Geoloogia muuseum
 

Geoloogia teemad läbi avastusõppe

 
UURIMISTÖÖ "KÜTUSED"

  • Uurimistöö kavandamine
  • Katse läbiviimine
  • Tulemuste interpretatsioon
  • Tööleht (pdf)
  • Täidetud töölehe näidis (pdf)
  • Uurimistöö kavandamine

    Sissejuhatus
    Loodusteadustes tehakse uurimistöid kindla tegevuste järjekorra alusel.

    Praktiline töö
    Meie ülesandeks on uurida tegureid, mis mõjutavad leegi omadusi. Uurimistöö tegemiseks peame läbima 11 astet.

    1. aste   Teadusliku küsimuse esitamine
    Klassis esitab uurimistöö jaoks küsimuse tavaliselt õpetaja. Väga soovitav on saada küsimus õpilastelt. Selle võib keegi õpilastest esitada klassidiskussiooni käigus. Kõige paremini saab katse teel lahendada küsimusi, mis algavad sõnadega: "Millised tegurid mõjutavad...". Küsimust on võimalik esitada erineval keerukuse astmel. Küsimus peab olema õpilastele jõukohane (vastasel juhul teeb õpetaja kogu töö ära ja õpilased jäävad kõrvale). Õpilased on loodusteaduste alal erineva võimekusega. Muutes küsimuse keerukust, saab õpetaja aidata ka nõrgematel õpilastel oma katse iseseisvalt läbi viia.
    Valige nimekirjast probleem (teaduslik küsimus) meie uurimistöö jaoks. Kui leiate, et ükski neist ei sobi, sõnastage probleem ise.

    2. aste   Alustame uurimistööd sellega, et pakume välja oletatava tulemuse.
    Valige nimekirjast (või sõnastage ise) teaduslik oletus, mis vastab uurimisküsimusele.

    3. aste   Määrame mõjuri (sõltumatu muutuja). See on tingimus, mida me hakkame muutma.
    Uurime näiteks, kas leegi omadused sõltuvad põlevast ainest. Mõjur, mida meie muudame, on aine: bensiin ja etanool.

    4. aste   Määrame mõjurist sõltuva nähtuse. See on mõõdetav või vaadeldav muutus, mille kutsub esile mõjur.
    Määrame mõjurist sõltuva nähtuse oma uurimistöös. See on leek.

    5. aste   Määrame välistatud mõjurid, mis peavad jääma konstantseks.
    Millised mõjurid võivad leegi omadusi mõjutada? Koostage nimestik tingimustest, mida tuleks jälgida. Kuidas te erinevusi väldite?

    6. aste   Kavandame samm-haaval tegevused, mis on vajalikud mõjuri poolt sõltuvale nähtusele avaldatud mõju selgitamiseks.
    Valige järgmisest loetelust (või sõnastage ise) tegevused, mis vastavad meie uurimisküsimusele.

    7. aste   Koostame vajaminevate ainete ja vahendite nimestiku.
    Valige meie katse jaoks vajalikud ained ja vahendid.
      • 2 portselankausikest
      • bensiin
      • etanool
      • keeduklaas
      • tikud
      • kell

    8. aste   Mõtleme ohutusnõuetele, mida katse tegemisel peab järgima.
    Milliseid ohutusnõudeid tuleb meie katses järgida?

    9. aste   Mõtleme, milliseid mõõtmisi ja vaatlusi me teeme. Leiame sobiva viisi tulemuste esitamiseks. Võime esitada tulemused tabelina, graafikuna, joonisena või kirjaliku/suulise aruandena. Sageli annab graafik või tulpdiagramm tulemused väga ilmekalt edasi.
    Millised mõõtmised ja vaatlused ning tulemuse esitusviisi valite?

    Katse läbiviimine

    Kui õpilased jõuavad uurimisöö kavandamisel 9. astmeni, näitavad nad oma töölehte õpetajale ja saavad loa katse tegemiseks.

    Ühes portselankausikeses on bensiin, teises etanool. Bensiin põleb heleda ja kollaka leegiga ning õhku tõuseb musta suitsu. Kauss kattub musta tahmaga. Etanool põleb kahvatu ja värvitu leegiga, suits puudub.

    Bensiin
    Bensiini põlemisel tekkiv leek
    Etanool
    Etanooli põlemisel tekkiv leek

    Tulemused esitame tabelina.

    Kütus Leek Suits
    Bensiin kollakas, tugevalt helendav must
    Etanool värvitu, nõrgalt helendav puudub

    Tulemuste interpretatsioon

    10. aste   Interpreteerime tulemusi.
    Millist interpretatsiooni võimaldavad meie mõõtmistulemused? Kui järgnevas nimestikus pole sobivat, sõnastage oma interpretatsioon.

    NB! VALIKU TEGEMISEL ARVESTAGE, MILLISE MÕJURI JA SELLEST SÕLTUVA NÄHTUSE OLETE VALINUD OMA UURIMISTÖÖ JAOKS.

    Õpetaja juhendab klassidiskussiooni, mille käigus õpilased seostavad oma katsetulemusi teoreetiliste teadmistega ja loodusnähtustega. Käesoleva uurimistööga on võimalik seostada fossiilsete kütuste teema. Kütus on aine, mille põlemisel eraldub palju soojust. Kütuse (või selle tooraine) varu looduses peab olema piisav ning põlemissaadused ei tohi keskkonda saastada. Nii etanooli kui bensiini põlemisel eraldub palju soojust (etanooli kütteväärtus on natuke väiksem kui bensiinil, umbes 2/3 sellest). Bensiin on alkaanide segu ja seda toodetakse naftast, mida tavaliselt leidub sügaval maa sees või merepõhjas. Nafta ja maagaas on fossiilsed kütused - kõrgmolekulaarsed ained, mis on tekkinud miljonite aastate vältel looma- ja taimejäänuste lagunemise tulemusena hapnikuvaeses keskkonnas. Ka Eesti maapõues leidub maagaasi, näiteks on seda kasutatud Keri majaka tule alalhoidmiseks. Etanooli (CH4CH2OH) saadakse keemiliselt või biotehnoloogiliselt. Bensiini põlemise saadustes leidub rohkem hõõguvaid süsinikuosakesi, mis muudavad leegi tugevasti helendavaks ja suitsu mustaks. Etanool põleb täielikult. Kuigi etanooli põlemine saastab vähem keskkonda, on bensiini tooraine nafta varud suuremad ja see on levinuim kütus.

    11. aste   Teeme järeldused ja võrdleme neid esialgse oletusega.
    Valige oma uurimistööle sobiv üldine järeldus.

    Kui me oleme uurimistöö vastavalt esialgsele plaanile ära teinud, on aeg mõelda sellele, kas me uurimistöö tegemise käigus midagi õppisime, kas meie lähenemine oli sobiv ja kas meie järeldused on vett pidavad. Kas katse tõesti näitab, et leegi omadused sõltuvad põlevast ainest? Kas me tegime katset piisava arvu kordi? Kas meie katse kestis piisava aja? Kas me välistasime piisaval määral ülejäänud tegurite mõju?

  • Tööleht (pdf)
  • Täidetud töölehe näidis (pdf)