razumevanje fotosinteze med osnovnoŠolci

Click here to load reader

Post on 31-Dec-2016

218 views

Category:

Documents

2 download

Embed Size (px)

TRANSCRIPT

  • UNIVERZA V LJUBLJANI

    PEDAGOKA FAKULTETA

    PELA MURN

    RAZUMEVANJE FOTOSINTEZE MED OSNOVNOOLCI

    DIPLOMSKO DELO

    Ljubljana, 2014

  • UNIVERZA V LJUBLJANI

    PEDAGOKA FAKULTETA

    tudijski program: Biologija in gospodinjstvo

    PELA MURN

    Mentor: doc. dr. Jelka Strgar

    RAZUMEVANJE FOTOSINTEZE MED OSNOVNOOLCI

    DIPLOMSKO DELO

    Ljubljana, 2014

  • "e ti v srcu ne gori moan ogenj, nima smisla poskuati."

    (Dean Karnazes)

    Velika hvala vsem mojim najdrajim, od katerih sem se nauila mnogo modrosti in neteto

    drobnih skrivnosti. Prav oni so tisti, ki so bili moji glavni navijai v vseh tudijskih letih in pri

    pisanju tega diplomskega dela. Zagotovo mi brez njih ne bi uspelo.

  • Murn . Razumevanje fotosinteze med osnovnoolci. IV Dipl. delo. Ljubljana, Univ. v Ljubljani, Pedagoka fakulteta, 2014

    Diplomsko delo je zakljuek dvopredmetnega univerzitetnega tudijskega programa Biologija

    in gospodinjstvo na Pedagoki fakulteti v Ljubljani. Opravljeno je bilo v skupini za bioloko

    izobraevanje Oddelka za biologijo Biotehnike fakultete Univerze v Ljubljani.

    tudijska komisija Pedagoke fakultete je za mentorico diplomskega dela imenovala doc. dr.

    Jelko Strgar.

    Komisija za oceno in zagovor:

    Predsednica: prof. dr. Marjana REGVAR

    Univerza v Ljubljani, Biotehnika fakulteta, Oddelek za biologijo

    lanica: prof. dr. Barbara BAJD

    Univerza v Ljubljani, Pedagoka fakulteta

    Mentorica: doc. dr. Jelka STRGAR

    Univerza v Ljubljani, Biotehnika fakulteta, Oddelek za biologijo

    Datum zagovora:

    Podpisana se strinjam z objavo svoje naloge v polnem tekstu na spletni strani Digitalne

    knjinice Pedagoke fakultete. Izjavljam, da je naloga, ki sem jo oddala v elektronski obliki,

    identina tiskani verziji.

    Naloga je rezultat lastnega dela.

    pela Murn

  • Murn . Razumevanje fotosinteze med osnovnoolci. V Dipl. delo. Ljubljana, Univ. v Ljubljani, Pedagoka fakulteta, 2014

    KLJUNA DOKUMENTACIJSKA INFORMACIJA

    D Dn

    DK 581.132:373.3(043.2)

    KG fotosinteza/ razumevanje/ napane predstave/ naravoslovje/ biologija/ osnovna ola

    AV MURN, pela

    SA STRGAR, Jelka (mentorica)

    KZ SI-1000 Ljubljana, Vena pot 111

    ZA Univerza v Ljubljani, Pedagoka fakulteta

    LI 2014

    IN RAZUMEVANJE FOTOSINTEZE MED OSNOVNOOLCI

    TD Diplomsko delo (Univerzitetni tudij)

    OP 60, 3, 26, 29

    IJ sl

    JI sl/en

    AI Fotosinteza je, skupaj s celinim dihanjem (respiracijo), za uence ena najtejih tem.

    Velja za kompleksno temo, ki jo je zelo teko razumeti. Cilj diplomske naloge je bil

    ugotoviti, kakno znanje o procesu fotosinteze imajo osnovnoolci,in ugotoviti, kaken

    je njihov odnos do fotosinteze. Hkrati smo eleli preveriti, ali imajo tudi nai

    osnovnoolci v zvezi s procesom fotosinteze znailne napane predstave. Testiranje smo

    izvedli na vzorcu 120 uencev na Osnovni oli Dolenjske Toplice. Vpraalnik je

    vseboval 19 vpraanj. S prvim delom vpraalnika smo preverjali, kakno je znanje

    uencev o fotosintezi, z drugim delom pa odnos uencev do fotosinteze. V prvem delu

    so bila vpraanja veinoma izbirnega tipa, eno pa je bilo odprtega tipa. V drugem delu

    so uenci z Likertovo lestvico ocenjevali svoje strinjanje z danimi trditvami. Uenci se

    v povpreju strinjajo, da je fotosinteza pomembna za ivljenje na Zemlji ter da je znanje

    fotosinteze pomembno za splono izobrazbo. V splonem so pokazali znanje o

    fotosintezi in respiraciji, ki je bilo delno faktografsko. Ugotovili smo, da je prisotnih

    nekaj napanih predstav. Te izhajajo iz nerazumevanja poteka in funkcije fotosinteze.

    Veina uencev ve, da rastline same pridelajo vso hrano, ne vedo, pa kaj je njihova

    hrana. Ugotovili smo tudi, da nekaj izmed uencev ne ve, da rastline pretvarjajo sonno

    energijo v kemijsko. Pokazalo se je, da del osnovnoolcev ne ve, kdaj poteka celino

    dihanje in kje ter kakna je povezava med celinim dihanjem in fotosintezo.

  • Murn . Razumevanje fotosinteze med osnovnoolci. VI Dipl. delo. Ljubljana, Univ. v Ljubljani, Pedagoka fakulteta, 2014

    KEY WORDS DOCUMENTATION

    DN Dn

    DC 581.132:373.3(043.2)

    CX photosynthesis/ understanding/ misconceptions/ biology/ primaryschool/ respiration

    AU MURN, pela

    AA STRGAR, Jelka (supervisor)

    PP SI-1000 Ljubljana, Vena pot 111

    PB Univerza v Ljubljani, Pedagoka fakulteta

    PY 2014

    TI UNDERSTANDING OF PHOTOSYNTHESIS AMONG PRIMARY SCHOOL PUPILS

    DT GraduationThesis (Universitystudies)

    NO 60, 3, 26, 29

    LA sl

    AL sl/en

    AB Photosynthesis is considered one of the most difficult subjects for pupils. It is very

    complex topic, which is very difficult to understand. The goal of our research was to

    examine the knowledge on photosynthesis of the pupils of the primary school, their

    attitude towrds it, and whether there were any misconceptions about photosynthesis. The

    research was conducted on a sample of 120 pupils in Dolenjske Toplice primary school.

    The questionnaire consisted of 19 questions. In the first part of the questionnaire we

    examined students knowledge of photosynthesis and the second part we examined

    attitude towards photosynthesis. In the first part, the questions were mostly multiple

    choice, one was open-ended. In the second part, students are assessed by the Likert-type

    scale their agreement with the given arguments. Most students believe that

    photosynthesis is important for life on Earth and the knowledge about photosynthesis is

    part of general knowledge. The results showed the general knowledge on photosynthesis

    and respiration, which was partially factual. We also discovered some misconceptions

    related to the misunderstanding of the function of photosynthesis and the process of

    photosynthesis. Most students know that plants themselves produce all the food, but do

    not know what their food are. We have also found that some of the pupils do not know

    that plants convert solar energy into chemical. It was also shown that part of the pupils

    does not know when and where cellular respiration takes place and what is itself a

    connection between him and photosynthesis.

  • Murn . Razumevanje fotosinteze med osnovnoolci. VII Dipl. delo. Ljubljana, Univ. v Ljubljani, Pedagoka fakulteta, 2014

    KAZALO VSEBINE

    KLJUNA DOKUMENTACIJSKA INFORMACIJA.V

    KEY WORDS DOCUMENTATION...VI

    KAZALO VSEBINE.......VII

    KAZALO PREGLEDNICIX

    KAZALO SLIK.X

    1 UVOD ..................................................................................................................................... 1

    1.1 OPREDELITEV PROBLEMA ............................................................................................................... 1

    1.2 CILJI NALOGE ....................................................................................................................................... 1

    1.3 DELOVNE HIPOTEZE .......................................................................................................................... 2

    2 PREGLED OBJAV ........................................................................................................... 2

    2.1 FOTOSINTEZA ....................................................................................................................................... 2 2.1.1 Avtotrofija ali heterotrofija ..................................................................................................................... 2 2.1.2 Kje poteka fotosinteza?............................................................................................................................ 3 2.1.3 Fotosinteza kot kemijska reakcija .......................................................................................................... 4 2.1.4 Potrebe rastlin za preivetje .................................................................................................................... 5 2.1.5 Svetloba kot dejavnik rasti in razvoja .................................................................................................... 5

    2.1 CELINO DIHANJE ALI RESPIRACIJA ........................................................................................... 6

    2.2 POUEVANJE FOTOSINTEZE ........................................................................................................... 7 2.3.1 Fotosinteza in ueneve napane predstave ........................................................................................... 7 2.3.2 Uiteljevo delo ........................................................................................................................................ 10

    2.3 FOTOSINTEZA IN CELINO DIHANJE (RESPIRACIJA) V UNEM NARTU ..................... 10 2.3.3 Fotosinteza in celino dihanje (respiracija) v unem nartu (novi program za osnovne ole) .... 11

    3 METODE ............................................................................................................................ 15

    3.1 VZOREC ........................................................................................................................................................ 15

    3.2 VPRAALNIK ............................................................................................................................................... 16

    3.3 STATISTINA OBDELAVA PODATKOV .............................................................................................. 16

    4 REZULTATI ........................................................................................................................ 16

    4.1 ODGOVORI NA VPRAANJA O ODNOSU DO FOTOSINTEZE ........................................................ 16

    4.2 ANALIZA ODGOVOROV NA POSAMEZNA VPRAANJA O RAZUMEVANJU FOTOSINTEZE 19

  • Murn . Razumevanje fotosinteze med osnovnoolci. VIII Dipl. delo. Ljubljana, Univ. v Ljubljani, Pedagoka fakulteta, 2014

    4.3 ODGOVORI NA VPRAANJA GLEDE SODELOVANJA V RAZISKAVI .......................................... 32

    5 RAZPRAVA ......................................................................................................................... 33

    6 SKLEPI ................................................................................................................................ 38

    7 POVZETEK ......................................................................................................................... 39

    8 VIRI ...................................................................................................................................... 41

  • Murn . Razumevanje fotosinteze med osnovnoolci. IX Dipl. delo. Ljubljana, Univ. v Ljubljani, Pedagoka fakulteta, 2014

    KAZALO PREGLEDNIC

    Tabela 1: Cilji, povezani z razumevanjem fotosinteze, v unih nartih za naravoslovje v 6. in

    7. razredu ter biologijo v 8. in 9. razredu iz leta 2011..11

    Tabela 2: Statistina pomembnost razlik med odgovori udeleencev razline starosti

    (razlinih razredov)...48

    Tabela 3: Statistina pomembnost razlik med odgovori ensk in mokih.......49

  • Murn . Razumevanje fotosinteze med osnovnoolci. X Dipl. delo. Ljubljana, Univ. v Ljubljani, Pedagoka fakulteta, 2014

    KAZALO SLIK

    Slika 1: Porazdelitev uencev v raziskavi glede na spol. ........................................................ 15

    Slika 2: Porazdelitev uencev v raziskavi glede na razred, ki so ga obiskovali. ..................... 15

    Slika 3: Odgovori uencev na trditev Biologija me zanima. .............................................. 16

    Slika 4: Odgovori uencev na trditev Fotosinteza je pomembna za ivljenje na Zemlji. . .. 17

    Slika 5: Odgovori uencev na trditev Fotosinteza je zanimiva. .......................................... 17

    Slika 6: Odgovori uencev na trditev Poznavanje fotosinteze mi bo v ivljenju koristilo.. 18

    Slika 7: Odgovori uencev na trditev Poznavanje bistva fotosinteze je pomembno za splono

    izobrazbo ................................................................................................................................ 18

    Slika 8: Porazdelitev odgovorov uencev na 2. vpraanje: Pri katerih ivih bitjih poteka

    fotosinteza? ............................................................................................................................ 19

    Slika 9: Porazdelitev odgovorov uencev na 3. vpraanje: Kaj je hrana za rastline? ......... 20

    Slika 10: Porazdelitev odgovorov uencev na 4. vpraanje: Katera je glavna funkcija

    fotosinteze? ........................................................................................................................... 21

    Slika 11: Porazdelitev odgovorov uencev na 5. vpraanje: Kaj rastline potrebujejo za

    fotosintezo? ............................................................................................................................ 22

    Slika 12: Porazdelitev odgovorov uencev na 6. vpraanje: Na spodnji sliki dopolni kaj je

    potrebno za proces fotosinteze in kaj pri tem procesu nastane? ............................................. 23

    Slika 13: Porazdelitev odgovorov uencev na 7. vpraanje: V kaken tip energije rastline

    pretvorijo sonno energijo? .................................................................................................... 23

    Slika 14: Porazdelitev odgovorov uencev na 8. vpraanje: Energija, ki jo rastline dobijo od

    Sonca, je v obliki: ................................................................................................................... 24

    Slika 15: Porazdelitev odgovorov uencev na 9. vpraanje: Fotosinteza poteka

    v:..25

    Slika 16: Porazdelitev odgovorov uencev na 10. vpraanje: Fotosinteza je kemijska

    reakcija. Kateri par snovi sta reaktanta (vstopata v reakcijo)? ............................................... 26

    Slika 17: Porazdelitev odgovorov uencev na 11. vpraanje: Katere snovi rastlina sprejema

    iz tal? (monih je ve odgovorov)? ........................................................................................ 27

    Slika 18: Porazdelitev odgovorov uencev na 12. vpraanje: V katerih delih rastline je

    klorofil? ................................................................................................................................. 27

    Slika 19: Porazdelitev odgovorov uencev na 13. vpraanje: Koliken del hrane, ki jo

    potrebujejo za preivetje, rastline proizvedejo same? ............................................................ 28

  • Murn . Razumevanje fotosinteze med osnovnoolci. XI Dipl. delo. Ljubljana, Univ. v Ljubljani, Pedagoka fakulteta, 2014

    Slika 20: Porazdelitev odgovorov uencev na 14. vpraanje: Kateri snovi nastaneta pri

    fotosintezi? ............................................................................................................................. 29

    Slika 21: Porazdelitev odgovorov uencev na 15. vpraanje: Od kod dobijo rastline hrano?

    .................................................................................................................................................. 29

    Slika 22: Porazdelitev odgovorov uencev na 16. vpraanje: V katerih rastlinskih celicah

    poteka celino dihanje (respiracija)? ...................................................................................... 30

    Slika 23: Porazdelitev odgovorov uencev na 17. vpraanje: Kakna je povezava med

    fotosintezo in celinem dihanjem pri rastlinah? ..................................................................... 31

    Slika 24: Porazdelitev odgovorov uencev na 18. vpraanje: Kdaj poteka pri rastlinah

    celino dihanje? ...................................................................................................................... 31

    Slika 25: Odgovori uencev na trditev Vpraanja v raziskavi so bila razumljiva. .............. 32

    Slika 26: Odgovori uencev na trditev Ve mi je bilo sodelovati v tej raziskavi. ............ 32

  • Murn . Razumevanje fotosinteze med osnovnoolci. 1 Dipl. delo. Ljubljana, Univ. v Ljubljani, Pedagoka fakulteta, 2014

    1 UVOD

    1.1 OPREDELITEV PROBLEMA

    Strokovnjaki na podroju biolokega izobraevanja se strinjajo, da je fotosinteza za uence

    ena najtejih tem. Najveja teava je dejstvo, da je to kompleksna tema s tevilnimi

    konceptualnimi vidiki (ekoloki, fizioloki, biokemijski, energetski, avtotrofija), zato uenci

    celo na vijih stopnjah izobraevanja teko razumejo povezave med njimi (Eisen, Stavy in

    Yaakobi, 1978;Eisen in Stavy, 1988;Marmaroti in Galanopoulou, 2007). V skladu s

    prenovljenimi unimi narti zanejo uenci pri nas fotosintezo spoznavati e v nijih razredih

    osnovne ole, v estem razredu pa jo prvi podrobneje obdelajo. Na srednjeolskem nivoju naj

    bi dijaki bili sposobni razloiti fotosintezo kot niz reakcij, v katerih fotosintetska barvila

    sprejmejo svetlobno energijo, ki se nato pretvori v kemijsko, vezano v energijsko bogatih

    molekulah. Pri tem se ogljikov dioksid vee v organske molekule, ob emer se iz vode kot

    stranski produkt sproa kisik (Uni nart Biologija, 2008). Tako reko vsa iva bitja so od

    fotosinteze neposredno ali posredno odvisna pri pridobivanju hrane. Razumevanje procesov

    fotosinteze in respiracije, ki omogoata pretok hranil in energije med organizmi znotraj

    ekosistema,je zato predpogoj za razumevanje ekologije in delovanja ekosistemov.

    Praksa kae, da se uenci na vseh stopnjah olanja fotosintezo veinoma nauijo na pamet in

    imajo zato teave z razumevanjem tega pomembnega biolokega procesa. Razumevanje in

    uporabno znanje fotosinteze je mogoe usvojiti le tako, da uenci postanejo aktivni udeleenci

    uenja (epni, Ta in Kse, 2004; Gallagher, 2007). Raziskave so tudi pokazale, da obstaja v

    zvezi s fotosintezo veliko napanih predstav pri ljudeh vseh starosti(Haslam in Treagust,

    1987). Najpogosteja je teava pri razumevanju avtotrofnega prehranjevanja pri rastlinah

    pogosta predstava je, da rastline dobijo hrano iz tal (Domingos-Grilo, Reis-Grilo in Mellado,

    2011). Napane predstave so tudi pri razumevanju procesa respiracije uenci pogosto

    zamenjujejo fotosintezo in respiracijo (Caal, 1999).

    1.2 CILJI NALOGE

    Pouk lahko uinkovito izboljamo samo, e vemo, kakno predznanje imajo uenci. Zato je

    bil cilj raziskave dobiti pregled nad znanjem osnovnoolcev o procesu fotosinteze in

  • Murn . Razumevanje fotosinteze med osnovnoolci. 2 Dipl. delo. Ljubljana, Univ. v Ljubljani, Pedagoka fakulteta, 2014

    ugotoviti, kaken je njihov odnos do fotosinteze. Hkrati smo eleli preveriti, ali imajo tudi

    nai osnovnoolci v zvezi s procesom fotosinteze znailne napane predstave.

    1.3 DELOVNE HIPOTEZE

    Postavili smo naslednje hipoteze:

    Znanje osnovnoolcev o fotosintezi ni zadovoljivo.

    Znanje osnovnoolcev o fotosintezi je veinoma faktografsko.

    Uenci vijih razredov imajo bolje znanje o fotosintezi kot uenci nijih razredov.

    Med znanjem deklet in fantov ni razlik v znanju fotosinteze.

    2 PREGLED OBJAV

    2.1 FOTOSINTEZA

    ivljenje na Zemlji je odvisno od sonne energije. Izraz fotosinteza dobesedno pomeni

    sinteza s pomojo svetlobe. Gre za proces, pri katerem rastline, alge ter nekatere bakterije

    izrabljajo svetlobno energijo za izdelavo hrane.Ali povedano drugae: svetlobna energija

    poganja sintezo ogljikovih hidratov iz ogljikovega oksida in vode, ob emer nastajatudi kisik.

    Energija, shranjena v teh molekulah se lahko kasneje uporabi za napajanje celinih procesov v

    rastlini ter slui kot vir energije za vse oblike ivljenja (Taiz, Zeiger, 2002).

    2.1.1 Avtotrofija ali heterotrofija

    Organizmi lahko organske spojine pridobijo z avtotrofijo ali heterotrofijo. Sama fotosinteza

    pa neposredno ali posredno prehranjuje veino organizmov. Avtotrofi organske molekule

    proizvajajo iz ogljikovega dioksida in drugih anorganskih snovi, ki jih dobijo v okolju.

    Avtotrofi so edini vir organskih spojin vsem neavtotrofnim organizmom. Biologi jih

    imenujemo producenti biosfere. Veina rastlin je izkljuno avtotrofnih. Edine snovi, ki jih

    potrebujejo so voda, minerali iz tal in ogljikov dioksid iz zraka. Rastline so organizmi, ki

    uporabljajo svetlobo kot vir energije, da lahko sintetizirajo organske spojine. Zato reemo, da

    so fotoavtotrofi (Campbell in Reece, 2008).

    Heterotrofidobijo organske snovi z druganim nainom prehranjevanja. Sami ne sintetizirajo

    organskih spojin iz anorganskih. Uporabljajo tiste, ki jih proizvedejo drugi organizmi. V

  • Murn . Razumevanje fotosinteze med osnovnoolci. 3 Dipl. delo. Ljubljana, Univ. v Ljubljani, Pedagoka fakulteta, 2014

    biosferi so porabniki, njihova najbolj oitna oblika je prehranjevanje z drugimi ivalmi ali

    rastlinami. Nekateri heterotrofi so razkrojevalci, kar pomeni, da se prehranjujejo s trupli,

    odpadnim listjem in izloki. To je znailno predvsem za veino gliv in veliko tipov

    prokariontov. Veina heterotrofov, vkljuno s lovekom, je popolnoma odvisna neposredno

    ali posredno - od avtotrofov glede hrane in kisika, ki je stranski produkt fotosinteze

    (Campbell in Reece, 2008).

    2.1.2 Kje poteka fotosinteza?

    V reakcijah fotosinteze nastajajo organske molekule iz atmosferskega ogljikovega dioksida.

    Rastline, alge in nekatere bakterije, kot so cianobakterije, izrabljajo energijo svetlobe za

    pridelavo hrane. V okviru teh reakcij se molekula vode deli, kar privede do sproanje velike

    koliine plina kisika v atmosfero. Kisik podpira oksidativno fosforilacijo ne le pri ivalih,

    ampak tudi v rastlinah in pri aerobnih bakterijah. Ta dejavnost zgodnjih fotosintetskih

    bakterij, ki so napolnile ozraje s kisikom, je omogoila razvoj mnogih razlinih organizmov,

    ki z aerobno presnovo proizvajajo svoj lastni ATP.

    V rastlinah fotosinteza poteka v specializiranih celinih organelih, ki jih imenujemo

    kloroplasti. Ti vsebujejo svetlobno-lovilne pigmente, ki jim reemo klorofil. Za veino rastlin

    so listi tisti, v katerih je moen proces fotosinteze. Poteka le podnevi in proizvaja ATP in

    NADPH, ki sta lahko uporabljena ob katerem koli asu dneva za pretvorbo ogljikovega

    dioksida v sladkor znotraj kloroplastov (Alberts in sod., 2014).

    Fotosintetski aparat se nahaja na notranjem membranskem sistemu tilakoid. Tilakoidne

    membrane se iztezajo v stromo kloroplasta kot razirjen, notranje povezan sistem ploatih

    irokih veziklov. Klorofil, karotenoid in proteini, ki so nujni za ujetje svetlobe, so na

    tilakoidah. Pomembni so tudi za pretvorbo sonne energije v kemine vezi ATP in

    redukcijsko mo NADPH. Znotraj kloroplasta tilakoide oblikujejo povezano mreo. Ta

    obkroa enoten lumen. Tilakoidna mrea vsebuje dve loeni obmoji (spiralno urejeni in

    medsebojno povezani). Zaradi spiralno urejenih tilakoid te oblikujejo skladovnice ali grane z

    granalnimi, zlepljenimi tilakoidami in stromalne ali proste tilakoide, ki skladovnice med seboj

    povezujejo. Proste in zlepljene membrane se razlikujejo po delih fotosintetskega aparata, ki ga

    vsebujejo. Na stromalnihtilakoidah so fotosistem I in kompleksi encima sintaze ATP, medtem

    kot je na granalnihtilakoidahfotosistem II. Ureditev pri rastlinah je univerzalna in uravnava

    razporejanje svetlobe med fotosistemoma I in II (Dermastia, 2010).

  • Murn . Razumevanje fotosinteze med osnovnoolci. 4 Dipl. delo. Ljubljana, Univ. v Ljubljani, Pedagoka fakulteta, 2014

    2.1.3 Fotosinteza kot kemijska reakcija

    Ve sto let in tevilne raziskave so botrovale temu, da danes poznamo splono kemijsko

    enabo fotosinteze. Leta 1771 je Joseph Priestley opazil, da opek mete na svetlobi izloa

    kisik. Nizozemec Jan Ingenhousz pa je leta 1779 ta pojav podrobneje raziskal ter ugotovil, da

    rastline sprejemajo ogljikov dioksid in izloajo kisik le na sonni svetlobi.

    Ostali znanstveniki so predvsem raziskovali pomen ogljikovega dioksida in vode. Ugotovili

    so, da je produkt fotosinteze ogljikov hidrat, skupaj s kisikom. Z uporabo molekulske formule

    (1) lahko povzamemo serijo kemijskih reakcij v fotosintezi s sledeo reakcijo:

    6CO2 + 12H20 + svetloba C6H12O6 + 6O2 + 6H20 (1)

    V zgornji enabi C6H12O6 predstavlja enostavni sladkor, kot je na primer glukoza (Taiz,

    Zeiger, 2002). Osnovna ter poenostavljena enaba fotosinteza skriva okoli 50 kemijskih

    reakcij. Lahko jih razdelimo na dva dela, in sicer: svetlobne reakcije, ki potekajo na notranji

    tilakoidnimembrani kloroplasta, in temotne (ogljikove) reakcije fotosinteze, ki potekajo v

    stromi kloroplasta (Vodnik, 2012).

    2.1.3.1 Svetlobne reakcije fotosinteze

    Svetlobne reakcije so pri vseh rastlinah dokaj podobne. Bistvo procesov, ki se odvijajo na

    tilakoidi, je, da s svetlobo pridobimo reducenta, ki je zadosti moan za redukcijo CO2, in

    monega oksidanta, ki je sposoben oksidacije vode. V svetlobni fazi, ki jo lahko imenujemo

    tudi fotofosforilacija, se tvori tudi ATP, ki je potreben za energetsko zahtevno asimilacijo

    CO2 (Vodnik, 2012).

    2.1.3.2 Temotne reakcije fotosinteze

    Temotna faza fotosinteze ima tri razline poti. Te so nastale kot prilagoditev na razline

    ekoloke razmere v okolju. Poznamo osnovno pot, pri kateri se ogljikov dioksid ob

    sodelovanju encima rubisco spoji z molekulo s petimi C atomi, pri tem nastaneta dve

    molekuli s po tremi C atomi. To pot imenujemo C3. Poznani sta e dve drugi poti, ki ju

    imenujemo C4 (ogljikov dioksid se ob sodelovanju encima fosfo-enol-piruvatkarbosksilaza

    spoji s fosfo-enol-piruvatom (PEP) v organsko kislino s tirimi C atomi) in CAM (vezava

    ogljikovega dioksida s PEP v organsko kislino s tirimi C atomi ne poteka podnevi, ampak

    ponoi) (Tome, 2006).

  • Murn . Razumevanje fotosinteze med osnovnoolci. 5 Dipl. delo. Ljubljana, Univ. v Ljubljani, Pedagoka fakulteta, 2014

    2.1.4 Potrebe rastlin za preivetje

    Vsak organizem je odprt sistem, ki s svojim okoljem stalno izmenjuje energijo ter snovi.

    Kljuen korak pri kroenju snovi in pretoku energije predstavljajo rastline in drugi avtotrofni

    organizmi. Njihova glavna naloga je pretvarjanje anorganskih spojin v organske. To pa

    omogoa delovanje ekosistema. Sonna svetloba je glavni vir energije za fotosintezo.

    Anorganske snovi, kot so ogljikov dioksid, voda in razlini minerali, ki so v tleh, so nujno

    potrebni, da lahko rastline sintetizirajo organsko snov (Vlai, 2014, povzeto po Campbell in

    Reece, 2008).

    Mineralna hranila so tisti kemijski elementi, ki so za ivljenje rastlin nujno potrebni

    (esencialni). Rastlina jih pridobiva iz tal. V rastlini je mineralno hranilo pomemben del

    biomolekul in ga ne moremo nadomestiti z kakim drugim kemijskim elementom. e hranila

    ne bi bilo, rastlina ne bi mogla zakljuiti ivljenjskega cikla vse do tvorbe viabilnega semena.

    Prilo bi do resnih motenj rasti in razvoja. Elementi, ki so gradniki pogostih in splono

    razirjenih biomolekul in sodelujejo v ve presnovnih procesih, so potrebni v vejih koliinah.

    Tiste elemente, ki jih rastlina potrebuje v vejih koliinah, imenujemo makroelementi

    (makrohranila), tiste, ki jih potrebuje v majhnih koliinah, imenujemo mikroelementi

    (mikrohranila).

    Eden kljunih virov za rast in razvoj rastlin je zagotovo voda. V rastlini sodeluje v razlinih

    procesih: slui kot topilo, transportni medij, pojavlja se kot reaktant in produkt v razlinih

    kemijskih elementih. Poleg tega se v celicah ob prisotnosti vode vzpostavlja hidrostatski tlak,

    ki ga imenujemo turgor. Pri rastlinah, ki nimajo olesenelih opornih tkiv, je turgor kljuen za

    vzdrevanje mehanske stabilnosti (Vodnik, 2012).

    2.1.5 Svetloba kot dejavnik rasti in razvoja

    Svetloba spada med najpomembneje dejavnike okolja, saj vpliva na rast in razvoj. Vpliva na

    razline faze razvoja rasti. Sem spadajo faze vse od kalitve in vegetativne rasti. Pomembno

    regulira tudi cvetenje. Spremembe v rasti in razvoju, do katerih pride zaradi delovanja

    svetlobe, imenujemo fotomorfogeneza.

    Mone spremembe v nainu rasti nastajajo zaradi odsotnosti svetlobe. Najizraziteje so pri

    mladih rastlinah, ki se od kalitve naprej razvijajo brez svetlobe. Znailna lastnost takih rastlin

    je odsotnost zelene barve. Ta se kae kot posledica motenj v sintezi klorofila, mono

  • Murn . Razumevanje fotosinteze med osnovnoolci. 6 Dipl. delo. Ljubljana, Univ. v Ljubljani, Pedagoka fakulteta, 2014

    zmanjani listni povrini (pravi listi se pogosto sploh ne razvijajo), pospeene rasti v viino

    (hipokotil je mono podaljan). Takim rastlinam reemo, da so etiolirane.

    Doloene presnovne in rastne odzive lahko sproi kratko osvetljevanje s ibko svetlobo. Iz

    tega lahko sklepamo, da imajo rastline receptorje, ki zaznajo svetlobni signal. Na splono, v

    rastlinah lahko najdemo ve fotoreceptorjev, ki s svojimi absorpcijskimi lastnostmi

    prepoznajo doloene valovne doline svetlobe. Za fotomorfogenezo so najpomembneji

    receptorji za modro svetlobo in fitokrom (Vodnik, 2012).

    Predvsem pa moramo poudariti, da je vidna svetloba v obliki elektromagnetnega sevanja

    sestavljena iz tevilnih valovnih dolin. Te segajo od vijoline (400 nm) do temno rdee (700

    nm). Veina klorofila najbolje absorbira svetlobo v modri in rdei valovni dolini. Zaradi

    njihove slabe absorbcije zelene svetlobe mi rastline vidimo kot zelene (Alberts in sod., 2014).

    2.1 CELINO DIHANJE ALI RESPIRACIJA

    Fotosinteza predstavlja edinstven proces na Zemlji, ki energijo Sonevega sevanja vgradi v

    organsko snov. Celino dihanje ali respiracija pa je uinkovit proces, v katerem se ta organska

    snov porablja.

    Fotoasimilati predstavljajo za rastline in za vse druge organizme osnovne organske molekule.

    Na teh molekulah temelji presnova, rast in razvoj. Lahko sluijo tudi kot vir energije, ki jo

    celice iz njih sproajo v procesu celinega dihanja ali respiracije. V tem procesu gre za

    postopno oksidacijo substrata, ob kateri se sproa energija. Energija se skladii v energetsko

    bogatih molekulah adenozin trifosfata (ATP). Kadar je oksidacija popolna, se substrat v

    celoti oksidira do CO2.

    Glukoza je najpogosteje omenjeni substrat za celino dihanje. V delujoi celici pa lahko kot

    vir za dihanje sluijo polimeri, ki vkljuujejo fruktozo, disaharidi (saharoza), trioza fosfati (iz

    fotosinteze), in drugi sladkorji ter lipidi, organske kisline ali proteini.

    Celino dihanje poteka v rastlinskih celicah. Glavna razlika med fotosintezo in celinim

    dihanjem je ta, da fotosinteza poteka v rastlini samo v zelenih tkivih, celino dihanje pa v

    vseh tkivih. Torej, celino dihanje lahko soasno poteka s potekom fotosinteze. Mogoe je le

    ob prisotnosti kisika. Tako dihanje imenujemo aerobno dihanje. Poteka v treh fazah: glikoliza,

    Krebsov cikel, oksidativna fosforilacija (Vodnik, 2012).

  • Murn . Razumevanje fotosinteze med osnovnoolci. 7 Dipl. delo. Ljubljana, Univ. v Ljubljani, Pedagoka fakulteta, 2014

    2.2 POUEVANJE FOTOSINTEZE

    Fotosinteza znotraj olskega prostora velja za zelo problematino temo. Uenci so mnenja, da

    rastline vsa hranila dobijo iz tal. Kar nakazuje, da napano razumejo avtotrofno

    prehranjevanje (HatanoinInagaki, 1997; MintzesinWandersee, 2005; Roth, 1990). Poleg

    vsega, si pogosto nepravilno razlagajo vsakodnevne pojme, ki so v nasprotju s pravilnimi

    dejstvi.

    Fotosinteza velja za zelo kompleksen proces, s katerim se uenci v svojih osnovnoolskih

    letih vekrat sreajo. Pomembno je, da uenci usvojijo in razumejo pomen fotosinteze, saj je

    celotno ivljenje na Zemlji odvisno od sposobnosti zelenih rastlin, ki proizvajajo kisik s

    preoblikovanjem sonne energije v kemino. To energijo pa potrebujejo za svoje delovanje

    ivali (Ahopelto in sod., 2011).

    Chi (2008) meni, da je spremembe v znanju uencev oziroma v njihovih predstavah zelo

    teko dosei, saj bi te spremembe zahtevale preureditve posameznikovih temeljnih teoretinih

    okvirjev, ki so osnova za nadaljnjo uenje. To predstavlja teavo, saj so uenci zelo odporni

    na spremembe.

    Tipina naivna ueneva teorija o fotosintezi je zagotovo ta, da izhajajo iz predpostavke, da

    dobijo rastline vsa hranila iz okolja. Pri tem rastline enaijo z ivalmi. Kar nam da dober

    podatek, da se uenec ne zaveda ontoloke razlike med rastlinami in ivalmi. Zelo pogosto to

    zahteva reorganizacijo znanja, e elimo, da bi uenci razumeli proces fotosinteze (Ahopelto

    in sod., 2011).

    Pogosto se zdi, da teave pri usvajanju znanja izhajajo iz napanih vsakdanjih interakcij. Na

    primer: uenci vedo, da bi se rastlina, ki jo imajo doma,posuila, e je ne bi zalivali. Vendar

    pa jim razumevanje znanstvene razlage, zakaj rastline potrebujejo vodo in kaj se z vodo

    dogaja v procesu fotosinteze, ponavadi dela teave (Ahopelto in sod., 2011).

    2.3.1 Fotosinteza in ueneve napane predstave

    Anderson (1990) je izvedel raziskavo, v kateri je preueval razumevanje uencev. Pri

    pouevanju prihaja do razlinih napanih predstav. Ene izmed najpogostejih so zagotovo pri

    treh najpomembnejih konceptih, ki so nujni za bioloko razumevanje, to so: respiracija

    (celino dihanje), fotosinteza in hrana.

  • Murn . Razumevanje fotosinteze med osnovnoolci. 8 Dipl. delo. Ljubljana, Univ. v Ljubljani, Pedagoka fakulteta, 2014

    Respiracija (celino dihanje)

    Biologi proces celinega dihanja razumejo kot zelo zapleten proces, ki lahko poteka le znotraj

    ive celice. Med celinim dihanjem se sprosti energija, ki je vezana v hrani. Pri tem se

    razgradi sladkor (glukoza) ter se pretvori v drugo obliko energije (v drugo spojino, ATP).

    Porablja se plin kisik, pri tem pa nastaneta voda in ogljikov dioksid.

    Uenci ob vpraanju, ki zahteva definicijo respiracije, odgovarjajo na razline naine.

    Najpogosteje lahko priakujemo naslednje odgovore:

    ljudje izdihujejo CO2, rastline sproajo O2,

    respiracija pomeni dihanje,

    pljua so organ, ki nam slui za dihanje,

    zrak vdihnemo, zrak izdihnemo

    Vidno je, da je ena izmed napanih predstav pri razumevanju pojma celino dihanje

    (respiration) njegovo zamenjevanje s pojmom dihanje (breathing) v pomenu izmenjave

    plinov. Veina uencev je pojem celino dihanje (respiration) razloila s pomenom pojma

    dihanje (breathing) (Anderson, 1990).Haslam in Treagust (1987) v svoji tudiji ugotavljata,

    da uenci ne razumejo pomena respiracije pri rastlinah. Predvsem ne razumejo, da gre pri

    rastlinah za energetsko pretvorbo, ter imajo zelo malo predstav o tem, kaken je odnos med

    respiracijo in fotosintezo pri rastlinah.

    Fotosinteza

    Biologi fotosintezo definirajo kot pretvorbo svetlobne energije v kemijsko. Pri kemijski

    reakciji se zdruuje ogljikov dioksid in voda, pri emer nastajata kisik in glukoza. Sonna

    energija je kljunega pomena, saj z njeno pomojo rastline proizvajajo hrano.

    Uenci ob postavljanju definicije fotosinteze odgovarjajo na razline naine:

    fotosinteza se izvaja v zelenih rastlinah ob prisotnosti sonne svetlobe,

    rastline spremenijo CO2 v O2,

    poznam kemijsko reakcijo, ker sem se jo moral nauiti,

    ko sonce sije direktno na rastlino takrat poteka fotosinteza,

    fotosinteza ohranja rastlino zeleno,

    zelene rastline pretvarjajo CO2 in sonno svetlobo v klorofil(Anderson, 1990).

  • Murn . Razumevanje fotosinteze med osnovnoolci. 9 Dipl. delo. Ljubljana, Univ. v Ljubljani, Pedagoka fakulteta, 2014

    Marmaroti in Galanopoulou (2006) sta ugotovila, da uenci na splono ne razumejo

    fotosinteze. Pri tem ne razumejo niti kemijske reakcije niti vloge klorofila. Veliko uencev

    ima napane predstave o tem, da rastline dobijo vsa hranila iz okolja. Poleg tega pa menijo, da

    respiracija (celino dihanje) poteka takrat, ko ne poteka fotosinteza. Proces fotosinteze jim

    dela teave predvsem zaradi kompleksnosti teme in povezav med mnogimi konceptualnimi

    vidiki. Ti so ekoloki, psiholoki, biokemijski, energetsko in avtotrofno prehranjevanje.

    Ravno povezovanje med vsemi temi vidiki uencem predstavlja najveje teave (Waheed in

    Lucas, 1992).

    Hrana

    Hrana je izraz, ki ga lahko v kemijskem smislu definiramo kot razred snovi, ki vsebuje

    organske spojine ali kot snovi, ki jih organizmi uporabljajo kot vir energije za metabolizem in

    za rast.

    Kadar uence pozivamo, da nam povedo, kaken pomen ima hrana pri rastlinah in kaken pri

    loveku, lahko priakujemo naslednje odgovore:

    hrana za rastline je nujna za njihovo rast (voda, sol, minerali in sonna svetloba),

    hrana za ljudi je pomembna, saj zaradi nje rastemo (meso, zelenjava, vitamini,

    voda),

    rastlina za hrano potrebuje sonno svetlobo, vodo in sol,

    loveku je hrana nujna za njegovo nemoteno delovanje,

    Oitno je, da je najpogosteja predstava uencev, da rastline in ivali hrano dobijo iz okolja

    (Anderson, 1990).

    Dejstvo je, da zelo malo uencev pozna pravilne oz. sprejemljive bioloke definicije za

    celino dihanje (respiracijo), fotosintezo ali hrano. Pri tem uporabljajo predvsem pogovorne

    izraze iz vsakodnevnega ivljenja. Velikokrat pa to botruje napanim predstavam, ki so

    bioloko nesprejemljive. Pri opredeljevanju procesa fotosinteze uenci pogosto uporabijo

    pravilno nauene definicije, vendar so tudi te pomanjkljive in velikokrat neskladne

    (Anderson, 1990).

    Erduran (2006) vidi reitev za bolje razumevanje fotosinteze in ostalih procesov v

    argumentaciji. V razredu se velikokrat argument prelevi v monolog. Gre za enosmerni

    pogovor, kjer uenec ne more sodelovati v pogovoru z uiteljem, ker ta ni zmoen postavljati

  • Murn . Razumevanje fotosinteze med osnovnoolci. 10 Dipl. delo. Ljubljana, Univ. v Ljubljani, Pedagoka fakulteta, 2014

    razlinih podvpraanj. Rezultat so predvsem pravilni in nepravilni odgovori, brez

    argumentacije.

    2.3.2 Uiteljevo delo

    Pri pouevanju fotosinteze je zelo pomembna uiteljeva vloga. Poznanih je ve razlinih

    unih strategij: devet kategorij po Magnusson-u (1999) in tiri kategoriji po Anderson in

    Smithu-u (1987). Uitelj naj bi pri svojemu delu uporabljal razline tehnike in naine

    pouevanja, saj bi le tako pridobil uenevo naklonjenost ter hkrati zbudil njegovo zanimanje.

    Adams in Krockover (1997) delita pouevanje na dve kategoriji: konstruktivno in

    konceptualno.

    Konstruktivno pouevanje opredelimo kot uenje, kjer uitelj spodbuja razkrivanje pojmovanj

    oziroma predstav uencev. Na teh spoznanjih kasneje organizira konkretne dejavnosti, ki

    predstavljajo razline prilonosti za ponovno razkrivanje pojmovanj oziroma predstav

    uencev.

    Konceptualno pouevanje se osredotoa na prenos pravilne znanstvene ideje, pri emer

    prevladujejo predvsem frontalne metode (Kpyl, 2009).

    O nainu pouevanja uitelj odloa sam. Vendar je pri tem zelo pomembno, kako uitelj

    pojmuje svojo vlogo v razredu. Fox (1983, po Marenti-Poarnik, 1998, str. 256) je

    subjektivne teorije pouevanja razdelil na tiri skupine:

    1. pouevanje je prenaanje znanja na uenca,

    2. pouevanje je oblikovanje in izgrajevanje uenevih sposobnosti in spretnosti,

    3. pouevanje je vodenje uenca pri samostojnem odkrivanju in

    4. pouevanje je spodbujanje ueneve rasti, razvoja.

    Zato velik dele k boljemu razumevanju in odpravljanju napanih predstav lahko prispeva

    prav uitelja sam (Skribe Dimec, 2007).

    2.3 FOTOSINTEZA IN CELINO DIHANJE (RESPIRACIJA) V UNEM

    NARTU

    V letu 2011 so se uni narti posodobili. V 6. in 7. razredu pri pouku naravoslovja je uni

    nart razdeljen na 4 sklope. Vsebina vsakega sklopa je opredeljena z operativnimi cilji. Glavni

  • Murn . Razumevanje fotosinteze med osnovnoolci. 11 Dipl. delo. Ljubljana, Univ. v Ljubljani, Pedagoka fakulteta, 2014

    namen pouevanja Naravoslovja je, da uenci z raznovrstnimi postopki spoznavajo nekatere

    naravoslovne pojme in zakonitosti,ki so podlaga za razumevanje razlinih pojavov v naravi,

    povezanost med neivo in ivo naravo ter povezavo med zgradbo, lastnostmi in delovanjem

    ivih in neivih sistemov v okolju ter hkrati razvijajo razumevanje le-teh.(Uni nart

    Naravoslovje, 2011).

    Uni nart biologije v 8. in 9. razredu nadgrajuje in poglablja razumevanje biolokih

    konceptov, ki so bili usvojeni pri naravoslovju. Njegova ureditev je hierarhina. Obsega

    vsebinske sklope, koncepte in cilje. Vsebinski sklop obravnava ire podroje biologije in

    obsega enega ali ve konceptov. Posamezni cilji so podrejeni konceptu (cilji uenca vodijo do

    razumevanja koncepta) (Uni nart Biologija, 2011).

    2.3.3 Fotosinteza in celino dihanje (respiracija) v unem nartu (novi program za

    osnovne ole)

    V 6. razredu pri naravoslovju se fotosinteza skupaj s celinem dihanjem obravnava

    samostojno. Spada v eno izmed vsebin sklopa iva narava (tabela 1). Poleg tega je fotosinteza

    obravnavana tudi z ostalimi cilji, ki so povezani s sonno energijo, zgradbo in delovanjem

    rastlin ter pomenom rastlin v ekosistemu (tabela 1).

    V 7. razredu pri naravoslovju ter v 8. in 9. razredu pri biologiji (tabela 1) se fotosinteza

    obravnava le e posredno oz. so le nekateri cilji osnova za razumevanje fotosinteze (Uni

    nart Naravoslovje, 2011; Uni nart Biologija, 2011).

    Tabela 1: Cilji, povezani z razumevanjem fotosinteze, v unih nartih za naravoslovje v

    6. in 7. razredu ter biologijo v 8. in 9. razredu iz leta 2011

    (Povzeto po: Uni nart Naravoslovje, 2011; Uni nart Biologija, 2011)

    NARAVOSLOVJE 6

    VSEBINSKI SKLOP: ENERGIJA

    VSEBINA Sonce osnovni vir energije na zemlji

    OPERATIVNI

    CILJI

    Uenci:

    - razumejo, da je sonna energija osnovni vir energije, nujno

    potreben za vzdrevanje ivljenja na Zemlji,

    - spoznajo, da je v biomasi in fosilnih gorivih nakopiena sonna

    energija, ki se je v osnovi vezala pri fotosintezi.

    VSEBINSKI SKLOP: IVA NARAVA

    VSEBINA Fotosinteza in celino dihanje

    Se nadaljuje

  • Murn . Razumevanje fotosinteze med osnovnoolci. 12 Dipl. delo. Ljubljana, Univ. v Ljubljani, Pedagoka fakulteta, 2014

    Nadaljevanje

    OPERATIVNI

    CILJI

    Uenci:

    - spoznajo, da se v rastlinskih in ivalskih celicah v procesu

    celinega dihanja sproa energija za pogajanje ivljenjskih

    procesov, ter vedo, katere snovi se pri tem porabljajo,

    - razumejo, da posamezni deli rastlinske in ivalske celice (celini

    organeli) opravljajo posebne naloge (mitohondrij celino

    dihanje; kloroplast fotosinteza),

    - razumejo, da v vseh rastlinskih in ivalskih celicah ves as poteka

    celino dihanje, v tistih rastlinskih celicah, ki vsebujejo

    kloroplaste, pa poteka tudi fotosinteza,

    - spoznajo, da se med fotosintezo in svetlobna energija s pomojo

    klorofila pretvori v energijo, ki je vezana v organskih snoveh

    (sladkor); rastline organske snovi uporabljajo kot surovino za

    izgradnjo lastnega telesa (na primer celuloza, krob),

    - spoznajo, da sta fotosinteza in celino dihanje zapletena procesa,

    ki lahko potekata samo v ivi celici.

    VSEBINA Zgradba in delovanje rastlin

    OPERATIVNI

    CILJI

    Uenci:

    - spoznajo osnovno zgradbo rastlinskih organov: lista, stebla in

    korenine in poveejo zgradbo organa z nalogami, ki jih ta

    opravlja,

    - razumejo pomen fotosinteze, celinega dihanja, izmenjave snovi z

    okoljem

    VSEBINA Razmnoevanje, rast in razvoj

    OPERATIVNI

    CILJI

    Uenci:

    - spoznajo, da seme vsebuje zarodek (mlado rastlino) in da semena

    vsebujejo veliko zalonih snovi, ker mlada rastlina ne opravlja

    fotosinteze, dokler se ne razvijejo zeleni listi.

    VSEBINA Pomen rastlin v ekosistemu in pomen za loveka

    Se nadaljuje

  • Murn . Razumevanje fotosinteze med osnovnoolci. 13 Dipl. delo. Ljubljana, Univ. v Ljubljani, Pedagoka fakulteta, 2014

    Nadaljevanje

    OPERATIVNI

    CILJI

    Uenci:

    - razumejo, da je sonna energija glavni vir energije za ekosisteme,

    - razumejo vlogo rastlin kot proizvajalcev hranilnih snovi in kisika;

    te snovi lahko porabljajo tudi drugi organizmi na Zemlji

    (potroniki),

    - razumejo, da rastlina proizvedene hranilne snovi in kisik tudi

    sama porablja in da je potronikom na voljo samo tisti del snovi,

    ki ga rastlina uporabi za gradnjo telesa.

    - spoznajo vpliv rastlin na sestavo ozraja in podnebne razmere na

    Zemlji.

    NARAVOSLOVJE 7

    VSEBINSKI SKLOP: SNOVI

    VSEBINA Fizikalne in kemijske spremembe snovi

    OPERATIVNI

    CILJI

    Uenci:

    - razlikujejo med fizikalnimi in kemijskimi spremembami in

    sklepajo, pri katerih procesih oz. spremembah, ki jih poznajo iz

    ivljenja, se snov spreminja,

    - spoznajo na preprostih primerih sinteze binarnih spojin pojme:

    kemijska reakcija, reaktanti, produkti in besedno opisujejo,

    - spoznajo, da se pri kemijski reakciji spreminjata snov in energija.

    VSEBINSKI SKLOP: ENERGIJA

    VSEBINA Svetloba in barva

    OPERATIVNI

    CILJI

    Uenci:

    - spoznajo, da svetlobna energija lahko povzroa segrevanje snovi,

    spremembe agregatnega stanja, spremembe snovi (npr.

    fotosinteza, porumenitev asopisnega papirja), da lahko poganja

    elektrini tok (npr. vezala pri fotosintezi).

    VSEBINSKI SKLOP: IVA NARAVA

    VSEBINA Zgradba in delovanje ivali

    Se nadaljuje

  • Murn . Razumevanje fotosinteze med osnovnoolci. 14 Dipl. delo. Ljubljana, Univ. v Ljubljani, Pedagoka fakulteta, 2014

    Nadaljevanje

    OPERATIVNI

    CILJI

    Uenci:

    - spoznajo, da so ivali potronik; iz okolja sprejeto hrano porabijo

    za sproanje energije za poganjanje ivljenjskih procesov, kot vir

    gradnikov za gradnjo lastnega telesa, del sprejete snovi pa lahko

    uskladiijo v zalonih tkivih,

    - razumejo, da ivali kot potroniki privzemajo organsko hrano iz

    okolja,

    - razumejo, da ivali veinoma sproajo energijo iz hrane s

    celinim dihanjem, za kar sta potrebna dostava prebavljene hrane

    in kisika do vsake celice in odstranjevanje ogljikovega dioksida,

    odvenih nerabnih in potencialno strupenih snovi, ki nastajajo pri

    presnovi.

    VSEBINA Zgradba in delovanje ekosistemov

    OPERATIVNI

    CILJI

    Uenci:

    - spoznajo, da proizvajalci (rastline in fotosintetski mikroorganizmi

    kot temelj prehranjevalnega spleta) energijo, ki vstopa v

    ekosistem kot sonna energija, med fotosintezo pretvorijo v

    kemino vezano energijo in da se ta prenaa od organizma do

    organizma skozi prehranjevalni splet (potronik prehranjevanje

    z drugimi organizmi).

    BIOLOGIJA 8

    VSEBINSKI SKLOP: ZGRADBA IN DELOVANJE LOVEKA

    KONCEPT Delovanje organizma je odvisno od sistemov, ki oskrbujejo celice s

    kisikom in odnaajo ogljikov dioksid.

    CILJI

    Uenci:

    - razumejo razliko med pljunim in celinim dihanjem ter njuno

    povezanost.

    BIOLOGIJA 9

    VSEBINSKI SKLOP: KEMIJA IVIH SISTEMOV

    KONCEPT Delovanje ivih sistemov temelji na kemijskih in fizikalnih naelih.

    Se nadaljuje

  • Murn . Razumevanje fotosinteze med osnovnoolci. 15 Dipl. delo. Ljubljana, Univ. v Ljubljani, Pedagoka fakulteta, 2014

    20

    40

    60

    80

    De

    le

    ue

    nce

    v [%

    ]

    Spol

    Moki enski

    Nadaljevanje

    CILJI

    Uenci:

    - spoznajo, da ima ogljik osrednjo vlogo v ivi naravi, ker ima

    sposobnost tvorjenja mnogih kombinacij s samim seboj in z

    drugimi elementi,

    - razumejo, da v organizmih neprestano potekajo kemijske reakcije.

    3 METODE

    3.1 VZOREC

    Raziskavo smo izvedli spomladi 2014 na vzorcu osnovnoolcev. Zajeli smo 6., 7., 8. in 9.

    razred, tako da je vsega skupaj sodelovalo priblino 120 uencev. Med temi je bilo 70

    (58,3%) ensk in 50 (41,7 %) mokih (sl. 1). Testirali smo 31 (25,8 %) uencev estega

    razreda, 33 (27,5 %) uencev sedmega razreda, 34 (28,3 %) uencev osmega razreda in 22

    (18,3 %) uencev devetega razreda (sl. 2).

    Slika 1: Porazdelitev uencev v raziskavi glede na spol.

    Slika 2: Porazdelitev uencev v raziskavi glede na razred, ki so ga obiskovali.

    10

    20

    30

    De

    le

    ue

    nce

    v %

    Razred

    6. 7. 8. 9.

  • Murn . Razumevanje fotosinteze med osnovnoolci. 16 Dipl. delo. Ljubljana, Univ. v Ljubljani, Pedagoka fakulteta, 2014

    10

    20

    30

    40

    50

    Zelo se ne strinjam Se ne strinjam Ne morem se odloiti Se strinjam Zelo se strinjam

    De

    le

    izb

    ran

    ih

    od

    govo

    rov

    [%]

    Moni odgovori

    3.2 VPRAALNIK

    Uenci so reevali anonimni vpraalnik z 19 vpraanji. S prvim delom vpraalnika smo

    preverjali, kakno je znanje uencev o fotosintezi, z drugim delom pa odnos uencev do

    fotosinteze. V prvem delu so bila vpraanja veinoma izbirnega tipa, eno pa je bilo odprtega

    tipa. V drugem delu so uenci z Likertovo lestvico (na kateri 1 pomeni, nikakor se ne

    strinjam, 5 pa pomeni, povsem se strinjam) ocenjevali svoje strinjanje z danimi trditvami.

    3.3 STATISTINA OBDELAVA PODATKOV

    Zbrane podatke smo obdelali s statistinim programom SPSS. Statistino pomembnost razlik

    med odgovori uencev razline starosti smo ugotavljali s preizkusom Kruskal-Wallis, razliko

    med spoloma pa s preizkusom Mann-Whitney.

    4 REZULTATI

    4.1 ODGOVORI NA VPRAANJA O ODNOSU DO FOTOSINTEZE

    1.vpraanje: V vsaki vrstici s kricem oznai, koliko se strinja z danimi trditvami:

    Zelo se ne

    strinjam.

    Se ne

    strinjam.

    Ne morem

    se

    odloiti.

    Se

    strinjam.

    Zelo se

    strinjam.

    a) Biologija me zanima.

    b) Fotosinteza je pomembna za ivljenje na Zemlji.

    c) Fotosinteza je zanimiva.

    d) Poznavanje fotosinteze mi bo v ivljenju koristilo.

    e) Poznavanje bistva fotosinteze je pomembno za splono izobrazbo.

    1. trditev: Biologija me zanima.

    Slika 3: Odgovori uencev na trditev Biologija me zanima. (N=118).

  • Murn . Razumevanje fotosinteze med osnovnoolci. 17 Dipl. delo. Ljubljana, Univ. v Ljubljani, Pedagoka fakulteta, 2014

    10

    20

    30

    40

    50

    Zelo se ne strinjam Se ne strinjam Ne morem se odloiti Se strinjam Zelo se strinjamDe

    le

    izb

    ran

    ih o

    dgo

    voro

    v [%

    ]

    Moni odgovori

    Rezultati kaejo, da ve kot polovico uencev (54,2 %) biologija zanima (sl. 3). Dobra petina

    uencev (27,1 %) se ni mogla odloiti glede svojega odnosa do biologije. Povprena ocena

    vseh udeleencev je bila 3,47 (SD = 0,991). Med odgovori uencev razline starosti in spola

    ni bilo statistino pomembne razlike (p > 0,05).

    2. trditev: Fotosinteza je pomembna za ivljenje na Zemlji.

    Slika 4: Odgovori uencev na trditev Fotosinteza je pomembna za ivljenje na Zemlji. (N=118).

    Veina uencev (78,8%) je mnenja, da je fotosinteza pomembna za ivljenje na Zemlji (sl. 4).

    Nekaj je bilo tudi takih, ki se zelo ne strinjajo (1,7 %). Povprena ocena vseh udeleencev je

    bila 4,72 (SD = 0,695). Med odgovori uencev razline starosti in razlinega spola ni bilo

    statistino pomembne razlike (p > 0,05).

    3.trditev: Fotosinteza je zanimiva.

    Slika 5: Odgovori uencev na trditev Fotosinteza je zanimiva. (N=119).

    10

    20

    30

    40

    50

    60

    70

    80

    90

    Zelo se ne strinjam Se ne strinjam Ne morem se odloiti Se strinjam Zelo se strinjam

    De

    le

    izb

    ran

    ih o

    dgo

    voro

    v [%

    ]

    Moni odgovori

  • Murn . Razumevanje fotosinteze med osnovnoolci. 18 Dipl. delo. Ljubljana, Univ. v Ljubljani, Pedagoka fakulteta, 2014

    10

    20

    30

    40

    50

    Zelo se ne strinjam Se ne strinjam Ne morem se odloiti Se strinjam Zelo se strinjam

    De

    le

    izb

    ran

    ih

    od

    govo

    rov

    [%]

    Moni odgovori

    10

    20

    30

    40

    50

    Zelo se ne strinjam Se ne strinjam Ne morem se odloiti Se strinjam Zelo se strinjam

    De

    le

    izb

    ran

    ih o

    dgo

    voro

    v [%

    ]

    Moni odgovori

    Rezultati tretje trditve kaejo, da je fotosinteza med uenci (56,3 %) zanimiva tematika (sl. 5).

    Povprena ocena vseh udeleencev je bila 3,44 (SD = 0,998). Med odgovori uencev razline

    starosti je bila statistino pomembna razlika (p < 0,01), in sicer so se s to trditvijo bistveno

    bolj strinjali uenci 6. razreda (M = 3,93, SD = 1,015). Statistino pomembne razlike glede na

    spol (p > 0,05) ni bilo.

    4. trditev:Poznavanje fotosinteze mi bo v ivljenju koristilo.

    Slika 6: Odgovori uencev na trditev Poznavanje fotosinteze mi bo v ivljenju koristilo. ( N=119).

    47,9 % uencev se strinja s trditvijo, da jim bo poznavanje fotosinteze v ivljenju koristilo (sl.

    6). 37,0 % uencev se glede te trditve ne more odloiti. Povprena ocena vseh udeleencev je

    bila 3,41 (SD = 0,904). Med odgovori uencev razlinih razredov je bila statistino

    pomembna razlika (p < 0,01), in sicer so se s to trditvijo najbolj strinjali estoolci (M = 3,87,

    SD = 0,730), nekoliko manj sedmoolci (M = 3,45, SD = 0,961), e manj pa osmo in

    devetoolci. Med odgovori uencev razlinega spola ni bilo statistino pomembne razlike (p >

    0,05).

    5. trditev:Poznavanje bistva fotosinteze je pomembno za splono izobrazbo.

    Slika 7: Odgovori uencev na trditev Poznavanje bistva fotosinteze je pomembno za splono izobrazbo

    (N=119).

  • Murn . Razumevanje fotosinteze med osnovnoolci. 19 Dipl. delo. Ljubljana, Univ. v Ljubljani, Pedagoka fakulteta, 2014

    20

    40

    60

    80

    100

    a b c d

    De

    le

    izb

    ran

    ih o

    dgo

    voro

    v [%

    ]

    Moni odgovori

    46,3 % se strinja ali zelo strinja s trditvijo, da je poznavanje bistva fotosinteze pomembno za

    splono izobrazbo (sl. 7). Povprena ocena vseh udeleencev je bila 3,23 (SD = 1,025). Med

    odgovori uencev razline starosti in spola ni bilo statistino pomembne razlike (p > 0,05).

    4.2 ANALIZA ODGOVOROV NA POSAMEZNA VPRAANJA O

    RAZUMEVANJU FOTOSINTEZE

    V nadaljevanju predstavljamo odgovore na posamezna vpraanja o razumevanju fotosinteze.

    Pri vsakem vpraanju so predstavljeni moni odgovori in dele izbranih odgovorov pri

    celotnem vzorcu.

    2. vpraanje: Pri katerih ivih bitjih poteka fotosinteza?

    a) Pri rastlinah in ivalih.

    b) Pri rastlinah, algah in nekaterih bakterijah.

    c) Pri rastlinah, glivah in algah.

    d) Pri rastlinah, glivah in nekaterih bakterijah

    e) Samo pri rastlinah.

    Pravilni odgovor, da fotosinteza poteka pri rastlinah, algah in nekaterih bakterijah, je izbralo

    10,8 % uencev, 82,5 % uencev je menilo, da fotosinteza poteka samo pri rastlinah. Med

    uenci razline starosti so se pokazale statistino pomembne razlike (preizkus Kruskal Wallis;

    2 = 14,129, df = 3, p = 0,03), in sicer so uenci 9. razreda bili najbolj uspeni pri izbiri

    pravilnega odgovora, najmanj pa uenci 6. razreda. Statistino pomembne razlike so bile tudi

    med odgovori razlinega spola (preizkus Mann-Whitney; U = 1374,000, z = -3,027, p <

    0,001). Fantje so bili uspeneji od deklet.

    Slika 8: Porazdelitev odgovorov uencev na 2. vpraanje: Pri katerih ivih bitjih poteka fotosinteza? (N=120).

    Pravilni odgovor je zeleno obarvan.

  • Murn . Razumevanje fotosinteze med osnovnoolci. 20 Dipl. delo. Ljubljana, Univ. v Ljubljani, Pedagoka fakulteta, 2014

    5

    10

    15

    20

    25

    30

    35

    40

    45

    a b c d e fDe

    le

    izb

    ran

    ih o

    dgo

    voro

    v [%

    ]

    Moni odgovori

    3. vpraanje: Kaj je hrana za rastline?

    a) Anorganske snovi.

    b) Ogljikov dioksid.

    c) Organske snovi.

    d) Svetloba/energija.

    e) Voda.

    f) Vse nateto.

    Rezultati na sliki 9 kaejo dele pravilnih odgovorov na 3. vpraanje. Da so hrana za rastline

    organske snovi, je pravilno odgovorilo 39,7 % uencev. 8,6 % uencev je menilo, da so hrana

    za rastline anorganske snovi, med vsemi uenci pa jih je 16,4 % menilo, da so hrana za

    rastline vse natete monosti. Med odgovori uencev razline starosti in spola ni bilo

    statistino pomembne razlike (p > 0,05).

    Slika 9: Porazdelitev odgovorov uencev na 3. vpraanje: Kaj je hrana za rastline? (N=116). Pravilni odgovor

    je zeleno obarvan.

    4. vpraanje:Katera je glavna funkcija fotosinteze?

    a) Poraba ogljikovega dioksida.

    b) Poraba vode.

    c) Tvorba glukoze (sladkorja).

    d) Tvorba kisika.

  • Murn . Razumevanje fotosinteze med osnovnoolci. 21 Dipl. delo. Ljubljana, Univ. v Ljubljani, Pedagoka fakulteta, 2014

    10

    20

    30

    40

    50

    60

    70

    a b c d

    De

    le

    izb

    ran

    ih o

    dgo

    voro

    v [%

    ]

    Moni odgovori

    Rezultati na sliki 10 kaejo dele pravilnih odgovorov na 4. vpraanje. 21,8 % uencev je

    pravilno odgovorilo, da je glavna funkcija fotosinteze tvorba glukoze (sladkorja). Veina

    uencev (66,4 %) pa je odgovorilo, da je glavna funkcija fotosinteze tvorba kisika. Med

    odgovori uencev razline starosti je bila statistino pomembna razlika (preizkus

    KruskalWallis; 2 = 10,159, df = 3, p = 0,017). Najve pravilnih odgovorov je bilo pri

    uencih 9. razreda (50,0 %), najmanj pa pri uencih iz 6. razreda (28,6 %). Med odgovori

    uencev razlinega spola ni bilo statistino pomembne razlike (p > 0,05).

    Slika 10: Porazdelitev odgovorov uencev na 4. vpraanje: Katera je glavna funkcija fotosinteze? (N=119).

    Pravilni odgovor je zeleno obarvan.

    5. vpraanje: Kaj rastline potrebujejo za fotosintezo?

    a) Svetlobo.

    b) Vodo.

    c) Kisik.

    d) Organske snovi.

    e) Ogljikov dioksid.

    f) Mineralne snovi.

    Rezultati na sliki 11 kaejo dele pravilnih odgovorov na 5. vpraanje. Pri tem vpraanju so

    bili moni trije pravilni odgovori. Na to vpraanje je pravilno odgovorilo: 95,0 % (svetloba),

    81,7 % (voda) in 83,3 % (ogljikov dioksid). 33,3 % uencev pa je menilo, da so za fotosintezo

    potrebne tudi mineralne snovi. Med odgovori uencev razline starosti in spola ni bilo

    statistino pomembne razlike (p > 0,05). 33,3 % uencev je na to vpraanje odgovorilo

    popolnoma pravilno (hkrati so izbrali odgovore svetloba, voda in ogljikov dioksid).

  • Murn . Razumevanje fotosinteze med osnovnoolci. 22 Dipl. delo. Ljubljana, Univ. v Ljubljani, Pedagoka fakulteta, 2014

    10

    20

    30

    40

    50

    60

    70

    80

    90

    100

    Svetlobo Vodo Kisik Organske snovi Ogljikov dioksid Mineralne snovi

    De

    le

    izb

    ran

    ih o

    dgo

    voro

    v [%

    ]

    Moni odgovori

    Slika 11: Porazdelitev odgovorov uencev na 5. vpraanje: Kaj rastline potrebujejo za fotosintezo? (N=120).

    Pravilni odgovori so zeleno obarvani.

    6. vpraanje: Na spodnji sliki dopolni kaj je potrebno za proces fotosinteze in kaj pri tem

    procesu nastane.

    Pri 6. vpraanju so uenci morali dopolniti sliko. Dopisati so morali sledee odgovore: 1. =

    sonna E, 2. = Hrana (sladkor), 3. = Ogljikov dioksid, 4. = Kisik, 5. = Voda, mineralne snovi.

    To vpraanje je pravilno izpolnilo: 77,5 % (sonna E), 42,5 % (hrana (sladkor)), 79,2 %

    (ogljikov dioksid), 67,5 % (kisik) in 70,0 % (voda, mineralne snovi). Med odgovori uencev

    razlinega spola je bila statistino pomembna razlika (preizkus Mann-Whitney; U =

    1420,000, z = -2,126, p < 0,001), in sicer so dekleta bila uspeneja pri dopolnjevanju slike

    (42,9 % uspenost) od fantov (24,0 % uspenost). Med odgovori uencev razline starosti ni

    bilo statistino pomembne razlike (p > 0,05). 35,0 % uencev je sliko dopolnilo popolnoma

    pravilno.

  • Murn . Razumevanje fotosinteze med osnovnoolci. 23 Dipl. delo. Ljubljana, Univ. v Ljubljani, Pedagoka fakulteta, 2014

    20

    40

    60

    80

    100

    Sonna E Hrana (sladkor) Ogljikov dioksid Kisik Voda, mineralnesnoviD

    ele

    iz

    bra

    nih

    od

    govo

    rov

    [%]

    Moni odgovori

    10

    20

    30

    40

    50

    a b c d e

    De

    le

    izb

    ran

    ih

    od

    govo

    rov

    [%]

    Moni odgovori

    Slika 12: Porazdelitev odgovorov uencev na 6. vpraanje: Na spodnji sliki dopolni kaj je potrebno za proces

    fotosinteze in kaj pri tem procesu nastane? (N=120).

    7. vpraanje: V kaken tip energije rastline pretvorijo sonno energijo?

    a) V elektrino energijo.

    b) V gibalno energijo.

    c) V kemijsko energijo.

    d) V svetlobno energijo.

    e) V toploto.

    Rezultati na sliki 13 kaejo dele pravilnih odgovorov na 7. vpraanje. 38,3 % uencev je

    pravilno odgovorilo, da rastline sonno energijo pretvorijo v kemijsko. Med odgovori

    uencev razlinega spola ni bilo statistino pomembne razlike (p > 0,05), medtem ko je

    statistino pomembna razlika bila med odgovori uencev razline starosti(preizkus Kruskal

    Wallis; 2 =12,026, df = 3, p = 0,007). Najve pravilnih odgovorov je bilo pri uencih iz 9.

    razreda (90,9 %), najmanj pa pri uencih iz 6. razreda (6,5 %).

    Slika 13: Porazdelitev odgovorov uencev na 7. vpraanje: V kaken tip energije rastline pretvorijo sonno

    energijo? (N=114). Pravilni odgovor je zeleno obarvan.

  • Murn . Razumevanje fotosinteze med osnovnoolci. 24 Dipl. delo. Ljubljana, Univ. v Ljubljani, Pedagoka fakulteta, 2014

    10

    20

    30

    40

    50

    60

    70

    80

    90

    a b c

    De

    le

    izb

    ran

    ih o

    dgo

    voro

    v [%

    ]

    Moni odgovori

    8. vpraanje: Energija, ki jo rastline dobijo od Sonca, je v obliki:

    a) Kemijske energije.

    b) Svetlobne energije.

    c) Toplote.

    Rezultati na sliki 14 kaejo dele pravilnih odgovorov na 8. vpraanje. Da je energija, ki jo

    rastline dobijo od Sonca, v obliki svetlobne energije, je pravilno odgovorilo 78,0 %. Med

    odgovori uencev razline starosti in spola ni bilo statistino pomembne razlike (p > 0,05).

    Slika 14: Porazdelitev odgovorov uencev na 8. vpraanje: Energija, ki jo rastline dobijo od Sonca, je v obliki:

    (N=118). Pravilni odgovor je zeleno obarvan.

    9. vpraanje:Fotosinteza poteka v:

    a) Celotni rastlini.

    b) Koreninah.

    c) Listih.

    d) Steblih.

    e) Zelenih delih rastline.

    Na 9. vpraanje, da fotosinteza poteka v zelenih delih rastline, je pravilno odgovorilo 51,3 %

    uencev. 40,3 % uencev pa meni, da fotosinteza poteka v listih. Med odgovori uencev

    razline starosti je bila statistino pomembna razlika (preizkus Kruskal Wallis; 2 =17,487, df

    = 3, p = 0,001). Najve pravilnih odgovorov je bilo pri uencih iz 7. razreda (69,7 %),

  • Murn . Razumevanje fotosinteze med osnovnoolci. 25 Dipl. delo. Ljubljana, Univ. v Ljubljani, Pedagoka fakulteta, 2014

    najmanj pa pri uencih iz 6. razreda (23,3 %).Med odgovori uencev razlinega spola razlike

    ni bilo (p > 0,05).

    Slika 15: Porazdelitev odgovorov uencev na 9. vpraanje: Fotosinteza poteka v: (N=119). Pravilni odgovor je

    zeleno obarvan.

    10. vpraanje: Fotosinteza je kemijska reakcija. Kateri par snovi sta reaktanta (vstopata v

    reakcijo)?

    a) Kisik in organska snov.

    b) Kisik in voda.

    c) Ogljikov dioksid in organska snov.

    d) Ogljikov dioksid in voda.

    Rezultati na sliki 16 kaejo dele pravilnih odgovorov na 10. vpraanje. Da sta reaktanta pri

    fotosintezi ogljikov dioksid in voda, je pravilno odgovorilo 55,8 % uencev. 23,9 % uencev

    je odgovorilo, da v reakcijo fotosinteze vstopata ogljikov dioksid in organska snov. Med

    odgovori uencev razline starosti je bila statistino pomembna razlika (preizkus Kruskal

    Wallis; 2 =10,168, df = 3, p < 0,017). Najve pravilnih odgovorov je bilo pri uencih iz 9.

    razreda (86,4 %), najmanj pa pri uencih iz 6. razreda (44,8 %). Med odgovori uencev

    razlinega spola ni bilo statistino pomembna razlika (p > 0,05).

    10

    20

    30

    40

    50

    60

    a b c d

    De

    le

    izb

    ran

    ih o

    dgo

    voro

    v [%

    ]

    Moni odgovori

  • Murn . Razumevanje fotosinteze med osnovnoolci. 26 Dipl. delo. Ljubljana, Univ. v Ljubljani, Pedagoka fakulteta, 2014

    Slika 16: Porazdelitev odgovorov uencev na 10. vpraanje: Fotosinteza je kemijska reakcija. Kateri par snovi

    sta reaktanta (vstopata v reakcijo)? (N=113). Pravilni odgovor je zeleno obarvan.

    11. vpraanje: Katere snovi rastlina sprejema iz tal? (monih je ve odgovorov)

    a) Anorganske snovi.

    b) Mineralne snovi.

    c) Ogljikov dioksid.

    d) Organske snovi.

    e) Svetlobo/energijo.

    f) Vodo.

    g) Vse nateto.

    Rezultati na sliki 17 kaejo dele pravilnih odgovorov na 11. vpraanje. Moni so bili trije

    pravilni odgovori. Na to vpraanje je pravilno odgovorilo: 16,7 % (anorganske snovi), 73,3 %

    (mineralne snovi) in 85,8 % (vodo). 41,7 % uencev je menilo, da rastlina sprejema iz tal tudi

    organske snovi. Med odgovori uencev razline starosti in spola ni bilo statistino pomembne

    razlike (p > 0,05). 6,7 % uencev je hkrati izbralo vse pravilne odgovore.

    10

    20

    30

    40

    50

    60

    a b c d

    De

    le

    izb

    ran

    ih o

    dgo

    voro

    v [%

    ]

    Moni odgovori

  • Murn . Razumevanje fotosinteze med osnovnoolci. 27 Dipl. delo. Ljubljana, Univ. v Ljubljani, Pedagoka fakulteta, 2014

    Slika 17: Porazdelitev odgovorov uencev na 11. vpraanje: Katere snovi rastlina sprejema iz tal? (monih je

    ve odgovorov)? (N=120). Pravilni odgovori so zeleno obarvani.

    12. vpraanje: V katerih delih rastline je klorofil?

    a) V celotni rastlini.

    b) V koreninah.

    c) V listih.

    d) V zelenih delih rastline.

    Na 12. vpraanje, da je v zelenih delih rastline klorofil, je pravilno odgovorilo 60,7 %

    uencev. 31,6 % uencev je menilo, da je klorofil v listih. Med odgovori uencev razline

    starosti je bila statistino pomembna razlika (preizkus Kruskal Wallis; 2 =9,264, df = 3, p =

    0,026). Najbolj uspeni so bili uenci iz 7. razreda (75,8 %), najmanj pa uenci iz 6. razreda

    (37,9 %). Med odgovori uencev razlinega spola ni bilo statistino pomembna razlika (p >

    0,05).

    Slika 18: Porazdelitev odgovorov uencev na 12. vpraanje: V katerih delih rastline je klorofil? (N=117).

    Pravilni odgovor je zeleno obarvan.

    20406080

    100D

    ele

    iz

    bra

    nih

    od

    govo

    rov

    [%]

    Moni odgovori

    20

    40

    60

    80

    a b c d

    De

    le

    izb

    ran

    ih

    od

    govo

    rov

    [%]

    Moni odgovori

  • Murn . Razumevanje fotosinteze med osnovnoolci. 28 Dipl. delo. Ljubljana, Univ. v Ljubljani, Pedagoka fakulteta, 2014

    13. vpraanje: Koliken del hrane, ki jo potrebujejo za preivetje, rastline proizvedejo same?

    a) Ni.

    b) Manji del.

    c) Vso.

    d) Ne vem.

    Rezultati na sliki 19 kaejo dele pravilnih odgovorov na 13. vpraanje. Da hrano, ki jo

    potrebujejo za preivetje, rastline proizvedejo same, je pravilno odgovorilo 52,5 % uencev.

    32,5 % uencev pa je mnenja, da rastline proizvedejo manji del svoje hrane. Med odgovori

    uencev razline starosti in spola ni bilo statistino pomembne razlike (p > 0,05).

    Slika 19: Porazdelitev odgovorov uencev na 13. vpraanje: Koliken del hrane, ki jo potrebujejo za preivetje,

    rastline proizvedejo same? (N=120). Pravilni odgovor je zeleno obarvan.

    14. vpraanje: Kateri snovi nastaneta pri fotosintezi?

    a) Glukoza in kisik.

    b) Kisik in voda.

    c) Ogljikov dioksid in glukoza.

    d) Ogljikov dioksid in voda.

    74,8 % uencev je na vpraanje odgovorilo pravilno, in sicer, da pri fotosintezi nastaneta

    glukoza in kisik. 17,6 % uencev meni, da pri fotosintezi nastaneta kisik in voda. Med

    odgovori uencev razline starosti in spola ni bilo statistino pomembne razlike (p > 0,05).

    10

    20

    30

    40

    50

    60

    a b c d

    De

    le

    izb

    ran

    ih o

    dgo

    voro

    v [%

    ]

    Moni odgovori

  • Murn . Razumevanje fotosinteze med osnovnoolci. 29 Dipl. delo. Ljubljana, Univ. v Ljubljani, Pedagoka fakulteta, 2014

    Slika 20: Porazdelitev odgovorov uencev na 14. vpraanje: Kateri snovi nastaneta pri fotosintezi? (N=119).

    Pravilni odgovor je zeleno obarvan.

    15. vpraanje: Od kod dobijo rastline hrano?

    a) rpajo jo iz tal.

    b) Dobijo jo od Sonca.

    c) Izdelajo jo same.

    d) Sprejmejo jo iz vode in kisika.

    Rezultati na sliki 21 kaejo dele pravilnih odgovorov na 15. vpraanje. Da rastline same

    izdelajo hrano, je pravilno odgovorilo 62,2 % uencev. 28,6 % uencev je mnenja, da rastline

    rpajo hrano iz tal. Med odgovori uencev razline starosti in spola ni bilo statistino

    pomembne razlike (p > 0.05).

    Slika 21: Porazdelitev odgovorov uencev na 15. vpraanje: Od kod dobijo rastline hrano? (N=119). Pravilni

    odgovor je zeleno obarvan.

    20

    40

    60

    80

    a b c d

    De

    le

    izb

    ran

    ih o

    dgo

    voro

    v [%

    ]

    Moni odogovori

    10

    20

    30

    40

    50

    60

    70

    a b c d

    De

    le

    izb

    ran

    ih o

    dgo

    voro

    v [%

    ]

    Moni odgovori

  • Murn . Razumevanje fotosinteze med osnovnoolci. 30 Dipl. delo. Ljubljana, Univ. v Ljubljani, Pedagoka fakulteta, 2014

    16. vpraanje: V katerih rastlinskih celicah poteka celino dihanje (respiracija)?

    a) V koreninskih celicah.

    b) V listnih celicah.

    c) V stebelnih celicah.

    d) V nobeni rastlinski celici.

    e) V vseh rastlinskih celicah.

    Da v vseh rastlinskih celicah poteka celino dihanje (respiracija) je pravilno odgovorilo 31,9

    % uencev. 48,3 % uencev pa je menilo, da celino dihanje poteka v listnih celicah. Med

    odgovori uencev razline starosti je bila statistino pomembna razlika (preizkus

    KruskalWallis; 2 = 15,694, df = 3, p = 0,001). Najve pravilnih odgovor je bilo pri uencih

    iz 7. razreda (51,6 %), najmanj pa pri uencih iz 6. razreda (6,5 %). Med odgovori uencev

    razlinega spola pa statistino pomembne razlike ni bilo (p > 0,05).

    Slika 22: Porazdelitev odgovorov uencev na 16. vpraanje: V katerih rastlinskih celicah poteka celino dihanje

    (respiracija)? (N=116). Pravilni odgovor je zeleno obarvan.

    17. vpraanje: Kakna je povezava med fotosintezo in celinem dihanjem pri rastlinah?

    a) Pri rastlinah lahko potekata fotosinteza in celino dihanje istoasno.

    b) Pri rastlinah poteka fotosinteza namesto celinega dihanja.

    c) Pri rastlinah poteka fotosinteza takrat, ko ni celinega dihanja.

    d) Pri rastlinah celino dihanje ne poteka.

    Rezultati na sliki 23 kaejo dele pravilnih odgovorov na 17. vpraanje. 67,5 % uencev je na

    to vpraanje pravilno odgovorilo, in sicer, da pri rastlinah lahko potekata fotosinteza in

    10

    20

    30

    40

    50

    60

    a b c d e

    De

    le

    izb

    ran

    ih

    od

    govo

    rov

    [%]

    Moni odgovori

  • Murn . Razumevanje fotosinteze med osnovnoolci. 31 Dipl. delo. Ljubljana, Univ. v Ljubljani, Pedagoka fakulteta, 2014

    celino dihanje istoasno. 14,0 % uencev je menilo, da pri rastlinah poteka fotosinteza takrat,

    ko ni celinega dihanja. Med odgovori uencev razline starosti in spola ni bilo statistino

    pomembne razlike (p > 0,05).

    Slika 23: Porazdelitev odgovorov uencev na 17. vpraanje: Kakna je povezava med fotosintezo in celinem

    dihanjem pri rastlinah? (N=114). Pravilni odgovor je zeleno obarvan.

    18. vpraanje: Kdaj poteka pri rastlinah celino dihanje?

    a) Nikoli.

    b) Podnevi.

    c) Ponoi.

    d) Ves as.

    Na 18. vpraanje je 57,0 % uencev odgovorilo pravilno, da pri rastlinah celino dihanje

    poteka ves as. 20,2 % uencev je menilo, da poteka celino dihanje pri rastlinah podnevi,

    17,5 % pa, da poteka ponoi. Med odgovori uencev razline starosti in spola ni bilo

    statistino pomembne razlike (p > 0,05).

    Slika 24: Porazdelitev odgovorov uencev na 18. vpraanje: Kdaj poteka pri rastlinah celino dihanje?

    (N=114). Pravilni odgovor je zeleno obarvan.

    20

    40

    60

    80

    a b c d

    De

    le

    izb

    ran

    ih o

    dgo

    voro

    v [%

    ]

    Moni odgovori

    20

    40

    60

    a b c d

    De

    le

    izb

    ran

    ih

    od

    govo

    rov

    [%]

    Moni odgovori

  • Murn . Razumevanje fotosinteze med osnovnoolci. 32 Dipl. delo. Ljubljana, Univ. v Ljubljani, Pedagoka fakulteta, 2014

    20

    40

    60

    Zelo se ne strinjam Se ne strinjam Ne morem se odloiti Se strinjam Zelo se strinjam

    De

    le

    izb

    ran

    ih

    od

    govo

    rov

    [%]

    Moni odgovori

    10

    20

    30

    40

    50

    Zelo se ne strinjam Se ne strinjam Ne morem se odloiti Se strinjam Zelo se strinjam

    De

    le

    izb

    ran

    ih

    od

    govo

    rov

    [%]

    Moni odgovori

    4.3 ODGOVORI NA VPRAANJA GLEDE SODELOVANJA V RAZISKAVI

    19. vpraanje:V vsaki vrstici s kricem oznai, koliko se strinja z danimi trditvami:

    Zelo se ne

    strinjam.

    Se ne

    strinjam.

    Ne morem

    se odloiti.

    Se

    strinjam.

    Zelo se

    strinjam.

    a) Vpraanja v raziskavi so bila razumljiva.

    b) Ve mi je bilo sodelovati v tej raziskavi.

    1. trditev: Vpraanja v raziskavi so bila razumljiva.

    Slika 25: Odgovori uencev na trditev Vpraanja v raziskavi so bila razumljiva. (N = 120)

    65,8 % se strinja, da so vpraanja v raziskavi bila razumljiva. Med njimi je nekaj tudi takih, ki

    se ne morejo odloiti (18,3 %). Povprena ocena vseh udeleencev je bila 3,60 (SD = 1,078).

    Med odgovori med uenci razlinega spola ni bilo statistino pomembne razlike (p > 0,05),

    medtem ko je bila statistino pomembna razlika med odgovori uencev razline starosti (p <

    0,001), in sicer so se devetoolci bistveno bolj strinjali s to trditvijo (M = 4,36, SD = 0,790)

    kot vsi drugi mlaji uenci.

    2. trditev: Ve mi je bilo sodelovati v tej raziskavi.

    Slika 26: Odgovori uencev na trditev Ve mi je bilo sodelovati v tej raziskavi. (N = 120)

    Veina uencev (76,5 %) se strinja ali zelo strinja, da jim je bilo ve sodelovati v tej

    raziskavi. Povprena ocena vseh udeleencev je bila 3,97 (SD = 1,017). Med odgovori

  • Murn . Razumevanje fotosinteze med osnovnoolci. 33 Dipl. delo. Ljubljana, Univ. v Ljubljani, Pedagoka fakulteta, 2014

    uencev razline starosti je bila statistino pomembna razlika (p = 0,007), in sicer so se

    osmoolci s to trditvijo bistveno manj strinjali (M = 3,55, SD = 1,121), estoolci pa bistveno

    bolj (M = 4,43, SD = 0,679). Medodgovori uencev razlinega spola ni bilo statistino

    pomembne razlike (p > 0,05).

    5 RAZPRAVA

    Prvi del vpraalnika: ODNOS DO FOTOSINEZE

    Odnos do fotosinteze (1. vpraanje)

    Rezultati nae raziskave, v kateri smo na vzorcu 120 uencev preverjali, kakno je znanje

    uencev o fotosintezi in kaken je njihov odnos do fotosinteze so pokazali, da se osnovnoolci

    v povpreju strinjajo, da je fotosinteza pomembna za ivljenje na Zemlji. Velika veina se

    strinja, da jim bo poznavanje fotosinteze v ivljenju koristilo in da je to znanje pomembno za

    splono izobrazbo. Pri dveh trditvah je bila statistino pomembna razlika med razredi. Pri

    trditvi, da je fotosinteza zanimiva, se veina uencev strinja. Uenci 7. razreda se s trditvijo

    najbolj strinjajo, medtem, ko se uenci 9. razreda najmanj. S trditvijo, da jim bo fotosinteza v

    ivljenju koristila, pa se najbolj strinjajo uenci 6. razreda.

    Drugi del vpraalnika: ZNANJE O FOTOSINTEZI

    Fotosinteza in znailnosti rastlin (2., 4., 5., 6., 9. 12. vpraanje)

    Drugi del vpraalnika je bil namenjen preverjanju znanja o fotosintezi. Uencem smo zastavili

    nekaj splonih vpraanj o fotosintezi. Drugo vpraanje smo postavili, da preverimo, pri

    katerih ivih bitjih poteka fotosinteza. Pravilno je odgovorilo le 10,8 % vseh uencev, kar je

    zelo slab rezultat. Veina (82,5 %) je menila, da fotosinteza poteka samo pri rastlinah.

    Domingos-Grilo (2012) je skupaj s sodelavci ugotovil, da takna napana predstava izhaja iz

    naina pouevanja. Glavna napaka pri pouevanju je, da uencem kot model za fotosintezo

    vedno predstavimo rastline. Vpraanje pa je, e so omenjeni tudi drugi organizmi. Poleg tega,

    Seymour in Longden (1991) poudarjata, da teavo predstavlja tudi dejstvo, da fotosinteza

    velja za abstrakten koncept, ki se ga pouuje na ravni abstraktnega miljenja.

    Pri 4. vpraanju uence spraujemo, kaj je glavna funkcija fotosinteze (tvorba

    glukoze/sladkorja), na kar je pravilno odgovorilo le 21,8 % uencev. Kar 66,4 % uencev

    meni, da je glavna funkcija fotosinteze tvorba kisika. Toliken dele napanih odgovorov

  • Murn . Razumevanje fotosinteze med osnovnoolci. 34 Dipl. delo. Ljubljana, Univ. v Ljubljani, Pedagoka fakulteta, 2014

    (kisik) nam lahko pove, da imajo uenci napano predstavo o tem, kaj je glavni namen

    fotosinteze, saj mislijo, da je to proizvajanje kisika.

    Na 5. vpraanje, kjer uence spraujemo, kaj rastline potrebujejo za fotosintezo, so pravilno

    izbrali naslednje odgovore: 95,0 % (svetloba), 81,7 % (voda) in 83,3 % (ogljikov dioksid).

    Popolnoma pravilno kombinacijo odgovorov je izbralo 33,3 % uencev. 33,3 % uencev pa je

    menilo, da so za fotosintezo potrebne tudi mineralne snovi. Iz odgovorov lahko sklepamo, da

    nekateri uenci ne razlikujejo med tem, kaj rastline potrebujejo za fotosintezo in kaj za

    preivetje.

    Faktografsko znanje so uenci lahko uporabili pri 6. vpraanju. Pri tem vpraanju so uenci

    dopolnjevali sliko glede potreb procesa fotosinteze. Napisati so morali tudi, kaj pri tem

    procesu nastane. To vpraanje je pravilno izpolnilo: 77,5 % (sonna E), 42,5 % (hrana

    (sladkor)), 79,2 % (ogljikov dioksid), 67,5 % (kisik) in 70,0 % (voda, mineralne

    snovi).Popolnoma pravilno je sliko dopolnilo 35,0 % uencev. V nekaterih ubenikih (Bai

    in sod., 2012) je podobna slika, ki uencem omogoa boljo vizualizacijo procesa. Pod sliko

    je za laje razumevanje zapisana e kratka razlaga.

    Po lokaciji fotosinteze znotraj rastline smo spraevali z 9. vpraanjem. Pravilni odgovor je

    izbralo 51,3 % uencev, kar je dober rezultat. Manji dele (2,5 %) uencev je odgovorilo, da

    fotosinteza poteka v listih, kar ni napaen odgovor. Vpraanje pa je, e razumejo, kaj vsebuje

    zeleni del rastline, ki omogoa fotosintezo. Eden izmed operativnih ciljev v unem nartu

    (2011) za osnovno ole je tudi ta, da uenci razumejo, da posamezni deli rastlinske in ivalske

    celice (celini organeli) opravljajo posebne naloge (mitohondrij celino dihanje; kloroplast

    fotosinteza). Zato lahko sklepamo, da bi uenci morali razumeti, da fotosinteza poteka samo

    v celicah, ki imajo kloroplaste. Pri tem vpraanju je bila statistino pomembna razlika med

    uenci razlinih razredov. Glede na dobro poznavanje mesta v rastlini, kjer poteka fotosinteza

    pri rastlini, smo z 12. vpraanjem (V katerih delih rastline je klorofil?) iskali bolj

    poglobljeno znanje fotosinteze. Da se klorofil nahaja v zelenih delih rastline, je pravilno

    odgovorilo 60,7 % uencev.

    Fotosinteza kot kemijska reakcija (10., 14. vpraanje)

    Pri 10. vpraanju uence spraujemo, kateri par snovi sta reaktanta, ki vstopata v kemijsko

    reakcijo fotosinteze. Da sta reaktanta pri fotosintezi ogljikov dioksid in voda, je pravilno

    odgovorilo 55,8 % uencev. Da uenci ne znajo prepoznati reaktantov pri fotosintezi sta

    ugotovila tudi Marmaroti in Galanopoulou (2006). Zanimivo je tudi to, da je 23,9 % uencev

  • Murn . Razumevanje fotosinteze med osnovnoolci. 35 Dipl. delo. Ljubljana, Univ. v Ljubljani, Pedagoka fakulteta, 2014

    mnenja, da v reakcijo fotosinteze vstopata ogljikov dioksid in organska snov. Iz tega lahko

    sklepamo, da nekateri uenci ne razumejo funkcije fotosinteze. Omeniti je treba tudi to, da gre

    pri tem vpraanju predvsem za faktografsko znanje uencev, ki izhaja iz poznavanja formule

    in ne zahteva razumevanje.

    Razumevanje fotosinteze kot kemijske reakcije pa smo preverjali s 14. vpraanjem. Pri tem

    vpraanju nas je zanimalo, kateri snovi nastaneta pri fotosintezi.Uenci so morali poznati

    kemijsko reakcijo fotosinteze. Veina uencev (74,8 %) je pravilno odgovorila. V primerjavi s

    tem vpraanjem je na posamezno vpraanje o reaktantih pri fotosintezi pravilno odgovorilo

    manj uencev (55,8 % pravilnih odgovorov), medtem ko je na vpraanje o produktih

    fotosinteze pravilno odgovorilo ve uencev (74,8 % pravilnih odgovorov).

    Fotosinteza in energija (7., 8. vpraanje)

    7. in 8. vpraanje sta bila med seboj povezana. Na 7. vpraanje (V kaken tip energije

    rastline pretvarjajo sonno energijo?) je pravilno odgovorilo 38,3 % uencev, 25,8 % pa jih

    meni, da rastline sonno energijo pretvorijo v toploto. Iz delea pravilnih odgovorov lahko

    sklepamo, da nekateri uenci ne poznajo koncepta razlinih oblik energije in njihove

    pretvorbe, ki potee med fotosintezo. Pomembnost razumevanja koncepta, ki zahteva

    vkljuevanje znanja, da energija obstaja v razlinih oblikah, da se je ne da uniiti in ustvariti

    ter da se lahko pretvarja iz ene oblike v drugo, zagovarjata Marmaroti in Galanopoulou

    (2006). Anderson in sod. (1990) ugotavljajo, da so v njihovi raziskavi uenci imeli napane

    predstave glede pojma energija. Teave jim predstavljajo predvsem njihovo razumevanje

    razlinih oblik energije, saj se za izrazom energija v sploni rabi povezujejo pojmi kot so

    hrana, vro zrak, sila, temperatura, Velik problem avtorji vidijo tudi v razumevanju