3o ΓΥΜΝΑΣΙΟ ΜΕΓΑΡΩΝ ΤΜΗΜΑ Γ3 Β ΟΜΑΔΑ ΕΡΓΑΣΙΑ ΣΤΟ ΜΑΘΗΜΑ ΤΗΣ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ Η ΕΠΙΔΡΑΣΗ ΤΗΣ ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΑΣ ΤΟΥ ΝΕΡΟΥ ΣΤΗΝ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΤΩΝ ΦΥΤΩΝ ΑΝΤΩΝΙΟΥ ΓΕΩΡΓΙΟΣ ΜΕΓΑΡΑ 2017
ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΕΝΟΤΗΤΑ 1. ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ ΤΟΥ ΠΡΟΒΛΗΜΑΤΟΣ ΕΝΟΤΗΤΑ 2. ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ ΤΟΥ ΣΚΟΠΟΥ ΤΗΣ ΕΡΕΥΝΑΣ ΕΝΟΤΗΤΑ 3. ΔΙΑΜΟΡΦΩΣΗ ΤΗΣ ΥΠΟΘΕΣΗΣ ΤΗΣ ΕΡΕΥΝΑΣ ΕΝΟΤΗΤΑ 4. ΠΑΡΑΜΕΤΡΟΙ ΠΟΥ ΔΕΝ ΕΠΗΡΕΑΖΟΥΝ ΤΑ ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ ΤΗΣ ΕΡΕΥΝΑΣ ΕΝΟΤΗΤΑ 5. ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ ΤΩΝ ΟΡΙΩΝ ΠΕΡΙΟΡΙΣΜΩΝ ΤΗΣ ΕΡΕΥΝΑΣ ΕΝΟΤΗΤΑ 6. ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ ΤΗΣ ΔΙΑΔΙΚΑΣΙΑΣ ΠΟΥ ΑΚΟΛΟΥΘΗΣΕ Ο ΕΡΕΥΝΗΤΗΣ ΕΝΟΤΗΤΑ 7. ΜΕΤΡΗΣΕΙΣ ΕΝΟΤΗΤΑ 8. ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ ΕΝΟΤΗΤΑ 9. ΠΡΟΤΑΣΕΙΣ ΓΙΑ ΣΥΜΠΛΗΡΩΜΑΤΙΚΕΣ ΕΡΕΥΝΕΣ ΣΤΟ ΜΕΛΛΟΝ ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ
ΕΙΣΑΓΩΓΗ Ένας από τους βασικούς στόχους του μαθήματος της Τεχνολογίας είναι να εξοικειωθούν οι μαθητές με την τεχνολογική έρευνα, η οποία αποτελεί βασικό εργαλείο εξέλιξης και οικονομικής ανάπτυξης στις σύγχρονες κοινωνίες. Στο μάθημα της τεχνολογίας της Γ' Γυμνασίου εφαρμόζεται η μέθοδος Έρευνα και Πειραματισμός. Στα πλαίσια αυτού του μαθήματος, ύστερα από μελέτη διαφόρων ερευνών έγινε επιλογή από τους μαθητές ενός θέματος με το οποίο θα ασχοληθούν κατά τη διάρκεια του Β' τετραμήνου και αφού το ερευνήσουν και αναλύσουν, θα παρουσιάσουν στην τάξη την πορεία εργασίας τους και τα αποτελέσματά τους. Στην παρούσα εργασία μελετάται η επίδραση της θερμοκρασίας του νερού στην ανάπτυξη των φυτών. Θα γίνει προσπάθεια μέσα από μία σειρά πειραμάτων να εξαχθούν αξιόπιστα αποτελέσματα που θα συμβάλλουν ίσως στην καλύτερη ανάπτυξη των φυτών. Η εργασία περιλαμβάνει θεωρητική ανάλυση με αναφορά στην περιγραφή του προβλήματος, τις μεταβλητές, την υπόθεση της έρευνας, την περιγραφή των περιορισμών της έρευνας, των παραμέτρων που δεν επηρεάζουν την έρευνα και επιπλέον αναλυτική περιγραφή της πειραματικής διαδικασίας που ακολούθησε ο ερευνητής για την εξαγωγή των συμπερασμάτων της έρευνας.
ΕΝΟΤΗΤΑ 1. ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ ΤΟΥ ΠΡΟΒΛΗΜΑΤΟΣ Θα μελετήσουμε πως μεταβάλλεται η ανάπτυξη (ύψος) πέντε φυτών ντομάτας οι οποίες θα ποτίζονται με νερό διαφορετικής θερμοκρασίας ( 0, 15, 25,, και 100 ο C). Το νερό για όλους τους οργανισμούς είναι ζωτικός φορέας θρεπτικών συστατικών, όπως υδρογόνο, οξυγόνο και μεταλλικά άλατα. Το νερό που κινείται μέσα στο φυτό είναι το βασικό μέσο μεταφοράς για τα θρεπτικά στοιχεία που χρειάζεται το φυτό. Ο ρυθμός απορρόφησης του νερού εξαρτάται άμεσα από τη θερμοκρασία, τη διαπνοή και το PH του εδάφους. Οι μεταβλητές του προβλήματος είναι οι εξής: Ανεξάρτητη μεταβλητή: θερμοκρασία νερού ποτίσματος Εξαρτημένη μεταβλητή: ανάπτυξη(ύψος) του φυτού ΕΝΟΤΗΤΑ 2. ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ ΤΟΥ ΣΚΟΠΟΥ ΤΗΣ ΕΡΕΥΝΑΣ Το νερό αποτελεί σημαντικό παράγοντα στην ανάπτυξη των φυτών. Η έρευνα αυτή θα βοηθήσει τους ανθρώπους που ασχολούνται με τη καλλιέργεια της ντομάτας, ερασιτέχνες και επαγγελματίες, στο να ποτίζουν τα φυτά τους με νερό κατάλληλης θερμοκρασίας, ώστε να επιτυγχάνουν τη καλύτερη δυνατή ανάπτυξη των φυτών τους. Θα μελετήσουμε την ανάπτυξη (σε ύψος) φυτών ντομάτας, ανάλογα με τη θερμοκρασία του νερού ποτίσματος με σκοπό: Να αποδείξουμε ότι υπάρχει επίδραση της θερμοκρασίας του νερού ποτίσματος στο ύψος των φυτών της ντομάτας. Να προσδιορίσουμε ποιες είναι οι επιθυμητές θερμοκρασίες του νερού ποτίσματος, για την κανονική ανάπτυξη των φυτών ντομάτας. ΕΝΟΤΗΤΑ 3. ΔΙΑΜΟΡΦΩΣΗ ΤΗΣ ΥΠΟΘΕΣΗΣ ΤΗΣ ΕΡΕΥΝΑΣ Σε αυτή την εργασία θα ερευνήσουμε την επιρροή της θερμοκρασίας του νερού ποτίσματος στην ανάπτυξη ενός φυτού. Υποθέτουμε πως αν ποτίσουμε το φυτό με ακραίες θερμοκρασίες 0 ο C και 100 ο C το φυτό θα έχει τη μικρότερη ανάπτυξη ενώ σε μέτριες τιμές θερμοκρασιών πχ. 25 ο C θα έχει την μεγαλύτερη ανάπτυξη. Για την πραγματοποίηση της έρευνας και τη συγκέντρωση στοιχείων θα ακολουθήσουμε την πειραματική μέθοδο.
ΕΝΟΤΗΤΑ 4. ΠΑΡΑΜΕΤΡΟΙ ΠΟΥ ΔΕΝ ΕΠΗΡΕΑΖΟΥΝ ΤΑ ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ ΤΗΣ ΕΡΕΥΝΑΣ Την ανάπτυξη των φυτών ντομάτας μπορούν να επηρεάσουν διάφοροι παράγοντες όπως: η θερμοκρασία της ατμόσφαιρας, το έδαφος, η συχνότητα ποτίσματος, η λίπανση κ.α. Τους παράγοντες αυτούς κρατήσαμε σταθερούς σε όλη τη διάρκεια του πειράματος, ώστε να μην επηρεάσουν τα αποτελέσματα της έρευνας. ΕΝΟΤΗΤΑ 5. ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ ΤΩΝ ΟΡΙΩΝ ΠΕΡΙΟΡΙΣΜΩΝ ΤΗΣ ΕΡΕΥΝΑΣ Για το πείραμα χρησιμοποιήθηκαν 5 φυτά ντομάτας, ίδιας ποικιλίας. Το πότισμα κάθε φυτού έγινε με νερό διαφορετικής θερμοκρασίας (0, 15, 25,, και 100 ο C). Δεν κατέστη δυνατή η επανάληψη του πειράματος λόγω περιορισμένου χρόνου. Η μετρήσεις έγιναν με μετροταινία, που ξεκινούσε από την επιφάνεια του χώματος της γλάστρας μέχρι τη τελευταία διακλάδωση των φύλλων της τομάτας. Η μέτρηση της θερμοκρασίας του νερού γινόταν με θερμόμετρο νερού. Πραγματοποιήθηκαν συνολικά 15 μετρήσεις για το κάθε ένα φυτό. ΕΝΟΤΗΤΑ 6. ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ ΤΗΣ ΔΙΑΔΙΚΑΣΙΑΣ ΠΟΥ ΑΚΟΛΟΥΘΗΣΕ Ο ΕΡΕΥΝΗΤΗΣ Απαραίτητα υλικά εργαλεία όργανα 1) Γλάστρες (ύψους 15 εκ. και διαμέτρου 18 εκ.) 2) Φυτά ντομάτας 3) Νερό 4) Ογκομετρικός σωλήνας 5) Θερμόμετρα νερού 6) Γκαζάκι 7) Μετροταινία 8) Εδαφικό μείγμα 9) Χάρτινες ταμπέλες 10) Ανεξίτηλος μαρκαδόρος
Εκτέλεση πειράματος Αρχικά έγινε μεταφύτευση 5 όμοιων φυτών ντομάτας (ίδια ποικιλία, ίδιο ύψος, ίδιες καλλιεργητικές φροντίδες), σε γλάστρες ίδιας χωρητικότητας. Κάθε φυτό ποτιζόταν με νερό διαφορετικής θερμοκρασίας, ίδια κάθε φορά(0, 15, 25,, 100ο C). Η μέτρηση της θερμοκρασίας γινόταν με θερμόμετρο νερού. Οι μετρήσεις του ύψους των φυτών γινόταν με μετροταινία που ξεκινούσε από την επιφάνεια του χώματος στη γλάστρα, μέχρι την τελευταία διακλάδωση των φύλλων του φυτού. Όλα τα φυτά ποτιζόταν με την ίδια ποσότητα νερού. ΕΝΟΤΗΤΑ 7. ΜΕΤΡΗΣΕΙΣ Πίνακας μετρήσεων ύψους φυτών θερμοκρασίας νερού ποτίσματος Ημερομηνία 28/2/2016 4/3 6/3 10/3 12/3 16/3 18/3 20/3 22/3 25/3 28/3 31/3 3/4 6/4 9/4 00 C 150 C,5,5,5 250C,5 47 47 48 0C,5 1000C
ΕΝΟΤΗΤΑ 8. ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ Ολοκληρώνοντας την έρευνα και μελετώντας τις μετρήσεις για την ανάπτυξη του κάθε φυτού ανάλογα με την θερμοκρασία του νερού ποτίσματος συμπεραίνουμε τα ακόλουθα: Το φυτό της ντομάτας που ποτιζόταν με νερό θερμοκρασίας 0 ο C αναπτύχθηκε ελάχιστα, μόνο 2 εκ. και μέχρι το τέλος του πειράματος είχε ξεραθεί. Το φυτό της ντομάτας που ποτιζόταν με νερό θερμοκρασίας 15 ο C, αναπτύχθηκε κατά 6εκ.,όμως με αρκετές ξηράνσεις στο φύλλωμα. Το ίδιο ισχύει και για το φυτό που ποτιζόταν με νερό θερμοκρασίας ο C, όμως με λιγότερες ξηράνσεις. Το φυτό που ποτιζόταν με νερό θερμοκρασίας 25 ο C, αναπτύχθηκε κατά 8εκ. και ήταν το πιο υγιές από όλα. Το φυτό που ποτιζόταν με νερό θερμοκρασίας 100 ο C αναπτύχθηκε κατά 5εκ., γρήγορα όμως ξεράθηκε. Συμπεραίνουμε λοιπόν ότι η πιο κατάλληλη θερμοκρασία του νερού ποτίσματος είναι η θερμοκρασία των 25 ο C και επαληθεύεται με αυτόν τον τρόπο η αρχική μας υπόθεση. Στο παρακάτω διάγραμμα βλέπουμε πιο παραστατικά την ανάπτυξη των φυτών.
ΕΝΟΤΗΤΑ 9. ΠΡΟΤΑΣΕΙΣ ΓΙΑ ΣΥΜΠΛΗΡΩΜΑΤΙΚΕΣ ΕΡΕΥΝΕΣ ΣΤΟ ΜΕΛΛΟΝ Παρακάτω προτείνουμε μερικές συμπληρωματικές έρευνες που θα μπορούσαν να πραγματοποιηθούν από άλλους ερευνητές. Η ανάπτυξη φυτών ντομάτας σε σχέση με την λίπανση. Η ανάπτυξη φυτών ντομάτας ανάλογα με τη διάρκεια της ηλιοφάνειας. Η ανάπτυξη φυτών ντομάτας ανάλογα με τη θερμοκρασία περιβάλλοντος. ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ 1. Ολύμπιος Χ., Η τεχνική της καλλιέργειας των κηπευτικών στα θερμοκήπια, Εκδόσεις Α. Σταμούλης, Σεπτέμβριος 2001 2. www.gaiapedia.gr/gaiapedia/index.php/