoj hlukoměr. 2. Spusť program eProLab. 3. Klikni na HiScope. 4. Pomocí ikony vyber připojené čidlo. 5. Ve sloupci „Dostupná čidla“ označ čidlo kurzorem a klikni na pole „Přidat“. 6. Po přidání čidla zvol vedle pole „Vin“, které označuje kanál, správné číslo kanálu. A to podle toho, ke kterému portu řídicí jednotky jsi čidlo připojil (např. Vin0, Vin1, Vin2…). 7. Vše potvrď kliknutím na pole „Ano“. 8. Pomocí ikony spusť proměnné, klikni na pole „Vybrat vše“ a potvrď kliknutím na pole „Ano“. 9. Pomocí ikony otevři grafy(t). 10. Pod označením „y(t):1“ „Hlavní osa“ klikni na pole „Přidat“ − tímto způsobem přidáš čidlo a potvrdíš kliknutím na pole „Ano“. 11. Zobrazí se pole grafu, v horní liště zaškrtni kolonky „Zobrazit hodnoty“, „Spojit čára“ a „Symboly“.
Ekologie
47
12. Pomocí ikony spusť vzorkovací čas a spouštění. 13. V oddíle „Vzorkovací čas“ ve sloupci „Vzorkovací perioda“ a ve sloupci „Počet vzorků“ nastav vhodné hodnoty pro daný experiment. 14. V oddíle „Spouštění“ zaškrtni „Jednotlivý“ a vše potvrď kliknutím na pole „Ano“. spusť nahrávání. 15. Pomocí ikony 16. Na obrazovce PC se zobrazuje graf intenzity hluku v prostředí. 17. Výsledek měření ulož pomocí ikony 18. Doplň tabulku naměřenými hodnotami. 19. Vše řádně ukliď. OBJEKT MĚŘENÍ
.
NAMĚŘENÁ HODNOTA / dB /
STARTUJÍCÍ AUTOMOBIL PROJÍŽDĚJÍCÍ AUTOMOBIL PROJÍŽDĚJÍCÍ NÁKLADNÍ AUTOMOBIL PROJÍŽDĚJÍCÍ MOTORKA PROJÍŽDĚJÍCÍ VLAK DOPRAVA NA KŘIŽOVATCE DĚTI NA HŘIŠTI PROTÉKAJÍCÍ ŘEKA, POTOK ŠTĚKAJÍCÍ PES ZVONY ČI HODINY NA VĚŽI
Jak vysvětlíš proces recyklace? Recyklace je takové nakládání s odpady, které vede k jejich dalšímu využití. Recyklace umožňuje šetřit obnovitelné i neobnovitelné zdroje a dělí se na přímou a nepřímou. Přímá recyklace znamená znovuvyužití věci bez další úpravy a nepřímá zahrnuje znovuvyužití pomocí znovuzpracování materiálu z odpadu. K recyklaci se využívají barevně odlišené separační nádoby, třídí se papír, nápojové kartony, sklo a plasty. Kovy se vykupují v síti firem specializujících se na zpracování kovů. 7.2.4 Závěry a celkové hodnocení práce Ekologie je vědní obor, který studuje vzájemné vztahy mezi organismy a vztahy mezi organismy a jejich prostředím. Soubor jedinců jednoho druhu rostlin, živočichů či jiných organismů označujeme jako populace. Mezi živou
48
Ekologie
a neživou složkou se v ekosystému vytváří přírodní rovnováha. Biom označuje ekosystém určité geografické oblasti s charakteristickou vegetací a faunou. Jedním z mnoha negativních vlivů na životní prostředí je hluk, jehož intenzita se měří v decibelech. Kontrolní otázky a úkoly: Pomůcky: internet, encyklopedie, učebnice. 1. Popiš na konkrétním příkladu potravní řetězec. 2. Znáš možnosti ochrany životního prostředí? Konkretizuj pro místo svého bydliště. 3. Vysvětli, jakou roli má v přírodě predátor. Uveď příklady. 4. Proč dochází ke globálnímu oteplování? 5. Co označujeme pojmem biomasa? 6. Uveď příklady parazitů. 7. Vysvětli pojem biocenóza.
Voda
49
8 Voda V této kapitole se dozvíte: • Jak změřit pomocí ICT pomůcek pH vody. Po jejím prostudování byste měli být schopni: • vysvětlit pojmy: tsunami, meandr, • popsat koloběh vody, • vyjmenovat možnosti ochrany vody, • vyhledat potřebné informace na internetu, • odečítat z grafu naměřené hodnoty, • pomocí ICT pomůcek určit pH vody.
8.1 Metodický pokyn
Cílová skupina
8. ročník, 9. ročník
Název tematického celku
Ekologie
Název úlohy
Voda
Cíle
Pomocí ICT pomůcek stanovit pH vody
Forma práce:
Skupinová práce ve třídě
Metoda práce:
Reproduktivní
Rozvíjené kompetence:
1.1, 1.2, 1.4, 1.5, 1.6, 2.1, 2.2, 2.5, 3.1, 3.3, 3.4, 3.5, 4.1, 4.3, 4.4, 5.1, 5.2, 5.5, 6.1, 6.3, 6.4
Mezipředmětové vztahy:
Informatika, chemie, fyzika, zeměpis
Časové rozvržení realizace úlohy:
45 min.
Voda
50
8.2 Realizace úlohy 8.2.1 Teoretický základ úlohy Uveď příklady prospěšného využití vody. Jaký vliv má znečištění vody na život organismů? Proč se usiluje o zachování mokřadů a lužních lesů? Najdi na internetu délku řek a místo, kam se vlévají: Nil a zdrojnice – 6690 km – Středozemní moře – Egypt Amazonka a zdrojnice – 6570 km – Atlantský oceán – Brazílie Amur a zdrojnice – 5780 km – Tatarský průliv – Rusko Kongo a zdrojnice – 4630 km – Atlantský oceán – Angola a Zair Které jezero na světě je největší? Kaspické moře – 371 000 km2 8.2.2 Pomůcky Tužky, učebnice, internet, PC, řídicí jednotka, pH metr, vzorky vody – destilovaná, pitná, dešťová, potoční, říční, jezerní, minerální, kádinky, pravítko. 8.2.3 Úkoly 8.2.3.1 Úkol č. 1 – KOLOBĚH VODY
Voda
51 8.2.3.2 Úkol č. 2 – PŘEHRADNÍ NÁDRŽE A VODNÍ DÍLA POVODÍ LABE
MORAVY
ODRY
LIPNO
BYSTŘIČKA
SLEZSKÁ HARTA
ORLÍK
HORNÍ BEČVA
KRUŽBERK
SLAPY
PLUMLOV
ŠANCE
ŠTĚCHOVICE
DLOUHÉ STRÁNĚ
TĚRLICKO
VRANÉ
NOVÉ MLÝNY
ŽERMANICE
HNĚVKOVICE
VRANOV
MORÁVKA
8.2.3.3 Úkol č. 3 – MĚŘENÍ KYSELOSTI VODY 1. Zapoj řídicí jednotku do PC a připoj pH metr. 2. Spusť program eProLab. 3. Klikni na HiScope. 4. Pomocí ikony vyber připojená čidla. 5. Ve sloupci „Dostupná čidla“ označ čidlo kurzorem a klikni na pole „Přidat“. 6. Po přidání čidla zvol vedle pole „Vin“, které označuje kanál, správné číslo kanálu. A to podle toho, ke kterému portu řídicí jednotky jsi čidlo připojil (např. Vin0, Vin1, Vin2…). 7. Vše potvrď kliknutím na pole „Ano“. 8. Pomocí ikony spusť proměnné, klikni na pole „Vybrat vše“ a potvrď kliknutím na pole „Ano“. otevři grafy(t). 9. Pomocí ikony 10. Pod označením „y(t):1“ „Hlavní osa“ klikni na pole „Přidat“ a potvrdíš kliknutím na pole „Ano“. 11. Zobrazí se pole grafu, v horní liště zaškrtni kolonky „Zobrazit hodnoty“, „Spojit čára“ a „Symboly“. 12. Pomocí ikony spusť vzorkovací čas a spouštění. 13. V oddíle „Vzorkovací čas“ ve sloupci „Vzorkovací perioda“ a ve sloupci „Počet vzorků“ nastav vhodné hodnoty pro daný experiment. 14. V oddíle „Spouštění“ zaškrtni „Jednotlivý“ a vše potvrď kliknutím na pole „Ano“. 15. Pomocí ikony spusť nahrávání. 16. Na obrazovce PC se zobrazuje graf kyselosti vody. 17. Výsledek měření ulož pomocí ikony 18. Doplň tabulku naměřenými hodnotami. 19. Vše řádně ukliď.
.
Voda
52
OBJEKT MĚŘENÍ
NAMĚŘENÁ HODNOTA
VZOREK 1 VZOREK 2 VZOREK 3 VZOREK 4 VZOREK 5 VZOREK 6 VZOREK 7 Jak vysvětlíš vznik tsunami? Tsunami je jedna nebo několik po sobě jdoucích vln na hladině moře, které vznikají při silném zemětřesení pod hladinou moře, podmořském sesuvu nebo dopadu meteoritu do moře nebo jeho blízkosti. Na hlubokém moři je tsunami těžko pozorovatelná (obvykle má výšku v cm až desítkách cm), ale u pobřeží nahromaděná energie zvedá vlnu až do výšky desítek metrů. Ohromné množství proudící vody páchá rozsáhlé škody. 8.2.4 Závěry a celkové hodnocení práce Vodní obal Země se označuje jako hydrosféra. Po chemické stránce tvoří molekulu vody dva atomy vodíku a atom kyslíku. V přírodě dochází ke koloběhu vody. Na vodních tocích vznikají přehradní nádrže a vodní díla. Mnohé slouží jako zdroj pitné vody nebo vyrábějí elektrickou energii. Velice známá a hojně navštěvovaná je přečerpávací elektrárna Dlouhé Stráně v Jeseníkách na řece Loučné. Kontrolní otázky a úkoly: Pomůcky: internet, encyklopedie, učebnice. 1. Popiš kvalitu vody v místě svého bydliště. 2. Znáš možnosti ochrany vody? Konkretizuj pro místo svého bydliště. 3. Vysvětli, jakou roli má v přírodě voda. 4. Proč vznikají povodně? 5. Co označujeme pojmem meandr? 6. Jak je možné ovlivnit spotřebu vody v domácnosti? 7. Čím je způsobeno znečištění povrchové a podzemní vody?
Vzduch
53
9 Vzduch V této kapitole se dozvíte: • Jak změřit pomocí ICT pomůcek vlastnosti vzduchu – tlak, vlhkost, koncentraci kyslíku a oxidu uhličitého. Po jejím prostudování byste měli být schopni: • vysvětlit pojmy: smog, emise, imise, • rozlišit složení vzduchu, • vyjmenovat možnosti ochrany vzduchu, • vyhledat potřebné informace na internetu, • odečítat z grafu naměřené hodnoty, • pomocí ICT pomůcek určit vlastnosti vzduchu – tlak, vlhkost, koncentraci O2 a CO2.
9.1 Metodický pokyn
Cílová skupina
8. ročník, 9. ročník
Název tematického celku
Ekologie
Název úlohy
Vzduch
Cíle
Pomocí ICT pomůcek stanovit vlastnosti vzduchu – tlak, vlhkost, koncentraci O2 a CO2
Forma práce:
Skupinová práce ve třídě i terénu
Metoda práce:
Reproduktivní
Rozvíjené kompetence:
1.1, 1.2, 1.4, 1.6, 2.1, 2.3, 2.5, 3.1, 3.2, 3.4, 3.5, 4.1, 4.4, 5.2, 5.4, 5.5, 6.1, 6.2, 6.4
Mezipředmětové vztahy:
Informatika, chemie, fyzika, zeměpis
Časové rozvržení realizace úlohy:
45 min.
Vzduch
54
9.2 Realizace úlohy 9.2.1 Teoretický základ úlohy Uveď příčiny ekologických katastrof. Jaký vliv má znečištění vzduchu na život organismů? Co způsobují kyselé deště? Najdi na internetu, kdy byla ukončena výroba freonů v: Evropské unii – 1994, průmyslových zemích – 1996, rozvojových zemích – 2010. Kdy byl uzavřen Montrealský protokol o snížení a ukončení výroby freonů? 1987 Zjisti, které látky nahradily freony. Např. propan-butan, amoniak, voda, kyselina citrónová. 9.2.2 Pomůcky Tužky, učebnice, internet, PC, řídicí jednotka, barometr, čidlo oxidu uhličitého, kyslíkové čidlo, čidlo relativní vlhkosti vzduchu. 9.2.3 Úkoly 9.2.3.1 Úkol č. 1 – SLOŽENÍ VZDUCHU PLYN DUSÍK
OBJEM [ % ] 78,09
KYSLÍK
20,95
ARGON
0,93
OXID UHLIČITÝ
0,03 0,0018
NEON HELIUM
0,000524
METAN
0,0002
KRYPTON
0,000114
VODÍK
0,00005
XENON
0,0000087
9.2.3.2 Úkol č. 2 – ZNEČIŠTĚNÍ VZDUCHU VYSVĚTLI POJMY: SMOG …CHEMICKÉ ZNEČIŠTĚNÍ ATMOSFÉRY ZPŮSOBENÉ LIDSKOU ČINNOSTÍ, KTERÉ JE ZDRAVÍ ŠKODLIVÉ /KOUŘ + MLHA/
Vzduch
55
EMISE ...UVOLNĚNÉ ZNEČIŠŤUJÍCÍ LÁTKY V OVZDUŠÍ – TUHÉ, KAPALNÉ, PLYNNÉ…………………………………………………….. IMISE …ZNEČIŠŤUJÍCÍ LÁTKY, KTERÉ Z OVZDUŠÍ PŘEŠLY K PŘÍJEMCI – SPAD..…………………………………………………… 9.2.3.3 Úkol č. 3 – OCHRANA VZDUCHU
PŘÍKLADY REGULACE PRŮMYSLOVÉ VÝROBY, DOPRAVY, SKLÁDKOVÁNÍ VOLBA PALIV, ODSTAVOVÁNÍ TEPELNÝCH ELEKTRÁREN POUŽÍVÁNÍ KATALYZÁTORŮ, FILTRŮ, ODSIŘOVÁNÍ MINIMALIZOVÁNÍ POČTU LESNÍCH POŽÁRŮ NEPOUŽÍVÁNÍ LÁTEK POŠKOZUJÍCÍCH STAV ATMOSFÉRY − FREONŮ
9.2.3.4 Úkol č. 4 – MĚŘENÍ VLASTNOSTÍ VZDUCHU 1. Zapoj řídicí jednotku do PC a připoj potřebná čidla. 2. Spusť program eProLab. 3. Klikni na HiScope. 4. Pomocí ikony vyber připojená čidla. 5. Ve sloupci „Dostupná čidla“ označ čidlo kurzorem a klikni na pole „Přidat“, takto postupně přidej všechna čidla. 6. Po přidání čidel zvol vedle pole „Vin“, které označuje kanál, správné číslo kanálu. A to podle toho, ke kterému portu řídicí jednotky jsi čidla připojil (např. Vin0, Vin1, Vin2…). 7. Vše potvrď kliknutím na pole „Ano“. 8. Pomocí ikony spusť proměnné, klikni na pole „Vybrat vše“ a potvrď kliknutím na pole „Ano“. 9. Pomocí ikony otevři grafy(t). 10. Pod označením „y(t):1“ „Hlavní osa“ klikni na pole „Přidat“, přepni na „y(t):2“ a opakuj postup pro další čidlo. Tímto způsobem přidáš všechna čidla a potvrdíš kliknutím na pole „Ano“. 11. Zobrazí se pole grafu, v horní liště zaškrtni kolonky „Zobrazit hodnoty“, „Spojit čára“ a „Symboly“. 12. Pomocí ikony spusť vzorkovací čas a spouštění. 13. V oddíle „Vzorkovací čas“ ve sloupci „Vzorkovací perioda“ a ve sloupci „Počet vzorků“ nastav vhodné hodnoty pro daný experiment.
Vzduch
56
14. V oddíle „Spouštění“ zaškrtni „Jednotlivý“ a vše potvrď kliknutím na pole „Ano“. 15. Pomocí ikony spusť nahrávání. 16. Na obrazovce PC se zobrazují grafy tlaku, vlhkosti a koncentrací. 17. Výsledek měření ulož pomocí ikony . 18. Doplň tabulky naměřenými hodnotami. 19. Vše řádně ukliď. MĚŘENÍ V UZAVŘENÉ UČEBNĚ
NAMĚŘENÁ HODNOTA
TLAK
JEDNOTKA hPa
VLHKOST
%
KONCENTRACE OXIDU UHLIČITÉHO KONCENTRACE KYSLÍKU
%
MĚŘENÍ U OTEVŘENÉHO OKNA
%
NAMĚŘENÁ HODNOTA
JEDNOTKA
NAMĚŘENÁ HODNOTA
JEDNOTKA
TLAK VLHKOST KONCENTRACE OXIDU UHLIČITÉHO KONCENTRACE KYSLÍKU
MĚŘENÍ VE VENKOVNÍM PROSTORU TLAK VLHKOST KONCENTRACE OXIDU UHLIČITÉHO KONCENTRACE KYSLÍKU
Jak vysvětlíš vznik ozonové díry? Ozon tvoří tenkou vrstvu ve stratosféře ve výšce asi 25 km. Vzniká účinkem slunečního záření na kyslík. Tato vrstva ozonu filtruje škodlivé sluneční
Vzduch
57
ultrafialové záření. Vlivem uměle vyráběných látek – freonů, které, ač jsou několikrát těžší než vzduch, pronikají do stratosféry, kde se z nich odštěpuje chlór a fluor podílející se na katalytickém rozkladu ozonu. Tím se snižuje množství ozonu ve stratosféře a vznikají ozonové díry. Zvýšené množství dopadajících ultrafialových paprsků má vliv na vznik různých onemocnění rostlin, živočichů i člověka. 9.2.4 Závěry a celkové hodnocení práce Země je zahalena tenkým závojem plynů, který označujeme jako atmosféru. Ve složení atmosféry dominuje ze 78,09 % dusík. Nejnižší vrstva vzduchu nad povrchem Země se nazývá troposféra a nejvyšší termosféra. Před UV paprsky chrání vrstva ozonu, která je součástí stratosféry. Ovzduší je znečišťováno řadou látek. Nad městskými aglomeracemi vzniká nejčastěji v zimním období zdraví škodlivý smog. Kontrolní otázky a úkoly: Pomůcky: internet, encyklopedie, učebnice. 1. Popiš kvalitu ovzduší v místě svého bydliště. 2. Znáš možnosti ochrany životního prostředí? Konkretizuj pro místo svého bydliště. 3. Vysvětli, jakou roli má v přírodě kyslík. 4. Proč vznikají hurikány, tajfuny, cyklony a tornáda? 5. Co označujeme pojmem skleníkový efekt? 6. Co meteorologové označují jako frontu?
Půda
58
10 Půda V této kapitole se dozvíte: • Jak změřit pomocí ICT pomůcek pH půdy. Po jejím prostudování byste měli být schopni: • vysvětlit pojmy: pedologie, eroze, úrodnost, humus, • popsat a rozlišit půdní typy, • vyjmenovat možnosti ochrany půdy, • vyhledat potřebné informace na internetu, • odečítat z grafu naměřené hodnoty, • pomocí ICT pomůcek určit pH půdy.
10.1 Metodický pokyn
Cílová skupina
8 až 9. ročník
Název tematického celku
Ekologie
Název úlohy
Půda
Cíle
Pomocí ICT pomůcek stanovit pH půdy
Forma práce:
Skupinová práce ve třídě
Metoda práce:
Reproduktivní
Rozvíjené kompetence:
1.1, 1.2, 1.4, 2.1, 2.5, 3.1, 3.2, 3.3, 3.4, 3.5, 4.1, 4.2, 4.4, 5.1, 5.2, 5.3, 5.5, 6.1, 6.2, 6.3, 6.4
Mezipředmětové vztahy:
Informatika, chemie, fyzika
Časové rozvržení realizace úlohy:
45 min.
Půda
59
10.2 Realizace úlohy 10.2.1 Teoretický základ úlohy Proč dochází k erozi půdy? Uveď příklady . Jaký význam má půda pro rostliny, živočichy a člověka? Co ovlivňuje úrodnost půdy? Najdi na internetu rok založení národních parků ČR: Krkonošský – 1963 Podyjí – 1991 Šumava – 1991 České Švýcarsko – 1999 Jak se jmenuje nejstarší přírodní rezervace na světě? Žofínský prales v ČR 10.2.2 Pomůcky Tužky, učebnice, internet, PC, řídicí jednotka, čidlo kyselosti − pH metr, vzorky půd, destilovaná voda, kádinky, pravítko. 10.2.3 Úkoly 10.2.3.1Úkol č. 1 – KDO SE PŮDOU ZABÝVÁ P
M
E
Z
P
I
J
JEDOVATÝ HAD
E
O
S
O
E
K
L
DRAVEC
D
L
H
B
O
U
D
PTAČÍ DORUČOVATEL
O
O
D
L
A
E
T
LESNÍ LÉKAŘ, ŠPLHAVEC
L
O
A
K
S
L
J
LESNÍ PĚVEC HLÁSÍCÍ NEBEZPEČÍ
O
S
M
O
U
E
C
NAŠE NEJVĚTŠÍ RYBA
G
O
G
Č
E
K
L
OCASATÝ OBOJŽIVELNÍK
I
M
H
I
U
S
U
ÚRODNÁ SLOŽKA PŮDY
E
T
Š
A
I
E
K
NAŠE DRAVÁ RYBA
10.2.3.2Úkol č. 2 – CHARAKTERISTIKA PŮDNÍCH TYPŮ ČERNOZEM …KVALITNÍ PŮDA SE DVĚMA HORIZONTY A ZVÝŠENÝM OBSAHEM HUMUSU, MÁ VÝBORNOU ÚRODNOST.………………… HNĚDOZEM …NEJROZŠÍŘENĚJŠÍ TYP PŮD SE TŘEMI HORIZONTY A PRŮMĚRNOU ÚRODNOSTÍ…..…………………………………………… PODZOLY
Půda
60
…PŮDA SE ČTYŘMI HORIZONTY A MALOU ÚRODNOSTÍ..………… 10.2.3.3Úkol č. 3 – MĚŘENÍ KYSELOSTI PŮDY 1. Zapoj řídicí jednotku do PC a připoj pH metr. 2. Spusť program eProLab. 3. Klikni na HiScope. 4. Pomocí ikony vyber připojená čidla. 5. Ve sloupci „Dostupná čidla“ označ čidlo kurzorem a klikni na pole „Přidat“. 6. Po přidání čidla zvol vedle pole „Vin“, které označuje kanál, správné číslo kanálu. A to podle toho, ke kterému portu řídicí jednotky jsi čidlo připojil (např. Vin0, Vin1, Vin2…). 7. Vše potvrď kliknutím na pole „Ano“. 8. Pomocí ikony spusť proměnné, klikni na pole „Vybrat vše“ a potvrď kliknutím na pole „Ano“. otevři grafy(t). 9. Pomocí ikony 10. Pod označením „y(t):1“ „Hlavní osa“ klikni na pole „Přidat“ a potvrdíš kliknutím na pole „Ano“. 11. Zobrazí se pole grafu, v horní liště zaškrtni kolonky „Zobrazit hodnoty“, „Spojit čára“ a „Symboly“. 12. Pomocí ikony spusť vzorkovací čas a spouštění. 13. V oddíle „Vzorkovací čas“ ve sloupci „Vzorkovací perioda“ a ve sloupci „Počet vzorků“ nastav vhodné hodnoty pro daný experiment. 14. V oddíle „Spouštění“ zaškrtni „Jednotlivý“ a vše potvrď kliknutím na pole „Ano“. 15. Pomocí ikony spusť nahrávání. 16. Na obrazovce PC se zobrazuje graf kyselosti vody. 17. Výsledek měření ulož pomocí ikony . 18. Doplň tabulku naměřenými hodnotami. 19. Naměřené hodnoty zakresli do grafu. 20. Vše řádně ukliď. OBJEKT MĚŘENÍ VZOREK 1 VZOREK 2 VZOREK 3 VZOREK 4 VZOREK 5
NAMĚŘENÁ HODNOTA
Půda
61
Jak vysvětlíš půdotvorný proces? Půdotvorný proces je souhrn rozmanitých fyzikálních, chemických a biologických procesů probíhajících v půdách a podmiňujících příslušné složení a vlastnosti půdní hmoty. Půdotvorné procesy zahrnují rozklad jedněch minerálních a organických sloučenin a tvorbu jiných a odnos různých látek z půdní hmoty a přínos nových látek do půdy. Půdotvorné procesy rozlišujeme na obecné půdní mikroprocesy, speciální půdotvorné procesy a půdotvorné makroprocesy. 10.2.4 Závěry a celkové hodnocení práce Půdní obal Země se označuje jako pedosféra. Půda je přírodní útvar vznikající působením zvětrávání a půdotvorných procesů z povrchových hornin zemské kůry a ústrojných látek. Hlavní vlastností půdy je úrodnost. Půda obsahuje základní biogenní prvky, které jsou nezbytné pro život, a prvky stopové, které jsou potřebné jen v nepatrném množství. Kontrolní otázky a úkoly: Pomůcky: internet, encyklopedie, učebnice. 1. Popiš kvalitu půdy v místě svého bydliště. 2. Znáš možnosti ochrany půdy? Konkretizuj pro místo svého bydliště. 3. Vysvětli, jakou roli mají bioindikátory. Uveď příklady. 4. Proč se zvyšuje kyselost půdy? 5. Co označujeme pojmem ornice? 6. Jak ovlivňuje půdu zemědělská výroba?
Měření vybraných složek slunečního záření
62
11 Měření vybraných složek slunečního záření V této kapitole se dozvíte: • Jak změřit pomocí ICT pomůcek intenzitu ozařování UVA záření, UVB záření a intenzitu světla. Po jejím prostudování byste měli být schopni: • vysvětlit pojmy: elektromagnetické záření, spektrum elektromagnetického záření a ultrafialové záření, • objasnit jednotlivé části ultrafialového záření UVA, UVB a UVC, • objasnit světlo jako elektromagnetické záření, • odečítat z grafu závislost intenzity ozařování UVA na čase, • odečítat z grafu závislost intenzity ozařování UVB na čase, • odečítat z grafu závislost intenzity světla na čase, • pomocí ICT pomůcek určit maximální a minimální hodnotu intenzity ozařování UVA záření, • pomocí ICT pomůcek určit maximální a minimální hodnotu intenzity ozařování UVB záření, • pomocí ICT pomůcek určit maximální a minimální hodnotu intenzity světla, • vysvětlit, jak ochraňuje Zemi její ozonová vrstva.
11.1 Metodický pokyn
Cílová skupina
9. ročník
Název tematického celku
Elektromagnetické záření
Název úlohy
Měření vybraných složek slunečního záření
Cíle
Pomocí ICT pomůcek sleduj, popiš a urči hodnoty intenzity ozařování UVA, UVB záření a intenzity světla
Forma práce:
Skupinová práce ve třídě
Metoda práce:
Reproduktivní
Rozvíjené kompetence:
1.1, 1.2, 1.3, 1.4, 1.5, 1.6, 2.1, 2.2, 2.3, 2.5, 3.1, 3.2, 3.3, 3.4, 3.5, 4.1, 4.2, 4.3, 4.5, 5.2, 5.5, 5.6, 6.1, 6.2, 6.4, 6.5
Mezipředmětové vztahy:
Fyzika, matematika, informatika
Časové rozvržení realizace úlohy:
40 min.
Měření vybraných složek slunečního záření
63
11.2 Realizace úlohy 11.2.1 Teoretický základ úlohy Uveď, co si představíš, když se řekne ultrafialové a světelné záření. Ke své odpovědi použij obr. 1. Které znáš zdroje ultrafialového a světelného záření? Uveď příklady. Znáš jednotlivé části ultrafialového záření? Uveď je a vysvětli jejich nebezpečí pro naše životní prostředí. Znáš rozsah vlnových délek ultrafialového záření? Uveď je. Znáš rozsah vlnových délek světelného záření? Uveď je. Jak ochraňuje Zemi její ozonová vrstva? Vysvětli. Najdi na internetu jednotlivé části ultrafialového záření. Zapiš rozsah vlnových délek UVA záření: 320 – 380 nm Zapiš rozsah vlnových délek UVB záření: 280 – 320 nm Zapiš rozsah vlnových délek UVC záření: 10 – 280 nm Najdi na internetu rozsah vlnových délek světelného záření. Zapiš rozsah vlnových délek světelného záření: 380 – 780 nm V jakých jednotkách vyjadřujeme množství ozonu: DU (Dobson Unit) 11.2.2 Pomůcky PC, řídicí jednotka, čidlo UVA záření, čidlo UVB záření, čidlo intenzity světla, stativový materiál k upevnění. 11.2.3 Úkoly 11.2.3.1Úkol č. 1 – ZAPOJENÍ ICT POMŮCEK 1. Zapoj řídicí jednotku do PC. 2. Spusť program eProLab. 3. Klikni na HiScope. otevři konfigurační soubor 4. Pomocí ikony E_11_UVA_UVB.epl03. 5. Čidlo UVA záření zapoj do řídicí jednotky – vin0. 6. Čidlo UVB záření zapoj do řídicí jednotky – vin1. 7. Čidlo intenzity světla zapoj do řídicí jednotky – vin2 (na rozsah 0 – 150 000). 8. Pomocí ikony spusť nahrávání. 9. Na obrazovce PC se zobrazuje graf UVA záření (modrý graf, popis vlevo). 10. Na obrazovce PC se zobrazuje graf UVB záření (červený graf, popis vpravo). 11. Na obrazovce PC se zobrazuje graf intenzity světla (modrý graf, popis vlevo). 12. Po provedeném měření, zastav nahrávání pomocí ikony 13. Výsledek měření ulož pomocí ikony 14. Po ukončení měření vše řádně ukliď.
64
Měření vybraných složek slunečního záření
Obrázek 11-1 Ozonová vrstva a UV záření (převzato z [1; 41])
Obrázek 11-2 Sestava pro měření
Měření vybraných složek slunečního záření
65
11.2.3.2 Úkol č. 2 – Čtení z grafu
Průběh UVB záření
Průběh UVA záření
Průběh intenzity osvětlení
Graf 11-1 Naměřené průběhy UVA záření, UVB záření a intenzity osvětlení během dne
Během měření byla čidla umístěna ve svislé poloze,
Přečti následující údaje z grafu a zapiš je: • Na první vodorovné ose se zobrazuje: čas • Která fyzikální veličina se zobrazuje na první svislé ose: intenzita ozařování UVA záření • Na druhé vodorovné ose se zobrazuje: čas • Která fyzikální veličina se zobrazuje na druhé svislé ose: intenzita ozařování UVB záření • Na třetí vodorovné ose se zobrazuje: čas • Která fyzikální veličina se zobrazuje na třetí svislé ose: osvětlenost • Urči a zapiš z grafu maximální a minimální hodnotu UVA záření. • Urči a zapiš z grafu maximální a minimální hodnotu UVB záření. • Urči a zapiš z grafu maximální a minimální hodnotu osvětlenosti. 11.2.4 Úkol č. 3 – PRAKTICKÁ MĚŘENÍ POMOCÍ ČIDEL 1. V průběhu jednoho dne změř hodnoty UVA, UVB záření a intenzitu světelného záření (24 hodin). 2. Proveď stejná měření v průběhu celého týdne. 3. Sleduj a zapiš vliv polohy čidla na úroveň změřených hodnot, ve které poloze naměříme maximální a minimální hodnotu? 4. Urči maximální a minimální hodnotu UVA záření. 5. Urči maximální a minimální hodnotu UVB záření. 6. Urči maximální a minimální hodnotu intenzity světla. 7. Jak se mění změřené hodnoty v průběhu dne? 8. Jak se mění změřené hodnoty v průběhu týdne?
66
Měření vybraných složek slunečního záření 9. Zjisti vztah mezi naměřenými hodnotami UVA, UVB, intenzitou světla a množstvím zjištěného ozonu v ozonové vrstvě pro daný den.
Poznámka: Proveď stejná měření v různých ročních obdobích a porovnej výsledky naměřených hodnot. Jak ochraňuje Zemi její ozonová vrstva? Ozon (O3) v ozonové vrstvě zachycuje (absorbuje) ultrafialovou část slunečního záření. Zejména jeho nejkratší část UVC záření, které je pro živou hmotu letální (smrtelné). Naopak propouští jeho dlouhovlnnou část UVA. Záření UVB ozonová vrstva zachycuje na 50 % a je ve větší dávce nebezpečné pro život. Ultrafialové záření dopadající do ozonové vrstvy je vlastně spotřebováno a jeho energie je využívána ke štěpení molekul kyslíku na atomární kyslík za vzniku ozonu. Zatímco UVC záření je smrtelné, jeho část UVA se chová opačně a v přiměřených dávkách ji můžeme označit jako blahodárnou pro životní pochody. 11.2.5 Závěry a celkové hodnocení práce Ultrafialové záření má tento rozsah vlnových délek 10 – 380 nm . Světelné záření má tento rozsah vlnových délek 380 – 780 nm. Hlavními zdroji ultrafialového záření jsou: Slunce, elektrický oblouk, horské slunce. UVA záření ozonová vrstva propouští a neškodí živé hmotě. UVB záření ozonová vrstva zachycuje na 50 % a je ve větší dávce nebezpečné pro život. UVC záření ozonová vrstva zachycuje a má následky nebezpečné pro život. Kontrolní otázky a úkoly: Pomůcky: tabulky a internet. Popiš a vysvětli měření intenzity ozařování UVA záření. 1. Popiš a vysvětli měření intenzity ozařování UVB záření. 2. Popiš a vysvětli měření intenzity světla. 3. Jak se mění intenzita ozařování UVA, UVB záření a intenzita světla v průběhu dne? 4. Jak se mění intenzita ozařování UVA, UVB záření a intenzita světla v průběhu týdne? 5. Vysvětli, jaký je vliv polohy čidla na úroveň změřených hodnot. 6. Vysvětli, kdy naměříme maximální a minimální hodnotu UVA, UVB záření a intenzity světla. 7. Mění se intenzita ozařování UVA, UVB záření a intenzita světla v průběhu roku? Pokud ano, vysvětli proč. 8. Vysvětli význam ozonové vrstvy Země pro naše životní prostředí. 9. Jak měříme a vyjadřujeme množství ozonu v ozonové vrstvě? 10. Vyhledej aktuální hodnotu ozonové vrstvy v Dobsonových jednotkách.
Přílohy Pracovní listy pro žáka
1
Bouřka
Název úlohy: Sledování průběhu kolísání hodnot atmosférického tlaku během bouře Cíl: Pomocí ICT pomůcek sleduj a následně urči výkyvy hodnot atmosférického tlaku během bouře Vypracováno dne: Spolupracovali: _______________________________________________________________
1.1 Teoretický základ úlohy Uveď, co si představíš, když se řekne zemská atmosféra. Uveď, co si představíš, když se řekne tlak. Uveď, co si představíš, když se řekne tlaková síla. Najdi na internetu záznam průběhu bouře a jejích účinků. Zkus zjistit, kolik bouří do roka se vyskytne v okolí tvého bydliště. Zkus vyjmenovat průvodní jevy bouří. Víš, proč se počítají vteřiny, které uplynou mezi bleskem a hromem, a pak se dělí třemi?
1.2 Pomůcky PC, řídicí jednotka, barometr
1.3 Úkoly 1.3.1 Úkol č. 1 – ZAPOJENÍ ICT POMŮCEK 1. 2. 3. 4.
Zapoj řídicí jednotku do PC. Zapoj barometr do řídicí jednotky – vin 1. Spusť program eProLab. Klikni na HiScope.
5. Pomocí ikony otevři konfigurační soubor E_1_boure.epl03 6. Jestli chceš přesné naměřené hodnoty, na horním řádku zaškrtni „zobrazit hodnoty“. 7. Nastav si ikonou „t“ hodnoty pro měření. Zvol časový úsek a počet měření tak, aby si měřil zhruba po dobu 4 dnů. Bude chvíli trvat, než se bouře přiblíží, než se vyřádí a než odezní úplně. Můžeš měřit např. po jedné hodině 100krát. 8. Zelenou šipkou zapni nahrávání 9. Chvíli pozoruj graf.
.
10. Po bouřce vypni nahrávání červeným tlačítkem 11. Nahrané hodnoty ulož pomocí ikony pod svým jménem a přidej datum měření, popř. pořadové
.
číslo měření. Možná, že měření budeš chtít při změně počasí další den opakovat a výsledky porovnat. Aby ses mohl ve vzorcích vyznat, potřebuješ datum. 12. Vše řádně ukliď.
Obrázek 1-1 Barometr
Graf závislosti tlaku na čase může vypadat přibližně takto:
Graf 1-1 Průběh tlaku během bouře
1.3.2 Úkol č. 2 – ČTENÍ Z GRAFU Překresli graf z obrazovky. Posuň si pomocné svislé čáry v grafu na začátek a konec.
Přečti následující údaje z grafu a zapiš je: • Na vodorovné ose se zobrazuje: __________ • Na svislé ose se zobrazuje fyzikální veličina: _________________ • Jakou hodnotu atmosférického tlaku jsi naměřil na začátku? _________ • Jakou hodnotu atmosférického tlaku jsi naměřil na konci? _________ • Jsou hodnoty tlaku stejné na začátku a na konci měření? __________ • • • •
Otevři si ikonu s knížkou a prozkoumej naměřené hodnoty . Zjistil jsi během měření, že atmosférický tlak zůstal stejný? ________ Prohlédni si pravý sloupec grafu. (Pokud pravý sloupec není otevřený, rozklikni si nahoře okénko“zobrazit data“.) Posouvej svislé čáry a zkoumej, jak se mění hodnoty tlaku. Co můžeme předpokládat o počasí, když naměřené hodnoty atmosférického tlaku kolísají? ________________________________
Jak popíšeš bouři pomocí atmosférického tlaku? ______________________________________________________ ______________________________________________________ ______________________________________________________
1.4 Závěry a celkové zhodnocení práce Bouře je děj, který je doprovázený změnou _________________________. Protože se přesouvají obrovské masy vzduchu o různé teplotě, změny atmosférického tlaku jsou _______________. Během bouře dochází ke změnám i jiných fyzikálních ______________.
1.5 Citovaná a doporučená literatura Planeta Země. Praha : Slováry, 1999,2001.128 s. ISBN 80-7209-314-2. Informační materiály k čidlu barometr. Internet: http://cs.wikipedia
2 Povodeň Název úlohy: Sledování průběhu zadržování vody půdou Cíl: Pomocí ICT pomůcek sleduj průběh nasávání vody půdou a následně urči množství zadržené vody Vypracováno dne: Spolupracovali: _______________________________________________________________
2.1 Teoretický základ úlohy Uveď, co si představíš, když se řekne povodeň. Kde bys hledal příčiny povodně? Myslíš si, že může člověk ovlivnit průběh povodně? Znáš nějaké látky, které sají vodu? Uveď je. Najdi na internetu záznam ničivé síly povodní. Popiš způsoby obrany proti vzniku povodní. Jakými způsoby se brání lidé proti ničivým účinkům již vzniklé povodně?___________________________________________________ Co bys navrhnul, aby se povodně tak často neobjevovaly? ____________ ___________________________________________________________
2.2 Pomůcky PC, řídicí jednotka, stojan, krátká tyč, 2 svorky, siloměr, nádoba s nezalitým rajčetem, stejně velká nádoba se suchou nebo vlhkou, ale ne mokrou půdou, popř. stejně velká nádoba s pískem, plastový kyblík, do kterého budeš vkládat nádoby s hlínou, kancelářská gumička nebo dvojstranný háček, miska, nádoba s vodou
2.3 Úkoly 2.3.1 Úkol č. 1 – ZAPOJENÍ ICT POMŮCEK 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8.
Siloměr upevni na stojan pomocí krátké tyče a svorek. Na siloměr zavěs kyblík. Do kyblíka vlož nádobu s rajčetem. Nastav výšku siloměru tak, aby kyblík volně visel ve vzduchu. Zapoj řídicí jednotku do PC. Siloměr zapoj do řídicí jednotky – vin1. Spusť program eProLab. Klikni na HiScope.
9. Pomocí ikony otevři konfigurační soubor E_2_povoden.epl03 10. Časový údaj nastav na jednu minutu. 11. Pomocí ikony spusť nahrávání. 12. Změř tíhu nádoby s rajčetem FG1 = . 13. Naměřenou tíhu zapiš do pracovního listu.
14. Pomocí ikony spusť nahrávání. 15. Vodu opatrně lij na půdu, dokud je ochotná vodu nasávat a nedělá se na povrchu louže. 16. Změř tíhu nádoby s rajčetem a nasáknutou půdou FG2 = . 17. Naměřenou tíhu zapiš do pracovního listu. 18. Vypočítej tíhu vody, která vsákla do půdy FGR = . 19. Vypočítej hmotnost vody, která vsákla do půdy. Víš, že g = 10 m/s2. Hmotnost mR = FG/10 = 20. Hmotnost vody, která vsákla do půdy, zapiš do pracovního listu. 21. Vyměň nádobu s rajčetem za nádobu s hlínou. spusť nahrávání. 22. Pomocí ikony 23. Změř tíhu nádoby s hlínou FG3 = . 24. Naměřenou tíhu zapiš do pracovního listu. 25. Pomocí ikony spusť nahrávání. 26. Voda opatrně lij na půdu, dokud je ochotna vodu nasávat a nedělá se na povrchu louže. 27. Změř tíhu nádoby s nasáknutou půdou FG4 = . 28. Naměřenou tíhu zapiš do pracovního listu. 29. Vypočítej tíhu vody, která vsákla do půdy FGH = . 30. Vypočítej hmotnost vody, která vsákla do půdy. Víš, že g = 10 m/s2. Hmotnost mH = FG/10 = 31. Hmotnost vody, která vsákla do půdy zapiš do pracovního listu. 32. Celý pokus můžeš navíc zopakovat s pískem. 33. Vše řádně ukliď.
siloměr
nádoba s hlínou
miska
siloměr
pomalu nalívej vodu
nádoba s hlínou
miska
Obrázek 2-1 Schéma
2.3.2 Úkol č. 2 – ČTENÍ Z GRAFU Překresli graf z obrazovky
Přečti následující údaje z grafu a zapiš je: • Na vodorovné ose se zobrazuje: ___________ • Na svislé ose se zobrazuje fyzikální veličina: _________________ • Síla může dosahovat největší měřitelné hodnoty? ____________ • Jaká je počáteční hodnota tíhy u rajčete? ____________ • Jaká je výsledná hodnota tíhy u rajčete? ____________ • Jakou tíhu má voda, kterou pohltilo rajče? _______________ • Kolik gramů váží voda, kterou vpilo rajče zasazené v půdě? _________ • Jakou tíhu má voda, která vsákla do půdy bez rostliny? _____________ • Kolik gramů váží voda, kterou vpila půda bez rostliny? __________ • Má rostlina zasazená v půdě vliv na množství vpité vody do půdy? _______ • Znamená to, že čím je rostlin více a čím jsou větší, tím více vody zadrží? _______ Jak vysvětlíš vysazování stromů a keřů jako protipovodňovou aktivitu? ______________________________________________________ ______________________________________________________ ______________________________________________________
2.4 Závěry a celkové zhodnocení práce Zadržování vody půdou a rostlinami je děj, při kterém půda na sebe váže vodu a hmotnost půdy _____________. Voda je vázaná na ________, neodtéká do _______ a _____________ již beztak vysokou hladinu vodních toků. Vázaná voda napomáhá při likvidaci škodlivých účinků ____________. V době sucha slouží vázaná voda jako ___________________ .
2.5 Citovaná a doporučená literatura Internet: http://cs.wikipedia.org/wiki/Hlavn%C3%AD_strana
3 Klíčení Název úlohy: Sledování průběhu počáteční fáze klíčení semen fazolí Cíl: Pomocí ICT pomůcek sleduj a následně zaznamenej hmotnostní přírůstek klíčících fazolí Vypracováno dne: Spolupracovali: _______________________________________________________________
3.1 Teoretický základ úlohy Uveď, co si představíš, když se řekne klíčení rostlin. Kde se s klíčením rostlin můžeme setkat? Uveď příklad. Myslíš si, že všechny rostliny klíčí stejně? Uveď příklad. Pozoroval jsi někdy ve volné přírodě klíčení semen? Pokud ano, popiš jev. Proč rostlina potřebuje vodu? Najdi na internetu obrázky různých druhů semen. Popiš jejich velikost, kde se nacházejí, jejich klíčivost a nějaké zvláštnosti, pokud se ti povede je najít. ______________________________________ ____________________________________________________________ ____________________________________________________________ ____________________________________________________________
3.2 Pomůcky PC, řídicí jednotka, siloměr, stojan, krátká tyč, 2 svorky, plastový košík od ovoce s dírkami ve dně, miska s vodou, 2 šňůrky, fazole.
3.3 Úkoly 3.3.1 Úkol č. 1 – ZAPOJENÍ ICT POMŮCEK 1. Siloměr pomocí krátké tyče a svorek upevni ke stojanu. 2. Na koncích šňůrek vyrob oka. Dírkami ve dně plastového košíku protáhni šňůrky tak, abys jejich konce mohl zavěsit na háček siloměru. 3. Zapoj řídicí jednotku do PC. 4. Siloměr zapoj do řídicí jednotky – vin1. 5. Spusť program eProLab. 6. Klikni na HiScope. 7. Pomocí ikony otevři konfigurační soubor E_3_kliceni.epl03 8. Zjisti tíhu košíku a hodnotu zapiš do pracovního listu FG1 = . 9. Do košíku nasyp fazole do vrstvy vysoké alespoň jeden centimetr. 10. Zjisti tíhu fazolí s plastovým košíkem FG2 = . 11. Vypočítej tíhu fazolí a zapiš do pracovního listu FG = FG2 − FG1 = .
12. Vezmi g = 10 m/s2. Pomocí tíhy vyjádři hmotnost fazolí m1 = FG : g = . 13. Pod košík polož misku. 14. Do misky nalij vodu tak, aby dno košíku bylo asi 1 až 2 cm pod hladinou vody. 15. Pomocí ikony
otevři konfigurační soubor E_3_kliceni2.epl03
16. Pomocí ikony spusť nahrávání. 17. Program poběží 33 hodin. 18. Po skončení měření ulož výsledky pod svým jménem a pořadovým číslem měření pomocí ikony. 19. Opět otevři konfigurační soubor E_3_klliceni.epl03 20. Vyndej košík s fazolemi z vody. 21. Zjisti tíhu košíku i s fazolemi a hodnotu zapiš do pracovního listu FG3 = . 22. Vypočítej tíhu nabobtnalých fazolí FG4 = FG3 − FG1 = . 23. Vezmi g = 10 m/s2. Pomocí tíhy vyjádři hmotnost nabobtnalých fazolí m2 = FG4 : g = . 24. Vše řádně ukliď.
siloměr V této poloze měří siloměr tíhu složenou se košík
sílou vztlakovou.
s fazolemi kádinka s vodou
siloměr
V této poloze měří siloměr pouze tíhu.
košík s fazolemi
Obrázek 3-1 Schéma sestavení
3.3.2 Úkol č. 2 – ČTENÍ Z GRAFU Překresli graf z obrazovky
Přečti následující údaje z grafu a zapiš je: • Na vodorovné ose se zobrazuje: _____________ • Na svislé ose se zobrazuje fyzikální veličina: _______________ • Jakou nejvyšší hodnotu může dosáhnout měřená síla? ___________ • Jak dlouho trvalo první měření? ____________________ • Změnila se za dobu prvního měření hmotnost bobtnajících fazolí? _________________________ • Jaká výsledná síla působila na siloměr na začátku prvního měření? ___________ • Jaká výsledná síla působila na siloměr na začátku prvního měření? ___________ • Jak velkou sílu zaznamenal siloměr na začátku tvého měření? ________ • Jak velkou sílu zaznamenal siloměr na konci tvého měření?__________ • Jak velký rozdíl sil zaznamenal siloměr mezi koncem a začátkem tvého měření? __________________________ • Jak velký přírůstek zaznamenala hmotnost fazolí během tvého 36 hodin trvajícího pokusu? _______________ • Kolikrát se zvětšila hmotnost fazolí během 36 hodin trvání pokusu? ___ Jak vysvětlíš zvětšení hmotnosti fazolí? ______________________________________________________ ______________________________________________________ ______________________________________________________
3.4 Závěry a celkové zhodnocení práce Klíčení fazolí je děj, při kterém semena _______________ vodu. Nejdříve semena bobtnají a ____________________ se jejich tíha. Celý proces trvá různě dlouhou dobu. Hmotnost semen se během bobtnání _____________. Rostlina vodu potřebuje, aby _____________________. Ve vodě se rozpouštějí minerální látky, které ________________ přenáší od kořenů do další části rostliny.
3.5 Citovaná a doporučená literatura BOHUNĚK, PaedDr. Jiří.; KOLÁŘOVÁ CSc., Doc. RNDr. Růžena. Fyzika pro 7. ročník základní školy. Vyd. 1. Praha 1 : Prometheus, spol. s r.o., 1998. 271 s. ISBN 80-7196-119-1. Internet: http://cs.wikipedia.org/wiki/Hlavn%C3%AD_strana
4 Voda a její znečištění Název úlohy: Zjišťování čistoty vody různých vodních prostředí Cíl: Pomocí ICT pomůcek zjisti a následně urči teplotu, pH, množství rozpuštěného kyslíku a kalnost ve vodních vzorcích Vypracováno dne: Spolupracovali: _______________________________________________________________
4.1 Teoretický základ úlohy Uveď, co si představíš, když se řekne čistá voda. _______________________________________________________________ Kde se můžeš s „čistou“ vodou setkat? Uveď příklady. _______________________________________________________________ Myslíš si, že pojmy čistá a pitná voda spolu nějak souvisejí? _______________________________________________________________ Jak vypadá na pohled voda znečištěná − špinavá? Uveď, čím může být znečištěna. ______________________________________________________________ Najdi na internetu základní informace týkající se znečištění vod. Jak dělíme vody podle znečištění? ______________________________ ______________________________ ______________________________ Najdi na internetu informace o kyslíku rozpuštěném ve vodě. _______________________________________________________________ Zapiš, v jakých jednotkách se měří tato veličina. ______________ Najdi na internetu informace o kalnosti. _______________________________________________________________ Zapiš, v jakých jednotkách se měří tato veličina. ______________ Najdi na internetu základní informace o pH vodního prostředí. _______________________________________________________________ Co je to pH a jakých hodnot může nabývat? _______________________________________________________________ Změř výše uvedené veličiny vodního prostředí.
4.2 Pomůcky PC, řídicí jednotka, teploměr, měřič kalnosti, pH senzor, kyslíkové čidlo, 3 různé vzorky vodního prostředí, 3 Erlenmayerovy baňky.
4.3 Úkoly 4.3.1 Úkol č. 1 – ZAPOJENÍ ICT POMŮCEK 1. Spusť program eProLab.
2. 3. 4. 5. 6. 7. 8.
Klikni na HiScope. Do připravené Erlenmayerovy baňky nalij vzorek vody. Do vody vlož teploměr. Teploměr zapoj do řídicí jednotky – vin1. Druhý teploměr vlož do zkumavky. Změř teplotu vzorku. Naměřenou hodnotu teploty vzorku zapiš do pracovního listu tabulky. 9. Do vody vlož pH senzor. 10. Čidlo zapoj do řídicí jednotky – vin2. 11. Změř hodnotu pH vzorku. 12. Naměřenou hodnotu pH vzorku zapiš do pracovního listu - tabulky. 13. Do vody vlož čidlo pro množství kyslíku ve vodě. 14. Čidlo zapoj do řídicí jednotky – vin3. 15. Změř množství kyslíku rozpuštěného ve vodě. 16. Naměřenou hodnotu rozpuštěného kyslíku zapiš do pracovního listu − tabulky. 17. Trochu vody odlij do zařízení pro měření kalnosti. 18. Čidlo zapoj do řídicí jednotky – vin4. 19. Změř hodnotu kalnosti vzorku. 20. Naměřenou hodnotu kalnosti vzorku zapiš do pracovního listu tabulky. 21. Postup opakuj u všech vzorků. 22. Vše řádně ukliď. 4.3.2 Úkol č. 2 – PRÁCE S TABULKOU HODNOT Vyplň údaje v tabulce Vzorek č. 1 Teplota (°C) pH Kalnost (NTU) Množství O2 (mg/L)
č. 2
č. 3
Doplňující údaje pro čistou vodu: Teplota (0 °C – 35 °C), pH (6,5–8,5), Kalnost (0 NTU – 50 NTU), Množství O2 (nejméně5mg/L) Přečti následující údaje z grafu a zapiš je: Jaké hodnoty jsme zjistili u vzorků vody: _______________________________________________________________ Která fyzikální veličina se měří v mg/L? ______________________ Jak se nazývá veličina, která udává množství organických i anorganických částic na určitou plochu? ______________________ Můžeme vzorek č. 2 z hlediska pH označit za „čistou vodu“? __________ Který vzorek má nejvyšší naměřenou teplot? __________ Který vzorek má nejnižší hodnotu kalnosti? __________
Který ze vzorků má nejvíce rozpuštěného kyslíku? __________
4.4 Závěry a celkové zhodnocení práce Čistotu vody lze posuzovat podle několika faktorů. Pro příklad jsem si uvedli tyto čtyři________, _________, _________, _________. Hodnoty, které jsou důležité pro stanovení čistoty vody, jsou: Teplota (_____−_____), pH( ____ – ____ ), Kalnost ( ______−______ ), Množství O2 (nejméně ______ ). Upozornění: čistá voda neznamená voda pitná! Pro určení kvality pitné vody existuje ještě několik dalších faktorů, prováděných ve specializovaných laboratořích.
4.5 Citovaná a doporučená literatura HERČÍK, Miloslav. 111 otázek a odpovědí o životním prostředí. Ostrava – Mariánské Hory, Montanex, 2004, 150 s. ISBN 80-7225-123-6. Internet: http://www2.zf.jcu.cz/public/projects/agro/studijnimaterialy/Sylabus_EKOL_2/EkologieII_8.doc.
5 Vznik kyselých dešťů Název úlohy: Měření měnícího se pH při rozpouštění CO2 ve vodě Cíl: Pomocí ICT pomůcek sleduj a měř měnící se pH při rozpouštění se plynného CO2 ve vodě Vypracováno dne: Spolupracovali: _______________________________________________________________
5.1 Teoretický základ úlohy Uveď, co si představíš, když se řekne kyselý déšť. _______________________________________________________________ Jak je kyselý déšť nebezpečný pro živé organismy? Uveď příklady. _______________________________________________________________ Jak člověk přispívá ke vzniku kyselých dešťů? _______________________________________________________________ Myslíš si, že se dá kyselým dešťům nějak zabránit? _______________________________________________________________ Znáš nějaké kyselinotvorné plyny? Uveď je. _______________________________________________________________ Najdi na internetu informace o kyselých deštích. Napiš, jak vznikají: ______________________________________________________________ Co je způsobuje: ______________________________________________________________ Jak působí na živé organismy: ______________________________________________________________ Jakého pH dosahuje kyselý déšť: _______________ Najdi na internetu příklad rovnice vzniku kyselých dešťů. Zapiš ji: _____________________________________________________________ Ověř pokusem vznik kyselých dešťů rozpouštěním CO2 ve vodě .
5.2 Pomůcky PC, řídicí jednotka, čidlo kyselosti, sklenice, víčko s dvěma otvory, brčko.
5.3 Úkoly 5.3.1 Úkol č. 1 – ZAPOJENÍ ICT POMŮCEK 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.
Zapoj řídicí jednotku do PC. Spusť program eProLab. Klikni na HiScope. Do připravené sklenice baňky nalij vodu. Do vody vlož čidlo kyselosti. Čidlo zapoj do řídicí jednotky – vin1. Do sklenice strč brčko.
8. Pomocí ikony spusť nahrávání. 9. Na obrazovce PC se zobrazuje graf závislosti pH na čase. 10. Foukej pomocí brčka vzduch do sklenice po celou dobu měření. 11. Výsledek měření ulož pomocí ikony. 12. Vše řádně ukliď. 5.3.2 Úkol č. 2 – ČTENÍ Z GRAFU Překresli graf z obrazovky
Přečti následující údaje z grafu a zapiš je: Na vodorovné ose se zobrazuje: ______________________________________________________________ Která fyzikální veličina se zobrazuje na svislé ose: ______________________________________________________________ Jaké změny týkající se hodnoty pH se dají z grafu vypozorovat? ______________________________________________________________ Jak dlouho pokus probíhal? ______________________________________________________________ Jak vysvětlíš vznik kyselých dešťů? ______________________________________________________ ______________________________________________________ ______________________________________________________
5.4 Závěry a celkové zhodnocení práce Přirozené okyselení vody v mracích způsobuje _______________, který tvoří s vodou slabou kyselinu uhličitou. Rovnice vzniku: ______________________ Příčinou vzniku kyselých dešťů jsou mimo CO2 i ________ síry, které spolu s ________ dusíku reagují se vzdušnou vlhkostí a padají na zem ve formě ___________ (déšť, sníh, mlha, rosa, jinovatka). Jsou způsobeny např.
spalováním ___________ paliv (méně kvalitní hnědé uhlí), sopečnou činností, výfukovými plyny z automobilů, unášecími plyny ze sprejů, chladícími plyny. Kyselé deště působí na rostliny, živočichy i člověka různým způsobem přímo či nepřímo. Člověk i zvířata škodliviny ___________. Škodliviny dopadají přímo na člověka. Škodliviny dopadají na půdu, ve které se uvolňují látky nebezpečné pro růst rostlin. Ty je pak přijímají prostřednictvím kořenů spolu s ___________. Škodliviny se hromadí v rostlinách a ovlivňují tak živočichy, kteří se těmito rostlinami živí, a následně je tedy ovlivněn i člověk. Hodnota pH neznečištěného deště je ____________. Pokud se hodnoty pohybují v rozmezí 5 až 5,5, je ovzduší velmi čisté. Hodnoty pH v rozmezí 4 až 4,5 odpovídají středně postiženým oblastem. Hodnota 3,5 a méně svědčí o __________ kyselém znečištění. Opačné hodnoty nad 5,5 znamenají naopak zásadité znečištění.
5.5 Citovaná a doporučená literatura KVASNIČKOVÁ, Danuše. Základy ekologie pro ZŠ a SŠ. FORTUNA, 2004. 168 s. ISBN 8071687588. Internet: http://cs.wikipedia.org/wiki/Hlavn%C3%AD_strana
6 Fotosyntéza vodních rostlin Název úlohy: Sledování průběhu vzniku kyslíku při fotosyntéze. Cíl: Pomocí ICT pomůcek sleduj vznik kyslíku při fotosyntéze vodní rostliny Vypracováno dne: Spolupracovali:
6.1 Teoretický základ úlohy Co si představíš pod pojmem fotosyntéza? _______________________________________________________________ Které organismy jsou fotosyntetizující? ______________________________________________________________ Co je to chlorofyl? ______________________________________________________________ Jak důležitá je fotosyntéza pro existenci života na planetě? ______________________________________________________________ Napiš rovnici jejího průběhu: ______________________________________________________________ Jaké látky při fotosyntéze vznikají? ______________________________________________________________ Zapiš podmínky jejího průběhu: ______________________________________________________________ Které faktory ovlivňují intenzitu fotosyntézu? ______________________________________________________________ Napiš příklady živých organismů, které jsou schopny fotosyntézy − fotosyntetizující: ______________________________________________________________ Ověř pokusem průběh fotosyntézy sledováním koncentrace rozpuštěného kyslíku ve vodě u vodních rostlin.
6.2 Pomůcky PC, řídicí jednotka, kyslíkové čidlo, sklenice, víčko s třemi otvory, brčko, izolepa, vodní rostlina (Anubius), voda, zdroj světla.
6.3 Úkoly 6.3.1 Úkol č. 1 – ZAPOJENÍ ICT POMŮCEK 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.
Zapoj řídicí jednotku do PC. Spusť program eProLab. Klikni na HiScope. Do připravené sklenice vlož vodní rostlinu a opatrně ji zalij vodou. Sklenici dej k oknu na přirozené světlo. Do připraveného otvoru ve víčku vlož kyslíkové čidlo – vin1. Do druhého otvoru zasuň brčko. Do třetího otvoru vlož teploměr – vin2. Před začátkem měření se zhluboka nadechni a vydechni do sklenice.
10. Brčko vytáhni a zalep izolepou. 11. Pomocí ikony spusť nahrávání. 12. Měř změnu koncentrace rozpuštěného kyslíku ve vodě. 13. Na obrazovce PC se zobrazuje graf koncentrace rozpuštěného kyslíku. Naměřenou koncentraci na začátku a na konci zapiš do pracovního listu. 14. Naměřenou teplotu na začátku a na konci experimentu zapiš do pracovního listu. 15. Výsledek měření ulož pomocí ikony 16. Vše řádně ukliď. 6.3.2 Úkol č. 2 – ČTENÍ Z GRAFU Překresli grafy z obrazovky
Přečti následující údaje z grafů a zapiš je: Na vodorovné ose se zobrazuje: _________________________________ Která fyzikální veličina se zobrazuje na svislých osách? ______________ O jakou hodnotu se zvýšila koncentrace kyslíku v lahvi? ______________ Změnila se v průběhu experimentu teplota vodního prostředí rostliny? ____________________________________________________________ Jak dlouho trvalo, než hodnota koncentrace stoupla na hodnotu na svou maximální úroveň? ____________________________________________ Staly se v průběhu experimentu nějaké nečekané události? ____________________________________________________________ Ovlivnilo to průběh experimentu? _________________________________
6.4 Závěry a celkové zhodnocení práce _________________ je základní proces udržující život na zemi. Látkově se jedná o přeměnu ______________ látek vody a CO2 na látky ___________ cukr a kyslík. Energeticky je to přeměna ____________energie na chemickou.
Proto, aby mohl organismus tuto reakci provádět a stát se tak producentem, potřebuje ___________, světelnou energii, ________, teplotu a vodu. Faktory, které dále ovlivňují fotosyntézu, jsou kvalita a kvantita osvětlení, minerální látky a fyziologický _____ rostliny. Rovnice vzniku fotosyntézy je 6 ___ + 12 ____ → C_______ + 6 _____ + 6______ .
6.5 Citovaná a doporučená literatura KVASNIČKOVÁ, Danuše. Základy ekologie pro ZŠ a SŠ. FORTUNA, 2004. 168 s. ISBN 8071687588. Internet: http://home.zf.jcu.cz/public/departments/kbd/fyzroaek/fyzro_1_zem/3.%20Fot osynteza.pdf
7 Ekologie Název úlohy: Člověk a prostředí Cíl: Pomocí ICT pomůcek stanovit hlučnost prostředí Vypracováno dne: Spolupracovali:
7.1 Teoretický základ úlohy Uveď příklady přirozených a umělých ekosystémů. Jak ovlivňuje přírodu činnost člověka? Co znázorňuje potravní pyramida? Najdi na internetu, co označují zkratky: CITES − ____________________________________________________ IUCN – ____________________________________________________ WWF – ____________________________________________________ UNEP – ____________________________________________________ Zjisti, v kterém státě leží, a jakou má rozlohu národní park: Yellowston – ___________________________________ Serengeti – _____________________________________ Wolong – ______________________________________ Gran Paradiso – _________________________________
7.2 Pomůcky Tužky, učebnice, internet, PC, hlukoměr.
7.3 Úkoly 7.3.1 Úkol č. 1 – ZNALOSTNÍ PYRAMIDA
OPAK RADOSTI A VESELÍ UPEVŇUJÍ ROSTLINY K PŮDNÍMU PODKLADU OPAK LŽI ROSTLINY S DŘEVNATÝM STONKEM ZEMĚ JAVOROVÉHO LISTU NEJLEPŠÍ PTAČÍ PĚVEC ŽENSKÉ JMÉNO ČÁST ROSTLINNÉHO TĚLA SNĚHOVÝ ZÁVAL
TAJENKA: ____________________________________________________ VYSVĚTLENÍ: _________________________________________________ _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ 7.3.2 Úkol č. 2 – VLIVY PROSTŘEDÍ NA ČLOVĚKA POZITIVNÍ
NEGATIVNÍ
7.3.3 Úkol č. 3 – MĚŘENÍ HLUKU V PROSTŘEDÍ 1. Zapoj řídicí jednotku do PC a připoj hlukoměr. 2. Spusť program eProLab. 3. Klikni na HiScope. vyber připojené čidlo. 4. Pomocí ikony 5. Ve sloupci „Dostupná čidla“ označ čidlo kurzorem a klikni na pole „Přidat“. 6. Po přidání čidla zvol vedle pole „Vin“, které označuje kanál, správné číslo kanálu. A to podle toho, ke kterému portu řídicí jednotky jsi čidlo připojil (např. Vin0, Vin1, Vin2…). 7. Vše potvrď kliknutím na pole „Ano“. 8. Pomocí ikony spusť proměnné, klikni na pole „Vybrat vše“ a potvrď kliknutím na pole „Ano“. 9. Pomocí ikony otevři grafy(t). 10. Pod označením „y(t):1“ „Hlavní osa“ klikni na pole „Přidat“ − tímto způsobem přidáš čidlo a potvrdíš kliknutím na pole „Ano“.
11. Zobrazí se pole grafu, v horní liště zaškrtni kolonky „Zobrazit hodnoty“, „Spojit čára“ a „Symboly“. 12. Pomocí ikony spusť vzorkovací čas a spouštění. 13. V oddíle „Vzorkovací čas“ ve sloupci „Vzorkovací perioda“ a ve sloupci „Počet vzorků“ nastav vhodné hodnoty pro daný experiment. 14. V oddíle „Spouštění“ zaškrtni „Jednotlivý“ a vše potvrď kliknutím na pole „Ano“. 15. Pomocí ikony spusť nahrávání. 16. Na obrazovce PC se zobrazuje graf intenzity hluku v prostředí. 17. Výsledek měření ulož pomocí ikony . 18. Doplň tabulku naměřenými hodnotami. 19. Vše řádně ukliď.
OBJEKT MĚŘENÍ
NAMĚŘENÁ HODNOTA / dB /
STARTUJÍCÍ AUTOMOBIL PROJÍŽDĚJÍCÍ AUTOMOBIL PROJÍŽDĚJÍCÍ NÁKLADNÍ AUTOMOBIL PROJÍŽDĚJÍCÍ MOTORKA PROJÍŽDĚJÍCÍ VLAK DOPRAVA NA KŘIŽOVATCE DĚTI NA HŘIŠTI PROTÉKAJÍCÍ ŘEKA, POTOK ŠTĚKAJÍCÍ PES ZVONY ČI HODINY NA VĚŽI
Jak vysvětlíš proces recyklace? _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ _______________________________________________________________
7.4 Závěry a celkové hodnocení práce ________________________ je vědní obor, který studuje vzájemné vztahy mezi organismy a vztahy mezi organismy a jejich prostředím. Soubor jedinců jednoho druhu rostlin, živočichů či jiných organismů označujeme jako ____________________. Mezi živou a neživou složkou se v ekosystému vytváří přírodní _____________________. ______________ označuje ekosystém určité geografické oblasti s charakteristickou vegetací a faunou. Jedním z mnoha negativních vlivů na životní prostředí je hluk, jehož intenzita se měří v _______________________.
7.5 Citovaná a doporučená literatura Internet: http://cs.wikipedia.org/wiki/Hlavn%C3%AD_strana
8 Voda Název úlohy: Voda Cíl: Pomocí ICT pomůcek stanovit pH vody Vypracováno dne: Spolupracovali:
8.1 Teoretický základ úlohy Uveď příklady prospěšného využití vody. Jaký vliv má znečištění vody na život organismů? Proč se usiluje o zachování mokřadů a lužních lesů? Najdi na internetu délku řek a místo, kam se vlévají: Nil a zdrojnice – _______________________________________________ Amazonka a zdrojnice – _________________________________________ Amur a zdrojnice – _____________________________________________ Kongo a zdrojnice – ____________________________________________ Které jezero na světě je největší? __________________________________
8.2 Pomůcky Tužky, učebnice, internet, PC, řídicí jednotka, pH metr, vzorky vody – destilovaná, pitná, dešťová, potoční, říční, jezerní, minerální, kádinky, pravítko.
8.3 Úkoly 8.3.1 Úkol č. 1 – KOLOBĚH VODY
8.3.2 Úkol č. 2 – PŘEHRADNÍ NÁDRŽE A VODNÍ DÍLA POVODÍ LABE
8.3.3
MORAVY
ODRY
Úkol č. 3 − MĚŘENÍ KYSELOSTI VODY 1. Zapoj řídicí jednotku do PC a připoj pH metr. 2. Spusť program eProLab. 3. Klikni na HiScope. 4. Pomocí ikony vyber připojená čidla. 5. Ve sloupci „Dostupná čidla“ označ čidlo kurzorem a klikni na pole „Přidat“. 6. Po přidání čidla zvol vedle pole „Vin“, které označuje kanál, správné číslo kanálu. A to podle toho, ke kterému portu řídicí jednotky jsi čidlo připojil (např. Vin0, Vin1, Vin2…). 7. Vše potvrď kliknutím na pole „Ano“. spusť proměnné, klikni na pole „Vybrat vše“ 8. Pomocí ikony a potvrď kliknutím na pole „Ano“. 9. Pomocí ikony otevři grafy(t). 10. Pod označením „y(t):1“ „Hlavní osa“ klikni na pole „Přidat“ a potvrdíš kliknutím na pole „Ano“. 11. Zobrazí se pole grafu, v horní liště zaškrtni kolonky „Zobrazit hodnoty“, „Spojit čára“ a „Symboly“. 12. Pomocí ikony spusť vzorkovací čas a spouštění. 13. V oddíle „Vzorkovací čas“ ve sloupci „Vzorkovací perioda“ a ve sloupci „Počet vzorků“ nastav vhodné hodnoty pro daný experiment. 14. V oddíle „Spouštění“ zaškrtni „Jednotlivý“ a vše potvrď kliknutím na pole „Ano“. 15. Pomocí ikony spusť nahrávání. 16. Na obrazovce PC se zobrazuje graf kyselosti vody. 17. Výsledek měření ulož pomocí ikony 18. Doplň tabulku naměřenými hodnotami. 19. Vše řádně ukliď.
.
OBJEKT MĚŘENÍ
NAMĚŘENÁ HODNOTA
VZOREK 1 VZOREK 2 VZOREK 3 VZOREK 4 VZOREK 5 VZOREK 6 VZOREK 7 -
Jak vysvětlíš vznik tsunami? _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ _______________________________________________________________
8.4 Závěry a celkové hodnocení práce Vodní obal Země se označuje jako _____________________. Po chemické stránce tvoří molekulu vody dva atomy ________________ a atom __________________. V přírodě dochází ke ___________________ vody. Na vodních tocích vznikají přehradní nádrže a vodní díla. Mnohé slouží jako zdroj __________________________ nebo vyrábějí _________________________. Velice známá a hojně navštěvovaná je přečerpávací elektrárna _____________ _______________ v Jeseníkách na řece Loučné.
8.5 Citovaná a doporučená literatura KVASNIČKOVÁ Danuše. Základy ekologie pro ZŠ a SŠ. FORTUNA, 2004. 168 s. ISBN 8071687588. Internet: http://cs.wikipedia.org/wiki/Hlavn%C3%AD_strana
9 Vzduch Název úlohy: Vzduch Cíl: Pomocí ICT pomůcek stanovit vlastnosti vzduchu – tlak, vlhkost, koncentraci O2 a CO2 Vypracováno dne: Spolupracovali:
9.1 Teoretický základ úlohy Uveď příčiny ekologických katastrof. Jaký vliv má znečištění vzduchu na život organismů? Co způsobují kyselé deště? Najdi na internetu, kdy byla ukončena výroba freonů v: Evropské unii – ______________, průmyslových zemích – ______________, rozvojových zemích – ______________. Kdy byl uzavřen Montrealský protokol o snížení a ukončení výroby freonů? ____________________ Zjisti, které látky nahradily freony. ____________________________________________________________
9.2 Pomůcky Tužky, učebnice, internet, PC, řídicí jednotka, barometr, čidlo oxidu uhličitého, kyslíkové čidlo, čidlo relativní vlhkosti vzduchu.
9.3 Úkoly 9.3.1 Úkol č. 1 – SLOŽENÍ VZDUCHU PLYN DUSÍK KYSLÍK ARGON OXID UHLIČITÝ NEON HELIUM METAN KRYPTON VODÍK XENON
OBJEM [ % ]
9.3.2 Úkol č. 2 – ZNEČIŠTĚNÍ VZDUCHU VYSVĚTLI POJMY: SMOG _______________________________________________________ _______________________________________________________________ EMISE _______________________________________________________ _______________________________________________________________ IMISE _______________________________________________________ _______________________________________________________________ 9.3.3 Úkol č. 3 – OCHRANA VZDUCHU PŘÍKLADY
9.3.4
Úkol č. 4 − MĚŘENÍ VLASTNOSTÍ VZDUCHU 1. Zapoj řídicí jednotku do PC a připoj potřebná čidla. 2. Spusť program eProLab. 3. Klikni na HiScope. 4. Pomocí ikony vyber připojená čidla. 5. Ve sloupci „Dostupná čidla“ označ čidlo kurzorem a klikni na pole „Přidat“, takto postupně přidej všechna čidla. 6. Po přidání čidel zvol vedle pole „Vin“, které označuje kanál, správné číslo kanálu. A to podle toho, ke kterému portu řídicí jednotky jsi čidla připojil (např. Vin0, Vin1, Vin2…). 7. Vše potvrď kliknutím na pole „Ano“. 8. Pomocí ikony spusť proměnné, klikni na pole „Vybrat vše“ a potvrď kliknutím na pole „Ano“. 9. Pomocí ikony otevři grafy(t). 10. Pod označením „y(t):1“ „Hlavní osa“ klikni na pole „Přidat“, přepni na „y(t):2“ a opakuj postup pro další čidlo. Tímto způsobem přidáš všechna čidla a potvrdíš kliknutím na pole „Ano“. 11. Zobrazí se pole grafu, v horní liště zaškrtni kolonky „Zobrazit hodnoty“, „Spojit čára“ a „Symboly“. 12. Pomocí ikony spusť vzorkovací čas a spouštění. 13. V oddíle „Vzorkovací čas“ ve sloupci „Vzorkovací perioda“ a ve sloupci „Počet vzorků“ nastav vhodné hodnoty pro daný experiment. 14. V oddíle „Spouštění“ zaškrtni „Jednotlivý“ a vše potvrď kliknutím na pole „Ano“. 15. Pomocí ikony
spusť nahrávání.
16. Na obrazovce PC se zobrazují grafy tlaku, vlhkosti a koncentrací. 17. Výsledek měření ulož pomocí ikony 18. Doplň tabulky naměřenými hodnotami. 19. Vše řádně ukliď.
MĚŘENÍ V UZAVŘENÉ UČEBNĚ
.
NAMĚŘENÁ HODNOTA
TLAK
JEDNOTKA hPa
VLHKOST
%
KONCENTRACE OXIDU UHLIČITÉHO
%
KONCENTRACE KYSLÍKU
%
MĚŘENÍ U OTEVŘENÉHO OKNA
NAMĚŘENÁ HODNOTA
JEDNOTKA
NAMĚŘENÁ HODNOTA
JEDNOTKA
TLAK VLHKOST KONCENTRACE OXIDU UHLIČITÉHO KONCENTRACE KYSLÍKU
MĚŘENÍ VE VENKOVNÍM PROSTORU TLAK VLHKOST KONCENTRACE OXIDU UHLIČITÉHO KONCENTRACE KYSLÍKU
Jak vysvětlíš vznik ozonové díry? _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ _______________________________________________________________
9.4 Závěry a celkové hodnocení práce Země je zahalena tenkým závojem plynů, který označujeme jako ______________________. Ve složení atmosféry dominuje ze 78,09 % _____________. Nejnižší vrstva vzduchu nad povrchem Země se nazývá ______________________ a nejvyšší ___________________. Před UV paprsky chrání vrstva _______________, která je součástí stratosféry. Ovzduší je znečišťováno řadou látek. Nad městskými aglomeracemi vzniká nejčastěji v zimním období zdraví škodlivý __________________.
9.5 Citovaná a doporučená literatura Internet: http://cs.wikipedia.org/wiki/Hlavn%C3%AD_strana
10 Půda Název úlohy: Půda Cíl: Pomocí ICT pomůcek stanovit pH půdy Vypracováno dne: Spolupracovali: _______________________________________________________________
10.1 Teoretický základ úlohy Proč dochází k erozi půdy? Uveď příklady . Jaký význam má půda pro rostliny, živočichy a člověka? Co ovlivňuje úrodnost půdy? Najdi na internetu rok založení národních parků ČR: Krkonošský – __________________ Podyjí – _______________________ Šumava – ______________________ České Švýcarsko – _______________ Jak se jmenuje nejstarší přírodní rezervace na světě? _____________________
10.2 Pomůcky Tužky, učebnice, internet, PC, řídicí jednotka, čidlo kyselosti − pH metr, vzorky půd, destilovaná voda, kádinky, pravítko.
10.3 Úkoly 10.3.1 Úkol č. 1 – KDO SE PŮDOU ZABÝVÁ
M
E
Z
P
I
J
JEDOVATÝ HAD
O
S
O
E
K
L
DRAVEC
L
H
B
O
U
D
PTAČÍ DORUČOVATEL
O
D
L
A
E
T
LESNÍ LÉKAŘ, ŠPLHAVEC
O
A
K
S
L
J
LESNÍ PĚVEC HLÁSÍCÍ NEBEZPEČÍ
S
M
O
U
E
C
NAŠE NEJVĚTŠÍ RYBA
O
G
Č
E
K
L
OCASATÝ OBOJŽIVELNÍK
M
H
I
U
S
U
ÚRODNÁ SLOŽKA PŮDY
T
Š
A
I
E
K
NAŠE DRAVÁ RYBA
10.3.2 Úkol č. 2 – CHARAKTERISTIKA PŮDNÍCH TYPŮ ČERNOZEM _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ HNĚDOZEM _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ PODZOLY _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ 10.3.3 Úkol č. 3 − MĚŘENÍ KYSELOSTI PŮDY 1. Zapoj řídicí jednotku do PC a připoj pH metr. 2. Spusť program eProLab. 3. Klikni na HiScope. 4. Pomocí ikony vyber připojená čidla. 5. Ve sloupci „Dostupná čidla“ označ čidlo kurzorem a klikni na pole „Přidat“. 6. Po přidání čidla zvol vedle pole „Vin“, které označuje kanál, správné číslo kanálu. A to podle toho, ke kterému portu řídicí jednotky jsi čidlo připojil (např. Vin0, Vin1, Vin2…). 7. Vše potvrď kliknutím na pole „Ano“. 8. Pomocí ikony spusť proměnné, klikni na pole „Vybrat vše“ a potvrď kliknutím na pole „Ano“. otevři grafy(t). 9. Pomocí ikony 10. Pod označením „y(t):1“ „Hlavní osa“ klikni na pole „Přidat“ a potvrdíš kliknutím na pole „Ano“. 11. Zobrazí se pole grafu, v horní liště zaškrtni kolonky „Zobrazit hodnoty“, „Spojit čára“ a „Symboly“. 12. Pomocí ikony spusť vzorkovací čas a spouštění. 13. V oddíle „Vzorkovací čas“ ve sloupci „Vzorkovací perioda“ a ve sloupci „Počet vzorků“ nastav vhodné hodnoty pro daný experiment. 14. V oddíle „Spouštění“ zaškrtni „Jednotlivý“ a vše potvrď kliknutím na pole „Ano“. spusť nahrávání. 15. Pomocí ikony 16. Na obrazovce PC se zobrazuje graf kyselosti vody. 17. Výsledek měření ulož pomocí ikony 18. Doplň tabulku naměřenými hodnotami. 19. Naměřené hodnoty zakresli do grafu. 20. Vše řádně ukliď.
.
OBJEKT MĚŘENÍ
NAMĚŘENÁ HODNOTA
VZOREK 1 VZOREK 2 VZOREK 3 VZOREK 4 VZOREK 5
Jak vysvětlíš půdotvorný proces? _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ _______________________________________________________________
10.4 Závěry a celkové hodnocení práce Půdní obal Země se označuje jako _________________. Půda je přírodní útvar vznikající působením ____________________ a ________________________ procesů z povrchových hornin zemské kůry a ústrojných látek. Hlavní vlastností půdy je ______________________. Půda obsahuje základní
_________________________ prvky, které jsou nezbytné pro život, a prvky _________________________, které jsou potřebné jen v nepatrném množství.
10.5 Citovaná a doporučená literatura KVASNIČKOVÁ, Danuše. Základy ekologie pro ZŠ a SŠ. FORTUNA, 2004. 168 s. ISBN 8071687588. Internet: http://cs.wikipedia.org/wiki/Hlavn%C3%AD_strana
11 Měření vybraných složek slunečního záření Název úlohy: Měření vybraných složek slunečního záření Cíl: Pomocí ICT pomůcek sleduj, popiš a urči hodnoty intenzity ozařování UVA, UVB záření a intenzity světla Vypracováno dne: Spolupracovali: _______________________________________________________________
11.1 Teoretický základ úlohy Uveď, co si představíš, když se řekne ultrafialové a světelné záření. Ke své odpovědi použij obr. 1. Které znáš zdroje ultrafialového a světelného záření? Uveď příklady. Znáš jednotlivé části ultrafialového záření? Uveď je a vysvětli jejich nebezpečí pro naše životní prostředí. Znáš rozsah vlnových délek ultrafialového záření? Uveď je. Znáš rozsah vlnových délek světelného záření? Uveď je. Jak ochraňuje Zemi její ozonová vrstva? Vysvětli. Najdi na internetu jednotlivé části ultrafialového záření. Zapiš rozsah vlnových délek UVA záření: __________ Zapiš rozsah vlnových délek UVB záření: __________ Zapiš rozsah vlnových délek UVC záření: ___________ Najdi na internetu rozsah vlnových délek světelného záření. Zapiš rozsah vlnových délek světelného záření: _________ V jakých jednotkách vyjadřujeme množství ozonu: _________
Obrázek 11-1 Ozonová vrstva a UV záření (převzato z [1; 41])
11.2 Pomůcky PC, řídicí jednotka, čidlo UVA záření, čidlo UVB záření, čidlo intenzity světla, stativový materiál k upevnění.
11.3 Úkoly 11.3.1 Úkol č. 1 – ZAPOJENÍ ICT POMŮCEK 1. Zapoj řídicí jednotku do PC. 2. Spusť program eProLab. 3. Klikni na HiScope. otevři konfigurační soubor 4. Pomocí ikony E_11_UVA_UVB.epl03. 5. Čidlo UVA záření zapoj do řídicí jednotky – vin0. 6. Čidlo UVB záření zapoj do řídicí jednotky – vin1. 7. Čidlo intenzity světla zapoj do řídicí jednotky – vin2 (na rozsah 0 – 150 000). 8. Pomocí ikony spusť nahrávání. 9. Na obrazovce PC se zobrazuje graf UVA záření (modrý graf, popis vlevo). 10. Na obrazovce PC se zobrazuje graf UVB záření (červený graf, popis vpravo). 11. Na obrazovce PC se zobrazuje graf intenzity světla
(modrý graf, popis vlevo). 12. Po provedeném měření, zastav nahrávání pomocí ikony 13. Výsledek měření ulož pomocí ikony 14. Po ukončení měření vše řádně ukliď. 11.3.2 Úkol č. 2 – ČTENÍ Z GRAFU Překresli grafy z obrazovky
Přečti následující údaje z grafů a zapiš je: • Na první vodorovné ose se zobrazuje: _________ • Která fyzikální veličina se zobrazuje na první svislé ose: ___________ • Na druhé vodorovné ose se zobrazuje: _________ • Která fyzikální veličina se zobrazuje na druhé svislé ose: ___________ • Na třetí vodorovné ose se zobrazuje: ________ • Která fyzikální veličina se zobrazuje na třetí svislé ose: __________ • Urči a zapiš z grafu maximální a minimální hodnotu UVA záření: _____________ • Urči a zapiš z grafu maximální a minimální hodnotu UVB záření: _____________ • Urči a zapiš z grafu maximální a minimální hodnotu osvětlenosti: _____________ 11.3.3 Úkol č. 3 – PRAKTICKÁ MĚŘENÍ POMOCÍ ČIDEL 1. V průběhu jednoho dne změř hodnoty UVA, UVB záření a intenzitu světelného záření (24 hodin): _____________ 2. Proveď stejná měření v průběhu celého týdne: _____________ 3. Sleduj a zapiš vliv polohy čidla na úroveň změřených hodnot, ve které poloze naměříme maximální a minimální hodnotu? ______________ 4. Urči maximální a minimální hodnotu UVA záření: ______________
5. Urči maximální a minimální hodnotu UVB záření: ______________ 6. Urči maximální a minimální hodnotu intenzity světla: ____________ 7. Jak se mění naměřené hodnoty v průběhu dne? _________________ 8. Jak se mění naměřené hodnoty v průběhu týdne? _________________ 9. Zjisti vztah mezi naměřenými hodnotami UVA, UVB, intenzitou světla a množstvím ozonu v ozonové vrstvě pro daný den: ______________ Poznámka: Proveď stejná měření v různých ročních obdobích a porovnej výsledky naměřených hodnot. Jak ochraňuje Zemi její ozonová vrstva? ______________________________________________________ ______________________________________________________ ______________________________________________________
11.4 Závěry a celkové zhodnocení práce Ultrafialové záření má tento rozsah vlnových délek___________ . Světelné záření má tento rozsah vlnových délek ____________. Hlavními zdroji ultrafialového záření jsou: ____________________ ____________________ ____________________ UVA záření ozonová vrstva ___________ a neškodí živé hmotě. __________ záření ozonová vrstva zachycuje na 50 % a je ve větší dávce nebezpečné pro život. UVC záření ozonová vrstva __________ a má následky nebezpečné pro __________ .
11.5 Citovaná a doporučená literatura [1] HERČÍK, M. a kol. Modul 1:Ochrana životního prostředí. Ostrava : VŠB, 2007. [2] KOLÁŘOVÁ, R. a kol. Fyzika pro 9. ročník základní školy. Praha : Prometheus, 2000. ISBN 80-7196-1