ΦΩΤΟΣYΝΘΕΣΗ ΚΑΙ ΑΝΑΠΝΟΗ ΤΩΝ ΦΥΤΩΝ

Transcript

1 Grant Agreement number: CP IECOMENIUSC21( ) ΦΩΤΟΣYΝΘΕΣΗ ΚΑΙ ΑΝΑΠΝΟΗ ΤΩΝ ΦΥΤΩΝ ΜΑΘΗΜΑ:ΒΙΟΛΟΓΙΑ ΕΠΊΠΕΔΟ:Ανωτατη δευτεροβαθμια εκπαιδευση ( λυκειο ) ΔΙΆΡΚΕΙΑ: 9 ωρες ( μαθηματα και πρακτικη στον εξω χωρο ) Σκεπτικιστες: L. Brancaleoni, O. De Curtis, U. Thun Hohenstein, M.C. Turrini Αποσπασμα Ο βασικος σκοπος του μαθηματος χαρακτηρηζεται στην μελετη της φωτοσυνθεσης και στην αναπνοη των φυτων σε σχεση με τους παραγοντες της φυσης.προσεγγιση αυτη περιλαμβανει μετρησεις του αεριου στο εσωτερικο του φυλου με την βοηθεια της συσκευης logger η οποια με την βοηθεια των διαγραμματων παρακολουθει την διαδικασια.η συγκεντρωση στοιχειων στον εξω χωρο βοηθαει τους μαθητες να αναπτυξουν την επιδεξιοτητα τους να μπορουν να παρατηρησουν τη φυση και με τη χρησημοποιηση των ηλεκτρονικων συσκευων τζεπης τους δινει το δικαιωμα να μπορουν να μετρησουν τα μεταβλητα με τροπο επιστημονικο. Η δραστηριοτητα του μαθηματος διεξαγει στα δαση Santa Giustina σε μια φυσικη τοποθεσια του Περιφεριακου Παρκου Po Delta ( Περιφερεια ÆmiliaRomagna Βορειοδυτικα της Ιταλιας.) Ινστιτουτο: Τμημα Βιολογιας και Εξελιξης, Πανεπιστημιο Ferrara Χωρα:Ιταλια

2 Grant Agreement number: CP IECOMENIUSC21( ) ΚΕΝΤΡΙΚΗ ΙΔΕΑ ΚΑΙ ΒΑΣΙΚΗ ΕΡΩΤΗΣΗ Μπορει να λυθει το προβλημα υποθερμανσης του πλανητη με την βοηθεια των φυτων? Υπαρχει καποια αλλαγει στην πορεια της ημερας και της νυχτας σε οτι αφορα την φωτοσυνθεση και την αναπνοη των φυτων? Πως αλλαζει η φωτοσυνθεση και η αναπνοη των φυτων βαση διαφορων επιπεδον θερμοκρασιας και υγρασιας ΔΙΑΡΚΕΙΑ: 9 ωρες 3 ωρες για το προαιρετικο μαθημα της ταξης 3 ωρες για της δραστηριοτητες στον εξω χωρο 3 ωρες για την ενοποιηση στην ταξη ΣΤΑΔΙΟ Ανωτατη δευτεροβαθμια εκπαιδευση ( λυκειο ) ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΟ ΠΛΑΙΣΙΟ Οι πλειοψηφια των καθηγητων πιστευουν οτι η φωτοσυνθεση ειναι ενα απο τα μεγαλυτερα στην Βιολογια (Çapa, 2000; Eisen & Stavy, 1992).Ετσι οπως συμβαινει και στην περιπτωση περισσοτερων επιστημονικων δραστηριοτητων και ειδικα τοτε οταν αυτες ειναι περιπλοκες και δυσκολες, οι μαθητες σχηματιζουν ιδεες και θεωριες λανθασμενες πριν μαζεψουν επιστημονικες πληροφοριες. (Amir & Tamir, 1994). Βαση της απομακρυσμενης φυσης,τοσο η παραδοση οσο και η μαθηση της φωτοσυνθεσης ειναι δυσκολη σε ολα τα σταδια του σχολειου (Storey, 1989; Bahar, Johnstone &Hansell, 1999). Ωστοσο αυτη η διαδικασια,διπλα στην αναπνοη των φυτων ειναι ενας ορος ζωτικος και θεμελιωδης στην οικολογικη μελετη. Πραγματικα,η φωτοσυνθεση και η αναπνοη των φυτων εχουν σημαντικο ρολο στους ζωντανους οργανισμους. (Anderson, Sheldon & DuBay, 1990).Οι καθηγητες πρεπει να βρουνε εναλλακτικες μεθοδους να παραδινουν τα θεματα,καθως ειναι σημαντικο το επιχειρημα οσο και η δυσκολια του.οι υπολογιστες και οι τεχνολογικες συσκευες μπορουν και πρεπει να χρησιμοποιουνται για να αγγιζουν τον σκοπο της εκπαιδευσης. Αυτο το επιπεδο περιεχει την μαθηση της φωτοσυνθεσης και της αναπνοης των φυτων που εγινε πραγματικη πραξη στα φυτα με σχεση τους παραγοντες του περιβαλλον.η προσεγγιση μας ειναι να συμπερανουμε την απευθειας εγγραφη της μεταφορας του αεριου απο το εσωτερικο των φυλλων, επιτρεπωντας την συγκριση της ροης του διοξιδιου του ανθρακα (CO2) και του οξυγονου (O2) για τα μικρα και τα μεγαλα φυτα η για διαφορετικους οργανισμους η διαφορα σταδια φαινολογιας ( βλαστος,ωριμα φυλλα). Το πειραμα αποδεικνυει επεισης τα μεταβλητα αποτελεσματα του περιβαλλοντος και ειδικα της θερμοκρασιας και της υγρασιας του αερα προς 2

3 Grant Agreement number: CP IECOMENIUSC21( ) την αλλαγη του αεριου βοηθοντας τους μαθητες να καταλαβουν την επιρροη που εχει το περιβαλλον προς τους ζωντανους οργανισμους και προς την βιολογικη διαδικασια ΟΥΣΙΩΔΗΣ ΟΡΟΙ Το τευχος απευθυνεται στους μαθητες που εχουνε βασικες γνωσεις γαι την μορφολογια των φυτων και των φυλλων για της αλλαγες στο περιβαλλον ( θερμοκρασια και υγρασια ) και βασικες γνωσεις χημειας. ΒΑΣΙΚΕΣ ΓΝΩΣΕΙΣ Τοσο τα μικρα φυτα οσο και τα ψυλα φυτα απορροφανε της ηλιαχτιδες του ηλιου που μαζι με το νερο και το διοξειδιο του ανθρακα την μετατρεπει σε χημικη ενεργεια,σε υδατανθρακες και οξυγονο.μεσω της φωτοσυνθεσης, ο CO2 απορροφαται απο την ατμοσφαιρα και μετατρεπεται σε οργανικες ενωσεις του ανθρακα ιδιαιτερα σακχαριδικες και το νερο ελευθερωνει το οξυγονο Οταν τα αεροβια οργανισμων καταναλωνουν οξυγονο κατα την αναπνοη και απελευθερωνουν διοξειδιο του ανθρακα κατα την φωτοσυνθεση η διαδικασια της ισσοζυγη την αναπνοη των φυτων μεσω της απελευθερωσης του οξυγονου στην ατμοσφαιρα.τα χερσαια φυτά απορροφούν CO2 από την ατμόσφαιρα μέσω των ανοιγμάτων(stomatele) που βρίσκονται στην επιφάνεια των φύλλων ενώ τα υδρόβια φυτά (ειδικά φύκια) απορροφάν το CO2 που διαλύεται στο νερό. Μεσω του ανοιγματος των φυλλων το διοξείδιο του άνθρακα διαπερνά τα φύλλα και με την παρουσία υγρασίας (δηλαδή το νερό που απορροφάται από ρίζες) διαλύεται και μπαινει στα κύτταρα. Η διαδικασία αυτή του CO2 απεικονιζεται από την ακόλουθη εξίσωσηnco2 + 2nH2O + fotoni (CH2O)n + nh2o + O2 διοξείδιο του άνθρακα + νερό + φως ενέργειας υδατάνθρακες + νερό+ οξυγόνο ελεύθερο όπου (CH2O) n είναι ο γενικός τύπος για εναν υδατάνθρακα. Αυτή είναι μια διαδικασία κατά την οποία καθυστερη τα προϊόντα C(άνθρακα), Η (υδρογόνο) και Ο (οξυγόνο) εχουν τα ποσοστά απο τα γλυκιδια, και το ελεύθερο οξυγόνο προέρχεται από το ένα από τα δύο μόρια νερού. Φωτοσύνθεση εμφανιζεται σε δύο στάδια. Κατά το πρώτο στάδιο αντιδράσεις συνίσταμαι στο γεγονός ότι το φως του ήλιου παράγει μόρια αποθήκευση ενέργειας (ATPτριφωσφορική αδενοσίνης και NADPHνικοτιναμιδίου adenin dinucleotid φωσφορικό μειωμένη); στο δεύτερο στάδιο,η αντίδραση(ονομάζεται κύκλος CalvinBensonBassham) λαμβάνει χώρα, όπου η ποσότητα του φωτός είναι παρών και χρησιμοποιούνται προϊόντα απο το πρώτο στάδιο για τη μείωση του διοξειδίου του άνθρακα στα οργανικά μόρια (γλυκιδια). Πράγματι, το φως παράγει μια σειρά από αντιδράσεις, που η διαθέσιμη ενέργεια (με τη μορφή αλυσίδας φωσφορικης στην ATP) παράγεται από την απελευθέρωση του οξυγόνου, πρωτόνια και ηλεκτρόνια από το νερό, με αποτέλεσμα τη μείωση του διοξειδίου του άνθρακα και την 3

4 Grant Agreement number: CP IECOMENIUSC21( ) παραγωγή γλυκόζης. Στο εσωτερικό του κυττάρου, φωτοσύνθεση εμφανίζεται σε χλωροπλαστες όπου η χλωροφύλλη και τα ενεργα πιγμέντα μεταφερουν την ενέργειας που προέρχεται από των χωρο που εγινε η αντίδραση προς της αλυσίδες χημικών αντιδράσεων. Η αντιδράσεις απο την φαση του φωτός που απαιτούν φως,γινονται σε χλωροπλαστες τιλακοιδης και παραγουν ATP ( ενεργεια) και NADPH (μεταφορεις ηλεκτρονιων).οι αντιδρασεις στο σκοτεινο σταδίο του κύκλου Calvin, χωρίς την αμεση παρέμβαση του φωτος, λαμβάνουν χώρα στο στρωμα της χλωροπλαστης και χρήσημοποιουναι ATP και NADPH για την στερεωση του διοξειδίου του άνθρακα μετατρεποντας το σε γλυκιδια. Ο κυκλος CalvinBensonBassham μόριο με το CO2 και είναι απαραίτητη αυτη η διαδικασία να πραγματοποιηθεί 6 φορές για την παραγωγη 6 μονοσακχαριδικές άνθρακα, όπως η γλυκόζη 6CO2 + 12H2O (C6H12O6) + 6O2 + 6H2O Επιπλεον, η ανασα ειναι οξείδωση στα μόρια από των ενζύμων μεσω της απελευθερωσης του διοξειδιου του ανθρακα. Η αναπνοη είναι μια ζωτική διαδικασία για τα φυτα. Είναι απαραίτητο για τη σύνθεση υδατανθράκων, αμινοξέα και λιπαρά οξέα, όπως είναι και για τη μεταφορα των ορυκτων και άλλων ουσίων που διαλύονται μεταξύ των κυττάρων. Καταναλώνει μεταξύ 25% και 75% των υδατανθράκων που παράγονται κατά τη φωτοσύνθεση σε έναν κανονικό ρυθμό ανάπτυξης (Lambers&RibasCarbo, 2005). ΥΛΙΚΑ LabQuest LoggerPro 3.6 Software Ανιχνευτη αεριου CO2 με φορητη καμερα Ενα μαυρο υλικο γιια το σχηματισμο μιας φορητης καμερας αδιευκρινιστης με σκοπο την μετρηση της αναπνοης θερμουγρομετρο Τσάντες για τη συλλογή των φυτών ή φύλλων που χρησιμοποιηθηκαν σε πειράματα GPS Ψηφιακή κάμερα ΣΥΝΑΦΗΣ ΈΚΦΡΑΣΗ Η μελέτη της φωτοσύνθεσης μπορεί να επιτευχθεί στο σχολικό κήπο η στα δημόσια πάρκα ή όπου υπάρχουν φυλλα. Αυτή είναι μια πολύ σημαντική μορφη που κάνει το τευχος να είναι ένα ευέλικτο εργαλείο για τους καθηγητες. Μπορεί να εφαρμόζεται σε διάφορους χώρους, ανάλογα με το μάθημα και του χωρου όπου βρίσκεται το σχολείο. Ωστόσο,προτεινουμε η 4

5 Grant Agreement number: CP IECOMENIUSC21( ) πραγματοποίηση αυτού του πειράματος να γινει σε ένα δάσος διότι σε αυτό το περιβάλλον είναι τα δέντρα οι θαμνοι και η χλοη, έτσι είναι δυνατόν να δοκιμάσουν και να συγκρίνουν τα διάφορα είδη φυτών. Η δοκιμει της ενοτητας εγινε στα δάση Santa Giustina σε μια γραφική τοποθεσία της Περιφερειας Po Delta Park (Ιταλία). Το πάρκο καταλαμβάνει μια επιφανεια μεγαλη στην Περιφέρεια ÆmiliaRomagna. Ξεκιναει απο τον ποταμό Po di goro, νότιο παρακλάδι του Po Delta και εκτείνεται προς τα νότια, συμπεριλαμβανομένων όλο το ιστορικό δέλτα του ποταμού Po,καθως και τα στόματα μερικων ποταμών σε Apenini. Είναι μια περιοχή πλούσια με βάλτους λυγηρόυς που βρίσκονται κατά μήκος της Αδριατικής ακτής, εσωτερικό βάλτη με δάση φυλλορροων και κωνοφόρα. Συναντουμαι επίσης πολλά ιστορικά κτίρια και μοναστήρια, τεχνητες λίμνες και αρχαίες πόλεις.το δασος κατά την οποία το τευχος έχει δοκιμαστεί βρίσκεται στο νότιο τμήμα της Po Delta στην επαρχία της Ferrara, μεταξύ των ποταμών και Po Po di di goro Volano. Η δασωδη περιοχή Santa Giustina (επίσης γνωστό ως Δάσος Fasanara), βρίσκεται σε παλιους αμμολοφους και εκτείνεται πάνω από 200 εκτάρια. Είναι ό, τι έχει απομείνει από ένα συγκροτημα δασικησ περιοχης που κρατει απο το έτος Η βλάστηση χαρακτηρίζεται από τα είδη της Μεσογείου που έχουν την Quercus Ilex (ο Δρυς παντα πρασινος) ως κυρίαρχο δέντρο στην δενδρικη περιοχη, στην οποία προστίθεται το πευκο.ο ασπρος καρπινους και ο μισχοειδης δρυς. Η κατηγορια των θάμνους αποτελείται κυρίως από αρκευθους, αγκάθια / αγγελικα (Ruscus aculeatus),άγρια σπαράγγια και θάμνους phyllirea. Το δάσος είναι κατοικημένο από πολυάριθμους σπίνους, τσίχλες και περιστέρια. Η ταξη των πτηνών που μεταναστεύουν είναι ιδιαίτεραοι φασιανοί και οι κοτσυφες.τα θηλαστικα είναι τα κουνέλια οι ασβοι και οι νυφίτσες. 5

6 Grant Agreement number: CP IECOMENIUSC21( ) ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΕΣ ΔΡΑΣΤΗΡΙΟΤΗΤΕΣ Μαθημα 1 Στην ταξη Διαρκεια 3 ωρες Σκοπος Η απόκτηση βασικών γνώσεων σχετικά με την αναπνοή και τη φωτοσύνθεση στα φυτά, το χειρισμό μιας φορητής συσκευής και η εξοικείωση με τους χώρους πολιτιστικής κληρονομιάς. Πρώτον, ο καθηγητης πρέπει να εντοπίσει τις πιο συχνές παρεξηγήσεις και λανθασμένες πληροφορίες που οι φοιτητές μπορούν να έχουν σε οτι αφορα την αναπνοή και τη φωτοσύνθεση στα φυτά. Στη συνέχεια, αυτος/αυτη θα πρέπει να παρουσιάσει τις κυριότερες αντιδράσεις που λαμβάνουν χώρα κατά τη διάρκεια της φωτοσύνθεσης και των μηχανισμών αυτής της διαδικασίας, περνοντας βοηθεια απο ένα DVD ή απο ταινίες με χαρακτηρα επιστήμονικο. Παρουσιάζεται στους φοιτητές μία εισαγωγή σχετικά με τη χρήση του LabQuest με αισθητήρα για την ανίχνευση του CO2. Ο καθηγητής εξηγεί στη συνέχεια τα χαρακτηρηστικα του φυσικόυ περιβάλλον που θα επισκεφθει. Αυτά είναι: η γεωγραφική θέση, τα φυσικά χαρακτηριστικά,τα φυσικά χαρακτηριστικά του φυσικού αποθέματος, με μια επιτόπια επίσκεψη, αν είναι δυνατόν. Είναι απαραίτητο να τονισθεί η σημασία του μαθηματος την περιοδο της εργασίας, προκειμένου να αποφευχθούν πιθανά προβλήματα και να θυμάται τις προφυλάξεις σε περίπτωση ενδεχομενου κινδύνου (π.χ., η συναντηση με διαφορα δηλητηριώδη φυτά ή με επικίνδυνα έντομα). Μαθημα 2 επι του εδαφους Διαρκεια 3 ωρες Στόχοι Οι γνώσεις που απαιτούνται για τη φωτοσύνθεση και την αναπνοή στα φυτά βοηθαει τους μαθητές να αναπτύξουν την ικανότητα να παρακολουθησουν τη φύση και για τη μέτρηση των παραμέτρων με ακρίβεια και επιστημονικώς. Οι εργασίες της ομάδας θα συμβάλει στην ανάπτυξη του πνεύματος συνεργασίας Οι πειθαρχημενη μαθητές θα αναπτύξουν το πνεύμα του πολίτη. 6

7 Grant Agreement number: CP IECOMENIUSC21( ) Εάν οι δραστηριότητες θα λαμβάνουν χώρα σε μια προστατευόμενη περιοχή, ο καθηγητης πρέπει να εκπληρώσει όλες τις διατυπώσεις. προκειμένου να του επιτραπει να επισκεφθεί και / ή να λαμβανει το δειγμα. Μόλις φθανουν στον προορισμό τους, ο δασκαλος υπενθυμίζει τους κανόνες συμπεριφοράς στην προστατευόμενη περιοχή. Στη συνέχεια, οι μαθητές εργάζονται σε ομάδες και συλλέγουν πληροφορίες σχετικά με την αναπνοή και τη φωτοσύνθεση στα φυτά Πρώτον, η συλλογή των αποδεικτικών στοιχείων που πρέπει να ανιχνευτη από το GPS και η θερμοκρασία του αέρα και της υγρασίας θα καταγράφονται χρησιμοποιώντας των θερμουγρομετρικο. Μετα επιλέξτε 3 διαφορετικα φυτα απο διάφορα είδη βλάστησης. Αυτά είναι: ένα δέντρο, ενας θαμνος, γρασιδι και μερικά φύλλα συλλέγονται από κάθε φυτό για να κάνουν ένα πείραμα χρησιμοποιώντας την Lab Quest και τους αισθητηρες του αεριου. Εργαστήριο του φυσικού αερίου αισθητήρες. Η κάθε ομάδα παίρνει σημειώσεις σχετικά με την καταγραφή των ανταλλαγών φυσικού αερίου στα διάφορα φυτά που έχουν επιλεγεί. Οι μαθητές πρέπει να χρησιμοποιούν τον αισθητήρα που ονομάζεται " φωτεινη καμερα " για την καταγραφή της φωτοσύνθεσης και στη συνέχεια "σκοτεινη καμερα" να γίνει η μέτρηση της αναπνοής. Διάφορες ιδιαιτερότητες μεταβολης του φυσικού αερίου είναι χρήσιμο για την κατανόηση της υγείας των φυτών σε σχέση με την θερμοκρασία και την υγρασία του αερα. 7

8 Grant Agreement number: CP IECOMENIUSC21( ) Figura 1 φωτεινη καμερα και τη χρήση της συσκευής datalloger Εν τω μεταξύ, οι αλλοι μαθητές μπορούν να φωτογραφησουν το περιβαλλον που γινεται η εκτέλεση του πειράματος και των φυτών που εχουν επιλέγει. Αυτές οι φωτογραφίες μπορoυν να βοηθήσουν κατά την ενοποίηση στην τάξη, την παρουσίαση της εργασίας που εγινε επί του εδάφους. Μαθημα 3 Στην ταξη (Followup) Durata 3 ore Διαρκεια 3 ωρες Στόχοι Κατανόηση της ιδέας του κεντρικου τευχους και την απάντηση σε ερωτήσεις με βάση την ερμηνεία των στοιχειων που συλλέγονται. Ζητούν από τους μαθητές να συγκρίνουν τις πληροφορίες που συλλέγονται σχετικά με τη συμπεριφορά (φωτοσύνθεση και αναπνοή) από διάφορα φυτά, όπως δέντρα, θάμνοι και γρασίδι για την ανάκτηση της ροης κατά τη φωτοσύνθεση και την αναπνοή, σε ένα μερος του δάσους,για τα φυτά που έχουν επιλεγεί, καθώς και τους όρους της θερμοκρασίας και της υγρασίας του αέρα κατά τη στιγμή της μέτρησης. Οι μαθητες μπορούν να κάνουν μια παρουσίαση σε PowerPoint, που απεικονίζουν όλα τα βήματα του πειραματος και τις γραφικές που πραγματοποιούνται απευθείας, με τη συσκευή LabQuest κατά τη διάρκεια της εργασίας επι του εδαφους. Ο δασκαλος ενθαρρύνει να συζητήσουν και να αναλύσουν τα στοιχεια που συμμαζεψαν. Διαφορετικά φυτά αντιδρούν με τον ίδιο τρόπο? Πως διαφερει η διαδικασία της φωτοσύνθεσης και της αναπνοής? 8

9 Grant Agreement number: CP IECOMENIUSC21( ) Επηρεάζει τη θερμοκρασία και / ή υγρασία του αέρα φωτοσυνθεση και της αναπνοής των φυτών? Στόχοι: Στο τέλος του τευχους οι μαθητές θα καταλαβουν Η διαδικασία της φωτοσύνθεσης σε διάφορoυς όργανισμους των φυτών σε διάφορες περιβαλλοντικές συνθήκες? Πώς να κατανοήσουν τις διαδικασίες της φωτοσύνθεσης και της αναπνοής μέσω των πραγματικων γραφηκων μετρήσεων? Πραγματικές μετρήσεις? Πώς να ερμηνεύσει τα στοιχεια που συμμαζεψαν? Η άμεση επίδραση του περιβάλλοντος στην ανταλλαγή αερίων? Η χρήση της τεχνολογίας (συσκευή εγγραφης των στοιχειων και αισθητήρας περιβαλλοντος ) για την καταγραφή των στοιχειων επι του εδαφους? Πώς να συγκρίνουν και να συζητήσουν τα στοιχεια που έχουν λάβει, για το κάθε φυτο ή μερος του φυτου. Επιπλέον να αναπτύσσουν της δεξιότητες να παρατηρουν τη φύση για τη μέτρηση των παραμέτρων επιστημονικα να εργαζονται σαν ομαδα ΕΝΔΕΧΟΜΕΝΗ ΠΡΟΕΚΤΑΣΗ Το δασος Santa Giustina εχει ενα χαρακτηρα διαφοροποιημένο από την ύπαρξη διαφορετικών ειδών δένδρων, θάμνων, χλόης και βρύα. Για αυτο το λογο, η μέτρηση και η ανταλλαγη των αερίων μπορεί να παρατηρηθεί σε πολλά είδη φυτών: ψυλλα φυτά (δέντρα, θάμνους, χόρτα) και τα μικρά φυτά (βρύα και λειχήνων)? φυτά με διαφορετικά στάδια φαινολογίας? τα φυλλα του κισσου που αναπτύσσονται στην σκιά (sciaphilous) και αυτα που ειναι στον ήλιο (eliophilous)? τα νεαρα φύλλα του Δρυ (σπάνια) και των ενηλίκων (πιο συχνά). Ανταλλαγή αερίων μπορει να μετρηθει επίσης για τα μανιτάρια για να δείτε ότι δεν έχουν μόνο τη φωτοσύνθεση, αλλά μονο αναπνοή (δεν ειναι φυτα). Οι μετρήσεις μπορούν να γίνονται σε διαφορετικές ώρες της ημέρας (π.χ. πρωί η το απόγευμα)? κατά τη διάρκεια της ημέρας ή σε διαφορετικές εποχές να τονίσει την επίδραση των κλιματικών μεταβλητών για την ανταλλαγή αερίων.. 9

10 Grant Agreement number: CP IECOMENIUSC21( ) Οι μετρήσεις αυτές μπορεί επίσης να γίνει μόνο μετον αισθητηρα αέριου O2 ή χρησιμοποιώντας και τους δύο αισθητηρες CO2 και O2 για την καλύτερη κατανόηση και να απλοποιήσει τις μετρήσεις. Ο καθηγητης μπορεί να εργαστεί με άλλους καθηγητες της επιστήμης, όπως Γεωγραφία, για την κατασκευή χαρτών χρήσημοποιωντας συντεταγμενες GPS? Φυσικοί για τη μελέτη αντοχων σε εντός / εκτός των φύλλων που εμποδίζουν την είσοδο CO2 και O2? Μαθηματικοί, για την κατασκευη διαφορετικων μοντέλων γραφικών. ΕΚΤΙΜΗΣΗ Για τους μαθητές Σε μικρές ομάδες οι μαθητές θα παρουσιάσουν την εργασία μπροστα στην τάξη, αν είναι αναγκαίο, με την παρουσίαση σε χωρο των φωτεινων εικονων, για να επισημάνουν τα ακόλουθα: Επίπεδο γνώσης των πολύπλοκων αλληλεπιδράσεων μεταξύ των φυτών, βιολογικές και περιβαλλοντικές διεργασίες? Επιδεξιοτητα στη μέτρηση με ακρίβεια στις επιστημονικές παραμέτρους? Η ικανότητα τους να παρατηρουν τη φύση? Επιδεξιοτητα σε οτι αφορα τη χρήση της συσκευης στη καταγραφή στοιχειων ή των αισθητήρων. Η παρουσίαση μπορεί να είναι μια καλή ένδειξη για την ικανότητα των μαθητων να εργαζονται σαν ομάδα. Για να ελέγξετε την ατομική προετοιμασία, ο καθηγητης μπορεί: Να ζητησει την ερμηνεία των γραφικών που ο μαθητης εχει σημειωση με βάση τα στοιχεια πουε χουν παρθει απο το εδαφος? Να ενθαρρυνθεί η διατύπωση των υποθέσεων σχετικά με τη δυνατότητα προσανατολισμού των γραφικών με συνθηκες στρεςστα φυτα, π.χ. υψηλές θερμοκρασίες κατά τη διάρκεια του καλοκαιριού ή υψηλής συγκέντρωσης των αερίων ρύπων στον αέρα (SO2)? Να ενθαρρυνθεί η διατύπωση των υποθέσεων σχετικά με τους παράγοντες που θα μπορούσαν να περιορίσουν την ανταλλαγή των αερίων και την προσαρμογή των φυτών? Να ζητησει την επανάληψη του πειράματος στην τάξη, χρησιμοποιοντας φυλλα που εχουν μαζεψει απο τον κηπο του σχολειου? Να δοθεί μια τελική δοκιμή. Για τους καθηγητές και μαθητες και για τους μελλοντικους καθηγητες: Όσον αφορά το τευχος αυτο, τι γνωμη εχετε : Το ενδιαφέρον των μαθητών? 10

11 Grant Agreement number: CP IECOMENIUSC21( ) Η σημασία για το πρόγραμμα? Σύνδεση με άλλα υλικά μελέτης? Ο βαθμός της προσαρμοστικότητας σας στις δικές σας μεθόδους διδασκαλίας? Έχετε σχόλια ή προτάσεις? Τι θα αλλάζατε? θα αλλαζατε τη σειρά των δραστηριοτήτων? Εάν ναι, πώς? Σας φανηκε ευκολο να διδάξετε αυτο το τευχος στο σχολείο σας? Εάν ναι, (για) τι? Νομιζεται ότι οι προτεινόμενες δραστηριότητες έχουν βοηθήσει τους μαθητές σας να αφομοιώσουν σημαντικες επιστημονικές έννοιες? Εάν ναι, ποιος? Εάν ναι, πώς? Νομιζεται ότι οι μαθητές σας αντιμετωπίσαν ορισμένες δυσκολίες που σχετίζονται με κάποιες προτεινόμενες δραστηριότητες; Εάν ναι, ποιες? Πώς θα ενεργησεται στο μέλλον? ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ Αναφορές στο κειμενο της ενοτητας Anderson, C.W., Sheldon, T.H. & DuBay, J. (1990). The Effect of Instruction on College Nonmajors Conceptions of Photosynthesis and respiration. Journal of Research in Science Teaching, 27(8), Amir, R., & Tamir, P. (1994). Indepth Analysis of Misconceptions as a Basis for Developing Researchbased Remedial Instruction: the Case of Photosynthesis. The American Biology Teacher,56(2), Bahar, M., Johnstone, A.H., & Hansell, M.H. (1999). Revisiting Learning Difficulties in Biology, Journal of Biological Education, 33(2), Çapa, Y. (2000). An Analysis of 9th Grade Student s Misconceptions Concerning Photosynthesis and Respiration in Plants. Unpublished Master Dissertation, Middle East Technical University, Turkey. Eisen, Y., & Stavy, R. (1992). Material Cycles in Nature, a New Approach to Teaching Photosynthesis in Junior High School. The American Biology Teacher, 54(6), Lambers, H., & RibasCarbó, M. (Eds.). (2005). Plant Respiration: From Cell to Ecosystem (Advances in Photosynthesis & Respiration). Dordrecht: Kluwer Academic Publishers. Storey, R.D. (1989). Textbook Errors & Misconceptions in Biology: Photosynthesis. American 11

12 Grant Agreement number: CP IECOMENIUSC21( ) Biology Teacher, eric.ed.gov EJ392816, ERIC Home. Referinţe pentru fotosinteză (după modificat) Bryant, D.A., & Frigaard, N.U. (2006). Prokaryotic Photosynthesis and Phototrophy Illuminated. Trends Microbiol 14(11), Buick, R. (2008). When did oxygenic photosynthesis evolve?. Philos. Trans. R. Soc. Lond., B, Biol. Sci. 363(1504), Douglas, S.E. (1998). Plastid Evolution: Origins, Diversity, Trends. Curr. Opin. Genet. Dev., 8(6), Field, C.B., Behrenfeld, M.J., Randerson, J.T., & Falkowski P. (1998). Primary Production of the Biosphere: Integrating Terrestrial and Oceanic Components. Science, 281(5374), Gould, S.B., Waller, R.F., & McFadden, G.I. (2008). Plastid Evolution. Annu. Rev. Plant Biol., 59, Herrero, A., Flores, E., (Eds.). (2008). The Cyanobacteria: Molecular Biology, Genomics and Evolution (1st Ed.). Caister: Academic Press. Mullineaux, C.W. (1999). The thylakoid Membranes of Cyanobacteria: Structure, Dynamics and Function. Australian Journal of Plant Physiology, 26(7), Muscatine, L., & Greene, R.W. (1973). Chloroplasts and Algae as Symbionts in Mollusks. Int. Rev.Cytol., 36, Nealson, K.H., & Conrad, P.G. (1999). Life: Past, Present and Future. Philos. Trans. R. Soc. Lond.,B, Biol. Sci. 354(1392), Olson, J.M. (2006). Photosynthesis in the Archean Era. Photosyn. Res. 88(2), Pushkar, Y., Yano, J., Sauer, K., Boussac, A., & Yachandra, V.K. (2008). Structural Changes in the Mn4Ca Cluster and the Mechanism of Photosynthetic Water Splitting. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A.105(6), Raven, J.A., & Allen, J.F. (2003). Genomics and Chloroplast Evolution: What Did Cyanobacteria Do for Plants? Genome Biol., 4(3), 209. Raven, P.H., Evert, R.F., & Eichhorn, S.E. (2005). Biology of Plants, (7th Ed.). New York: W.H. Freeman and Company Publishers. ReyesPrieto, A., Weber, A.P., & Bhattacharya, D. (2007). The Origin and Establishment of the Plastid in Algae and Plants. Annu. Rev. Genet., 41, Rumpho, M.E., Summer, E.J., & Manhart, J.R. (2000). SolarPowered Sea Slugs. Mollusc/Algal Chloroplast Symbiosis. Plant Physiol., 123(1), Rumpho, M.E., Worful, J.M., Lee, J., Kannan, K., Tyler, M.S., Bhattacharya, D., et al. (2008). Horizontal Gene Transfer of the Algal Nuclear Gene psbo to the Photosynthetic Sea Slug Elysia Chlorotica. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A., 105(46),

13 Grant Agreement number: CP IECOMENIUSC21( ) Sener, M.K., Olsen, J.D., Hunter, C.N., & Schulten, K. (2007). Atomiclevel Structural and Functional Model of a Bacterial Photosynthetic Membrane Vesicle. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 104(40), Smith, A.L. (1997). Oxford Dictionary of Biochemistry and Molecular Biology. Oxford: Oxford University Press. Taiz, L., & Zeiger, E. (2006). Plant Physiology (4th ed.). Sunderland, Massachusetts: Sinauer Associates. Tavano, C.L., & Donohue, T.J. (2006). Development of the Bacterial Photosynthetic Apparatus. Curr. Opin. Microbiol., 9(6), Venn, A.A., Loram, J.E., & Douglas, A.E. (2008). Photosynthetic Symbioses in Animals. J. Exp. Bot., 59(5), Alte titluri (după Photosynthesis, modificat) Bidlack, J.E.; Stern, K.R., & Jansky, S. (2003). Introductory Plant Biology. New York: McGrawHill. Blankenship, R.E. (2008). Molecular Mechanisms of Photosynthesis (2nd ed.). New York: John Wiley & Sons Inc. Govindjee, R. (1975). Bioenergetics of Photosynthesis. Boston: Academic Press. Govindjee, S., Beatty, J.T., Gest, H., & Allen, J.F. (2006). Discoveries in Photosynthesis. Vol. 20, Advances in Photosynthesis and Respiration. Berlin: Springer. Gregory, R.L. (1971). Biochemistry of Photosynthesis. New York: WileyInterscience. Rabinowitch, E., & Govindjee (1969). Photosynthesis. London: John Wiley & Sons. Reece, J., & Campbell, N. (2005). Biology. San Francisco: Pearson, Benjamin Cummings. Referinţe în italiană Solomon, E.P., Berg, R.B., & Martin, D.W. (2006). La Cellula (4a Ed.). Napoli: EdiSes Edizioni. Stern, K.R., Bidlack, J.E., & Jansky, S.H. (2009). Introduzione alla Biologia Vegetale. McGrawHilll (in uscita). 13