Tutkimuksellisia töitä biologian opetukseen

Samankaltaiset tiedostot
TUTKIMUKSELLISUUS BIOLOGIAN OPETUKSESSA ESIMERKKI SOLUBIOLOGIAN TUTKIMUSTYÖSTÄ

JUUSTON VALMISTUS ENTSYYMIEN AVULLA

JUUSTON VALMISTUS ENTSYYMIEN AVULLA

Työn tavoitteena on perehtyä mikrobien avulla tuotettuihin entsyymeihin joita hyödynnetään meijeriteollisuudessa maitotuotteiden valmistuksessa.

TUTKIMUKSELLISUUS. LUKION KEMIASSA PÄIVI TOMPERI KEMIAN OPETUKSEN KESKUS KEMMA HELSINGIN YLIOPISTO

ENNAKKOTEHTÄVIÄ Mitkä ruoka-aineet sisältävät valkuaisaineita eli proteiineja? Missä yhteyksissä olet törmännyt sanaan proteiini tai valkuaisaine?

TÄS ON PROTSKUU! Missä yhteyksissä olet törmännyt sanaan proteiini tai valkuaisaine?

TÄS ON PROTSKUU! PROTEIINIEN KEMIAA

Työelämävalmiudet: Oivallus-hankeken seminaari

opetuksessa Matemaattis-luonnontieteellinen tiedekunta / Emmi Jeskanen ja Taina Sirkiä/ MAOL

Valio Oy LAKTOOSI-INTOLERANSSI JA LAKTOOSITON RUOKAVALIO

Uusia kokeellisia töitä opiskelijoiden tutkimustaitojen kehittämiseen

Laktoosi-intoleranssi ja laktoositon ruokavalio

Kestopreparaatin tekeminen. Antti Haarto

Solun perusrakenne I Solun perusrakenne. BI2 I Solun perusrakenne 3. Solujen kemiallinen rakenne

Tiedonhankinta- ja tutkimustaitoja ilmiöprojektissa

Laktoosi-intoleranssi ja laktoositon ruokavalio

Matematiikan ja luonnontieteiden uudet opetussuunnitelmat tarkastelussa Tiina Tähkä, Opetushallitus

SIPSEISSÄKÖ RASVAA? KOKEELLINEN TYÖ: PERUNALASTUJA VAI JUUSTONAKSUJA? Tämän työn tavoite on vertailla eri sipsilaatuja ja erottaa sipsistä rasva.

Solun perusrakenne I Solun perusrakenne. BI2 I Solun perusrakenne 4. Entsyymit ovat solun kemiallisia robotteja

TUTKIMUKSELLINEN OPISKELU KEMIAN AINEENOPETTAJAKOULUTUKSESSA

REAKTIONOPEUS IHMISKEHOSSA TUTKIMUKSELLINEN TYÖ YLÄKOULULAISILLE

Kemian työtavat. Ari Myllyviita. Kemian ja matematiikan lehtori Hankekoordinaattori

Kemia. Kemia Tutkii luontoa, sen rakenteita. Tutkii ainetta, sen koostumusta. sekä reaktioita. Eli kuinka aine muuttuu toiseksi aineeksi.

Rasvattoman maidon laktoosipitoisuuden määritys entsymaattisesti

Tiedonhankinta- ja tutkimustaitoja ilmiöprojektissa

Oppilaan tehtävävihko

Opetuskokonaisuus: Mikromaailma preparaatin valmistaminen

HAPANTA HUNAJAA. KESTO: Työn teoriaosion, mahdollisten alkuvalmistelujen ja siivousten lisäksi työn suoritukseen menee noin 15 minuuttia aikaa.

Arvioinnin monipuolistaminen lukion opetussuunnitelman perusteiden (2015) mukaan

FyKe 7 9 Kemia ja OPS 2016

Mahamysteeri. Mitkä ruoka-aineet sisältävät näitä aineita?

Tutkimuksellinen ja oppijakeskeinen kemian opetus

TUTKIMUSLÄHTÖINEN FYSIIKAN OPISKELU. MAOL:n syyskoulutuspäivät

Kuinka entsyymit toimivat?

Aineenvaihdunta II -kurssin uudistaminen oppimistavoitteet mielessä

Limsan sokeripitoisuus

Maito ravitsemuksessa

Perusopetuksen laatu Turussa Oppilaan arki Koulun taso kevät 2015 Sivistystoimiala

KALKINPOISTOAINEET JA IHOMME

KEMIA. Kemia on tiede joka tutkii aineen koostumuksia, ominaisuuksia ja muuttumista.

Nimi: Orgaaninen kemia. orgaanista.wordpress.com. 9. luokan kurssi

BIOS 1 ja OPS 2016 OPS Biologian opetussuunnitelma Opetuksen tavoitteet

Rauman normaalikoulun opetussuunnitelma 2016 Kemia vuosiluokat 7-9

SOLO-taksonomia avuksi kemian tutkimukselliseen opetukseen

2. Suolahappoa lisättiin: n(hcl) = 100,0 ml 0,200 mol/l = 20,0 mmol. Neutralointiin kulunut n(hcl) = (20,0 2,485) mmol = 17,515 mmol

VÄRIKÄSTÄ KEMIAA. MOTIVAATIO: Mitä tapahtuu teelle kun lisäät siihen sitruunaa? Entä mitä havaitset kun peset mustikan värjäämiä sormia saippualla?

ENERGIAA TÄRKKELYKSESTÄ! NELJÄ TUTKIMUSTA

KEMIA 7.LUOKKA. Laajaalainen. liittyvät sisältöalueet. osaaminen. Merkitys, arvot ja asenteet

Fysiikan ja kemian opetussuunnitelmat uudistuvat Tiina Tähkä, Opetushallitus

Perusopetuksen fysiikan ja kemian opetussuunnitelmien perusteiden uudistaminen

MUOVIA MAIDOSTA. AVAINSANAT: Arkikemia Proteiinit Denaturoituminen Polymeerit Happamuus

Ilmiö 7-9 Kemia OPS 2016

ENERGIAA! ASTE/KURSSI AIKA 1/5

Oppilaan ohjeet ja blogit


Virtuaalilaboratorio. Kemian opetuksen päivä Marko Telenius

Ohjeita opettamiseen ja odotettavissa olevat tulokset SIVU 1

HAPANTA HUNAJAA POHDITTAVAKSI ENNEN TYÖTÄ

Ympäristöntutkimus 67301

Fysiikan ja kemian opetussuunnitelmat uudistuvat Tiina Tähkä, Opetushallitus

3. Tutkimuspaketti: Mobiili sisällöntuotanto

ph:lla on väliä AIV-rehun säilyminen Juppi, Tuomo. AIV-rehu, happamuus,

BIOMUOVIA TÄRKKELYKSESTÄ

Tutkimuksellisesta Merike Kesler Ilmiöpohjaista oppia pellon ja puutarhan kasvigeenivaroista - koulutuspäivä

OPINNÄYTETY YTETYÖN. Teemu Rantanen dos., yliopettaja, Laurea

Esimerkkejä formatiivisesta arvioinnista yläkoulun matematiikan opiskelussa

Opiskelijoiden lähestymistavat ja kokemukset oppimisympäristöistään Helsingin yliopistossa

α-amylaasi α-amylaasin eristäminen syljestä ja spesifisen aktiivisuuden määritys. Johdanto Tärkkelys Oligosakkaridit Maltoosi + glukoosi

TUKIMATERIAALI: Arvosanan kahdeksan alle jäävä osaaminen

TOTEEMI Työstä oppimassa, työhön

HARJOITTELUOHJE OPISKELIJALLE

Oppimista tukeva, yhteisöllinen arviointi

Päijät-Hämeen LUMA-keskuksen verkostoviesti. Helmikuu 2018

Nimi sosiaaliturvatunnus. Vastaa lyhyesti, selkeällä käsialalla. Vain vastausruudun sisällä olevat tekstit, kuvat jne huomioidaan

Oppivat koulut Oppimisen tulevaisuus barometrien ja OPS-hautomoiden jäljillä kohti kehittyvää koulua

Oulu Irmeli Halinen ja Eija Kauppinen OPETUSHALLITUS

SIPSEISSÄKÖ RASVAA? KOKEELLINEN TYÖ: PERUNALASTUJA VAI JUUSTONAKSUJA?

ALUEELLISET TYÖPAJAT. Ulla Ilomäki-Keisala

EPIONEN Kemia EPIONEN Kemia 2015

LÄÄKETEHTAAN UUMENISSA

Vesimolekyylien kiehtova maailma

Myös normaali sadevesi on hieman hapanta (ph n.5,6) johtuen ilman hiilidioksidista, joka liuetessaan veteen muodostaa hiilihappoa.

Tietostrategiaa monimuotoisesti. Anne Moilanen Rehtori, Laanilan yläaste, Oulu

Hiilihydraatit. Hiilihydraatteja pilkkovia entsyymejä on elimistössä useita.

Kemian työtavat. Esitetty Ari Myllyviita. Kemian ja matematiikan lehtori

Voiko pilaantuneen veden puhdistaa juomakelpoiseksi?

VINKKEJÄ OPISKELUUN. Tampereen teknillinen lukio

Aikuisten perusopetus

REAKTIONOPEUS IHMISKEHOSSA TUTKIMUKSELLINEN TYÖ YLÄKOULULAISILLE

Lapset luovina luonnontutkijoina tutkimusperustainen opiskelu esija alkuopetuksessa

Opetuksen suunnittelun lähtökohdat. Keväällä 2018 Johanna Kainulainen

Erilaisia soluja. Siittiösolu on ihmisen pienimpiä soluja. Tohvelieläin koostuu vain yhdestä solusta. Veren punasoluja

PORTFOLIO-OHJEET. 1. Periodi. Lukuvuosi FyKeMaTT -aineet

Videoita käytetään viestintävälineinä jatkuvasti enemmän. Tavallisen tekstin ja kuvan sijaan opiskelijat katsovat mieluummin videoita, ja muun muassa

Kemia. Perusteluonnoksen pohjalta. Hannes Vieth Helsingin normaalilyseo

Biologia. Maantieto Maantiede

PORVOON KAUPUNKI. yleisen oppimäärän

Molekyyligastronomia opetuksen eheyttäjänä

Vanhan kertausta?(oklp410): Shulmanin(esim. 1987) mukaan opettajan opetuksessaan tarvitsema tieto jakaantuu seitsemään kategoriaan:

Transkriptio:

Tutkimuksellisia töitä biologian opetukseen Justus / Biotieteiden opetuksen keskus BioPop 13.6.2017 1

Päivän ohjelma 16:00 16:25 Mitä tutkimuksellisuus on? 16:25 16:35 Johdatus päivän tutkimustyöhön 16:35 17:15 Tutkimustyön tekeminen 17:15 17:25 Ideointia ja keskustelua pienryhmissä 13.6.2017 2

1. Mitä tutkimuksellisuus on? 13.6.2017 3

Pitääkö tässä alkaa tekemään jotain tieteellistä tutkimusta? Vaatiiko tämä hirveästi aikaa ja resursseja? Ei pidä. Ei välttämättä. Pystyvätkö oppilaat oikeasti tekemään tällaista? Kyllä pystyvät. 13.6.2017 4

Tutkimuksellinen / tutkiva oppiminen? Tutkimuksellinen oppiminen = inquirybased learning (IBL) Tutkiva oppiminen = progressive inquiry (suomalainen malli, Hakkarainen ym. 2000) Yksi tapa toteuttaa tutkimuksellista työskentelyä 13.6.2017 5

Mitä tutkimuksellisuus on? Tutkimuksellinen lähestymistapa (inquirybased learning) Pääpaino opiskelijan oman ajattelun ja toiminnan korostamisessa Sisältää autenttisia tutkimuksen piirteitä (Abrahams, Southerland & Evans, 2008) 13.6.2017 6

Tutkimuksellisuuden piirteet 1. Tutkimuskysymykset 2. Tutkimusaineisto 3. Omat johtopäätökset 4. Vaihtoehtoiset selitykset 5. Tulosten perustelu (National Research Council, 2000) 13.6.2017 7

Miten tutkimuksellisuutta toteutetaan? Voi sisältää Kaikki tutkimuksen vaiheet Vain osan niistä (esim. tulosten analysoiminen) Tutkimuksen tekeminen kouluympäristössä: Kysymyksien esittäminen Havaintojen tekeminen Tiedon etsiminen Kokeiden tekeminen Tutkimusdatan analysoiminen Tulosten raportoiminen Voi sisältää kokeellisuutta (ei välttämättä sisällä) 13.6.2017 8

Tutkimuksellisuus (Eloranta ym. 2005; Wellington 1998) 13.6.2017 9

Tutkimuksellisuuden tasot (Abrams ym., 2007) Tutkimuksellisuuden taso Tutkimuskysymys Tiedon kerääminen Tulosten tulkitseminen (0 = todentava) Opettaja Opettaja Opettaja 1 = strukturoitu Opettaja Opettaja Opiskelija 2 = ohjattu Opettaja Opiskelija Opiskelija 3 = avoin Opiskelija Opiskelija Opiskelija 13.6.2017 10

Esimerkki tutkimuksellisesta työstä (strukturoitu tutkimuksellisuus) Tehtävä: sinulla on kolme liuosta, 5 %, 2 % ja 0 % suolaliuos (tislattu vesi). Selvitä, missä putkessa on mitäkin liuosta (ei saa maistaa). 1. Tiputa pasteur-pipetillä pisara kutakin liuosta erillisille aluslaseille. 2. Ota pinseteillä ohut kalvo punasipulin punaista kerrosta. Ota kolme pientä palaa kalvosta ja upota ne tutkittaviin nesteisiin. 3. Anna näytteiden seistä liuoksissa vähintään viiden minuutin ajan. 4. Lisää näytteiden päälle peitinlasi. 5. Tarkastele mikroskoopilla, mitä muutoksia havaitset soluissa. 6. Kerro, missä putkessa oli mitäkin liuosta. Perustele tuloksesi. Tutkimuksellisuuden taso Tutkimuskysymys Tiedon kerääminen Tulosten tulkitseminen 1 = strukturoitu Opettaja Opettaja Opiskelija 13.6.2017 11

Esimerkki tutkimuksellisesta työstä (ohjattu tutkimuksellisuus) Tehtävä: sinulla on kolme liuosta, 5 %, 2 % ja 0 % suolaliuos (tislattu vesi). Selvitä, missä putkessa on mitäkin liuosta (ei saa maistaa). Välineet: Punasipuleja Pinsetit Veitsi Suolaliuokset Mikroskooppi Aluslaseja ja peitinlaseja Pasteur-pipettejä Tutkimuksellisuuden taso Tutkimuskysymys Tiedon kerääminen Tulosten tulkitseminen 2 = ohjattu Opettaja Opiskelija Opiskelija 13.6.2017 12

Esimerkki tutkimuksellisesta työstä (avoin tutkimuksellisuus) Tutki jotain solubiologiaan liittyvää ilmiötä haluamallasi tavalla. Kerro opettajalle, miten toteutat työt ja mitä välineitä tarvitset. Kerro raportissasi, miten toteutit työn ja millaisia tuloksia sait. Tutkimuksellisuuden taso Tutkimuskysymys Tiedon kerääminen Tulosten tulkitseminen 3 = avoin Opiskelija Opiskelija Opiskelija 13.6.2017 13

Miksi tutkimuksellisuutta? Auttaa oppimaan enemmän asiasisältöjä kuin perinteinen opetus Motivoi opiskelijoita ja innostaa oppimaan Antaa positiivisemman kuvan biologiasta (Lord & Orkwiszewski, 2006) Parantaa siirtovaikutusta Tutkimuksen tekeminen ymmärretään paremmin Kehittää positiivista asennetta luonnontieteitä kohtaan (Hofstein & Lunetta, 2004) Ja lisäksi mainitaan monessa kohdassa: Perusopetuksen opetussuunnitelman perusteissa (2014) Lukion opetussuunnitelman perusteissa (2015) 13.6.2017 14

2. Päivän tutkimustyö: lämpötilan vaikutus entsyymin toimintaan (+ maidon laktoosin tutkiminen) 13.6.2017 15

Mitä maidossa on? Maidon lipidit Triglyseridejä eli rasvoja Hieman fosfolipidejä (kalvolipidejä) Maidon proteiinit 30-35 g/l n. 80 % proteiinista kaseiineja, loput heraproteiineja Maidon hiilihydraatit Mm. laktoosia, glukoosia ja galaktoosia Laktoosi = glukoosin ja galaktoosin disakkaridi Laktaasientsyymi pilkkoo laktoosin glukoosiksi ja galaktoosiksi + Suoloja, mineraaleja, vitamiineja (A,B6,B12,C,D,K,E) Biotieteellinen tiedekunta / Henkilön nimi / Esityksen nimi 13.6.2017 16

Mitä entsyymit ovat? Solujen valmistamia proteiineja Nopeuttavat kemiallisia reaktioita Yksi entsyymi pystyy yleensä nopeuttamaan vain yhdenlaisia reaktioita Esimerkiksi laktaasi pilkkoo laktoosia, mutta ei esimerkiksi sakkaroosia Entsyymien toiminta vaatii: Substraatti eli lähtöaine Oikea lämpötila ja ph Usein myös kofaktori tai koentsyymi Biotieteellinen tiedekunta / Henkilön nimi / Esityksen nimi 13.6.2017 17

Työssä käytettävät entsyymit Juustonjuoksutin, jossa kymosiinia Pilkkoo maidon kaseiinia (80 % maidon proteiinista) Aiheuttaa maidon juoksettumisen Peräisin Rhizomucor miehei sienestä (alun perin vasikoiden mahalaukusta) (Laktaasientsyymi) Pilkkoo maidon laktoosin glukoosiksi ja galaktoosiksi Biotieteellinen tiedekunta / Henkilön nimi / Esityksen nimi 13.6.2017 18

Mitä työssä tehdään? Maidon juoksutus juustoksi Käytetään kaseiinia (maidon proteiini) pilkkovaa entsyymiä, jota on juustonjuoksuttimessa Maito erottuu juustomassaksi ja heraksi Tehtävä: selvittäkää yhdessä, mikä on paras lämpötila juuston juoksuttamiselle Heran laktoosin tutkiminen Tehtävä: selvitä, mikä maidoista on laktoositonta (hyla) Biotieteellinen tiedekunta / Henkilön nimi / Esityksen nimi 13.6.2017 19

Työturvallisuus Käytä työtakkia (ja suojahanskoja). Mikäli sinulla on ongelma, pyydä ohjaajaa apuun! Pipetinkärjet ja muu kertakäyttötavara pöydillä oleviin kärkiroskiksiin! Biotieteellinen tiedekunta / Henkilön nimi / Esityksen nimi 13.6.2017 20

3. TUTKIMUSTYÖN TEKEMINEN Aloita entsyymityöstä Jos aikaa jää, tutki myös maidon laktoosia Katso apua työohjeesta Biotieteellinen tiedekunta / Henkilön nimi / Esityksen nimi 13.6.2017 21

4. IDEOINTIA JA KESKUSTELUA 13.6.2017 22

Ideointia ja keskustelua Kysymyksiä: Miten voisit tehdä kokeellisista töistäsi tutkimuksellisempia? Mitä tutkimuksellisuuden toteuttaminen vaatii suunnittelulta? Mitä etuja / haittoja tutkimuksellisuudella voi olla? 1. Ensiksi pohdi yksin 2. Sitten pohdi parisi kanssa 3. Sitten pohdi naapuriparin kanssa 4. Lopulta käsitellään yhdessä 13.6.2017 23