Liuoksen sähkönjohtavuuden tutkiminen

Liuoksen sähkönjohtavuuden tutkiminen

Englanninkielistä "Sugar and Salt Solutions" -simulaatiota tutkimalla oppilas voi havaita miksi suolaliuos johtaa sähköä mutta sokeriliuossa ei. Tässä on suora linkki simulaatioon: https://phet.colorado.edu/fi/simulation/legacy/sugar-and-salt-solutions
Simulaatiossa on kolme välilehteä (Macro, Micro ja Water) ja se vaatii toimiakseen JAVAn, joten se ei toimi iOS- tai Android-laitteilla.



Yhdistämällä tämän simulaation tutkiminen kokeelliseen työskentelyyn, saadaan oppimiskokonaisuus, joka erityisesti toteuttaa opetussuunnitelman mukaisia kemian tavoitteita 7, 11 ja 14:

  • T7 ohjata oppilasta käsittelemään, tulkitsemaan ja esittämään omien tutkimustensa tuloksia sekä arvioimaan niitä ja koko tutkimusprosessia
  • T11 ohjata oppilasta käyttämään erilaisia malleja kuvaamaan ja selittämään aineen rakennetta ja kemiallisia ilmiöitä
  • T14 ohjata oppilasta ymmärtämään perusperiaatteita aineen ominaisuuksista, rakenteesta ja aineiden muutoksista

Oppimiskokonaisuus voi olla esimerkiksi seuraavanlainen:
  • Aluksi oppilaat tutkivat opettajan ohjeiden mukaisesti kokeellisesti (tislatun) veden, suolaveden ja sokeriveden sähkönjohtavuutta.
  • Tämän jälkeen oppilaat suorittavat simulaation avulla saman tutkimuksen (Macro-välilehti).
  • Oppilaat vertaavat kokeellisen työskentelyn havaintoja simulaatiolla tutkittuihin havaintoihin ja arvioivat kokeellista tutkimusprosessiaan.
  • Oppilaat tutkivat simulaation avulla miksi toinen aineista johtaa sähköä ja toinen ei (Micro-välilehti).
  • Oppilaat tutkivat simulaation avulla mihin vesimolekyylin ominaisuuteen perustuu, että toinen aineista liukenee veteen. Lisäksi voidaan pohtia onko kemiallisen sidoksen luonteella (ionisidos tai kovalenttinen sidos) merkitystä liukenemisen kannalta (Water-välilehti).
  • Lopuksi oppilaat voivat esimerkiksi kirjoittaa tutkimusraportin, jossa esitetään tutkimusten tulokset sekä arvioidaan koko tutkimusprosessia.
Oppilaille annettava tehtävänanto voi olla vaikka seuraava:
  • Kerro kokeellisen tutkimuksen tulokset ja vertaa niitä simulaatiolla saamiisi tuloksiin. 
  • Etsi simulaation avulla syy siihen miksi suolavesi johtaa sähkö mutta sokerivesi ei.
  • Arvioi koko tutkimusprosessiasi (miten onnistuitte – vastasiko kokeelliset mitatustulokset simulaatiolla saatuja tuloksia, toimiko mittausvälineet, mitä voisi parantaa, mitä opit työstä - opitko mitääm? jne.).