Avainsana-arkisto: yläkoulu

Kasvisolujen plasmolyysi – tutkimuksellinen työ

|
Vastaa

Solujen tutkiminen mikroskoopilla on hauskaa ja havainnollista! Mikroskooppien käyttämiseen voidaan yhdistää myös tutkimuksellista työskentelyä. Oheisessa työohjeessa tutkitaan osmoosia kasvisoluissa. Työ sopii erityisesti lukion biologian toiselle kurssille (OPS2003, 3. kurssi OPS2015) tai yläkouluun solubiologian yhteyteen.

Työssä on tutkittavana tislattua vettä sekä 2% ja 5% suolaliuos. Tehtävänä on selvittää punasipulin solujen avulla, mitä liuosta koeputket sisältävät. Tutkimusstrategian opiskelijat saavat päättää itse ja he joutuvat tekemään itse johtopäätökset ja raportoimaan saamansa tulokset. Lopuksi kannattaa keskustella työn tuloksista yhdessä.

Työ sopii laajennettuna myös lukion kurssin tutkimukseksi tai tutkimukselliseksi oppilastyöksi. Työohje on jaettu Creative Commons-lisenssillä ja voit muokata sitä omiin tarpeisiisi sopivaksi!

Punasipulin soluja kuvattuna mikroskoopilla.

Punasipulin soluja kuvattuna mikroskoopilla.

Lataa työohje docx-muodossa.

Lataa työohje tulostettavassa pdf-muodossa.

Askartele oma bakteeri

|
Vastaa

Mikrobiologiasta ja pieneliöistä voi opettaa myös hauskoilla tavoilla! Oppilaat voivat tutustua bakteereihin myös askartelemalla omia bakteereja kartongista, paperista ja villalangasta. Samalla on mahdollisuus tutustua erilaisten bakteerien muotoihin ja solurakenteeseen.

Bakteerien askarteleminen sopii hyvin niin alakouluun, yläkouluun kuin lukioonkin! Kaikkia bakteerien osia ei tarvitse käsitellä vielä alakoulussa ja lukiossa bakteereihin voi tehdä yksityiskohtaisiakin rakenteita.

Bakteerien askartelu sopii myös esimerkiksi bakteerien kokeellisen tutkimisen pariin. Ryhmän kanssa voidaan viljellä bakteereja ja tehdä niille gram-värjäys. Sen sijaan, että löydetyt bakteerit piirrettäisiin vihkoon, ne voidaan askarrella oheisen työohjeen mukaan!

Alakoululaisten askartelemia bakteereja.

Alakoululaisten askartelemia bakteereja.

Lataa työohje bakteerien askarteluun tästä.

Tutki luonnon värejä

|
Vastaa

Monia biologiaan liittyviä aihepiirejä voi lähestyä myös visuaalisuuden kautta. Esimerkiksi luonnossa on paljon värejä, joilla on erilaisille eliöille tärkeä merkitys. Joitakin värejä taas ei esiinny luonnossa juuri lainkaan, vaan ne ovat ihmisen tuottamia.

Pohtikaa ryhmänne kanssa, mitä merkitystä esimerkiksi kukan värityksellä tai kasvin lehtien värillä on? Entä miksi osa eläimistä on kirkkaan värisiä, kun taas osa pyrkii maastoutumaan mahdollisimman hyvin muun luonnon väriseksi? Entä miksi jotkin eliöt, esimerkiksi vesikirput, ovat läpinäkyviä?

Lähiluonnon värejä voi tutkia maalivärikartan avulla. Näin luonnosta voidaan etsiä erilaisia värejä ja perehtyä niiden merkitykseen. Voit yhdistää tehtävään myös tieto- ja viestintäteknologiaa!

Luonnon värejä voi tutkia värikarttojen avulla.

Luonnon värejä voi tutkia värikarttojen avulla.

Lataa ohjeistus luonnon värien tutkimiseen tästä.

Bakteerien katalaasiaktiivisuuden tutkiminen

|
Vastaa

Oletteko viljelleet bakteereja biologian oppitunneilla? Itse maljojen valmistus ja bakteerien kasvatus on monille tuttua, mutta kasvatettuja bakteereja voidaan tutkia myös tarkemmin. Bakteereille voidaan esimerkiksi tehdä gram-värjäys ja tarkastella värjättyjä bakteereja mikroskoopilla.

Bakteereja voidaan myös tyypitellä niiden katalaasiaktiivisuuden mukaan. Tällä tarkoitetaan sitä, pystyvätkö bakteerit hajottamaan vetyperoksidia katalaasin avulla. Katalaasiaktiivisuuden tutkimiseksi tarvitset ainoastaan 3 % vetyperoksidia sekä viljeltyjä bakteereja.

Lataa työohje katalaasiaktiivisuuden tutkimiseksi tästä. Työohjeesta löytyy myös ohje agarmaljojen valmistukseen.

Siemenet ja hedelmät kertovat kasvin toiminnasta

|
Vastaa

Oletko istuttanut pääsiäisenä rairuohoa? Voit huomata, että muutamassa viikossa pienestä rairuohon siemenestä kasvaa korkea ruoho. Siemenessä on kehittyvälle kasville vararavintoa, jotta se pystyy aloittamaan kasvunsa eli itämään. Kasvin taimi alkaa kuitenkin nopeasti tuottaa ravintoa itselleen yhteyttämällä. Yhteyttämiseen kasvi tarvitsee vettä, auringonvaloa sekä hiilidioksidia ilmasta.

Siemeniä on valtavan paljon erilaisia! Osa siemenistä on kuivia ja osa sijaitsee mehevän hedelmän sisällä tai pinnalla. Siemen voi olla iso ja kova, kuten luumulla. Jotkin siemenet ovat hyvin pieniä ja kevyitä ja ne saattavat levitä helposti tuulen mukana.

Siemenet ja hedelmät kertovat paljon myös itse kasvista. Voitte yhdessä pohtia, miksi joillakin kasveilla on mehukas hedelmä, mutta toisilla kuiva. Entä mitä hedelmän rakenne kertoo kasvin leviämisestä?

Lataa ohje siemenien tutkimiseen tästä.

Kukan rakenteen tutkiminen

|
Vastaa

Harva tietää, että myös monet kasvit ovat oikeastaan aika monimutkaisia eliöitä. Useimmilla kasveilla on juuret, varsi ja lehdet ja kukkakasveilla eli koppisiemenisillä on myös kukka. Kukasta löytyy tyypillisesti emi (tai useita emejä), heteitä, terälehtiä ja verholehtiä. Joillakin kasveilla terä- ja verholehdet ovat sulautuneet yhteen kehälehdiksi.

Kukan rakennetta on helpointa tutkia sellaisen kasvin avulla, jossa rakenteet ovat suuria. Esimerkiksi tulppaanilla on suuri emi, isot heteet ja selkeät terälehdet. Kukan osien rakennetta voidaan tarkastella myös tarkemmin esimerkiksi poikkileikkausten avulla.

Kukan tutkiminen voidaan yhdistää myös erilaisiin evoluutiobiologisiin ja ekologiaan liittyviin teemoihin:

  • Millä eri tavoilla kukka voi pölyttyä?
  • Miksi monet kukkakasvit tarvitsevat eläimiä lisääntyäkseen (mutualismin merkitys)?
  • Miten kukkakasvit ja eläimet ovat kehittyneet (koevoluutio)?
  • Mitä kukan rakenne kertoo kasvin sijainnista eliökunnan sukupuussa (taksonomia)? Onko kyseessä yksi- vai kaksisirkkainen kasvi?

Lataa ohje kukan rakenteen tutkimisesta tästä.

DNA:n eristäminen perusvälineillä

|
Vastaa

Tiesitkö, että DNA:n eristämiseen ei vaadita monimutkaisia ja kalliita laitteistoja tai erikoisia ja vaarallisia kemikaaleja? Itse asiassa sen eristäminen on varsin helppoa, jos tuloksen ei tarvi olla erityisen puhdas. Jos DNA:n mukana saa saostua myös joitain proteiineja (esim. histonit) ja RNA:ta, voidaan eristys tehdä kotikeittiövälineillä noin puolessa tunnissa.

Liitteenä olevassa työohjeessa DNA eristetään banaaneista. Työssä voidaan käyttää myös muita pehmeitä hedelmiä, esimerkiksi kiivejä. Tarvitset työhön hedelmien lisäksi vain alkoholia (esim. Sinol / Marinol, joka voi olla myös denaturoitua), saippuaa, suodatinpusseja, suppiloita ja koeputkia. Työn voi hyvin tehdä myös kotona kotiläksynä tai vain omaksi huviksi.

DNA:n rakenne

DNA:n rakenne

Lataa ohje DNA:n eristämiseen tästä.

Kotilopeli evoluution opettamiseen

|
Vastaa
Oletko pohtinut, mikä olisi helppo tapa opettaa evoluutioon liittyviä käsitteitä? Kotilopelin avulla voit opettaa sekä luonnonvalinnan että lajiutumisen käsitteet. Lisäksi pelissä on mukana myös sattuma, joka voi vaikuttaa lopputulokseen.
Pelissä suuri hyökyaalto on huuhtonut suuren määrän erisävyisiä kotiloita saarelle, jossa on vain mustia/valkoisia kallioita. Saarella on kotiloille runsaasti ravintoa. Kotiloita saalistaa saarella asuva lintulaji, joka havaitsee kotilot näköaistin avulla.
Kunkin pelikierroksen alussa osa kotiloista kuolee sattumalta. Tämän jälkeen lintu saalistaa kotiloista parhaiten erottuvat (luonnonvalinta). Lopulta selviytyneet kotilot lisääntyvät keskenään ja tuottavat jälkeläisiä (fitness). Kun prosessia toistetaan monta kertaa, havaitaan muutos kotiloiden keskimääräisessä värisävyssä (lajiutuminen).
Kotilopelin kotilokortteja

Kotilopelin kotilokortteja

Tarvikkeet kotilopeliin:

  • Eri värisiä kotilokortteja, yhteensä 24 kpl (voit tulostaa ja leikata kortteja mukana olevasta ohjeesta). Eri värisiä kotiloita ei tarvitse olla sama määrä.
  • Mustaa ja valkoista paperia.
  • Kaksi pelaajaa.
Esivalmistelut:
  • Valitse joko musta tai valkea alusta.
  • Ota kaikki kotilokortit käteesi ja sekoita ne kuvapuoli alaspäin.
  • Toinen pelaajista toimii lintuna, toinen liikuttaa kotiloita.
Pelin kulku:
  1. Poista kotilokorttipinosta joka neljäs kortti. Nämä kotilot kuolevat sattumalta.
  2. Aseta kaikki jäljellä olevat kotilokortit kuvapuoli ylöspäin alustalle.
  3. Saalistaja pyydystää kotiloista yhden kolmasosan. Saalistaja valitsee ne kotilot, jotka erottuvat parhaiten alustan väristä.
  4. Tämän jälkeen jäljelle jääneet kotilot lähimmän alustalla olevan kotilon kanssa. Yksi kotilopari tuottaa yhteensä neljä jälkeläistä seuraavasti:
    1. Yksi kummankin vanhemman värinen.
    2. Kaksi kotiloa, joiden sävy on vanhempien värien välistä.
    3. Jos vanhemmat ovat vierekkäistä tai samaa värisävyä, valitse kaksi kummankin vanhemman väristä.
  5. Poista pariutuneet kotilot pelistä kotilokorttipakkaan ja aseta tuotetut jälkeläiset uuteen pinoon kuvapuoli alaspäin.
  6. Palaa alkuun ja toista prosessi ainakin kaksi kertaa.
Voit kokeilla, miten kotilojen väri kehittyy sekä mustalla että valkealla alustalla!

Entsyymien toiminta: maidon juoksutus

|
Vastaa

Entsyymit ovat biologisia katalyyttejä, jotka nopeuttavat kemiallisia reaktioita. Niitä on valtava määrä joka puolella ympärillämme, sillä kaikki elävät eliöt tarvitsevat runsaasti entsyymejä toimiakseen. Entsyymejä hyödynnetään paljon myös teollisuudessa. Esimerkiksi pyykinpesuaineista löytyy rasvaa, hiilihydraatteja ja muuta likaa pilkkovia entsyymejä.

Entsyymejä käytetään paljon myös elintarviketeollisuudessa. Nykyaikainen meijeri ei toimisi ilman entsyymejä, sillä esimerkiksi maidon laktoosin pilkkomisessa hyödynnetään laktaasientsyymiä ja juustoa voidaan juoksuttaa kymosiinientsyymin avulla. Juuston juoksutus ja laktoosin pilkkominen on helppoa tehdä missä tahansa laboratoriossa tai vaikkana kotona keittiön pöydällä. Apteekista löydät sekä laktaasientsyymiä (esim. Nolact-valmiste) että juustonjuoksutinta.

Tarkemmat ohjeet juuston juoksuttamisesta löydät oheisesta työohjeesta. Koko työn tekemiseen kannattaa varata noin 45-60 minuuttia.

PS. Parhaiten juuston juoksuttaminen onnistuu täysmaidosta!

Lataa työohje maidon juoksutuksesta pdf-tiedostona tästä.

Askartele itsellesi keuhkomalli

|
Vastaa

Ihmisen anatomiaa ja fysiologiaa kannattaa harjoitella tutustumalla oikeisiin elimiin ja niiden rakenteeseen. Toisinaan kuitenkin erilaisten elimien saatavuus voi olla heikkoa tai niiden tutkiminen vaikeaa. Esimerkiksi keuhkojen rakennetta ja toimintaa voi olla vaikeaa tutkia aitojen elinten avulla.

Keuhkojen ja pallean toimintaan voidaan tutustua myös itse rakennettavan keuhkomallin avulla. Se rakennetaan ilmapallosta, muovipullosta ja muovijätteestä (esimerkiksi vanhoista muovipusseista).

Valmis keuhkomalli. Sisällä oleva ilmapallo kuvaa keuhkoja, harmaa muovipussi palleaa. Rintaontelona toimii muovipullo. Kuva: Justus Mutanen

Valmis keuhkomalli. Sisällä oleva ilmapallo kuvaa keuhkoja, harmaa muovipussi palleaa. Rintaontelona toimii muovipullo. Kuva: Justus Mutanen

Keuhkomallin avulla voidaan havainnollistaa, miten pallean liike vetää keuhkoihin ilmaa. Kun palleana toimivasta muoviosasta vetää alaspäin (pallea supistuu), ilmapallo eli keuhkot täyttyvät ilmalla. Vastaavasi ilmapallo tyhjenee, kun muoviosasta työnnetään ylöspäin (pallea rentoutuu).

Keuhkomalli toimii hyvin myös ainerajat ylittävänä asiakokonaisuutena. Tässä yhteydessä voidaan käsitellä myös esimerkiksi painetta (yhteys fysiikkaa) sekä ilman kaasujen koostumusta (yhteys fysiikkaan ja kemiaan). Työ sopii mainiosti niin ala- kuin yläkouluun (ja miksei jopa lukioonkin).

Lataa tästä ohjeet keuhkomallin valmistamseen (pdf-tiedostona).