Tento materiál pochází ze staršího archivu rvp.cz a už není součástí aktuální nabídky. Uchováváme ho, aby na něj dál vedly původní odkazy.
Odborný článek
Nejstarší fotografický papír
Téma fotografie je možno probírat z mnoha úhlů pohledu. Článek ukazuje, jak propojit téma fotografie a problematiku fotosyntézy. Naznačuje didaktické využití známého pokusu důkazu škrobu v listu rostliny.
V souvislosti se zaváděním rámcových vzdělávacích programů do praxe se stále více pedagogů zabývá problematikou propojování částí jednotlivých vzdělávacích oborů. My jednu z těchto alternativ nabízíme.
I v případě, že nehodláte přistoupit na integraci částí jednotlivých vzdělávacích oborů, nebo celý vzdělávacích oborů, ale právě se ve výuce zabýváte tématem fotosyntézy, může být pro vás text zajímavou inspirací. Nabízíme totiž možnost nechat žáky prakticky si vyzkoušet experiment, který jim možná tuto složitou problematiku alespoň trochu pomůže osvětlit. Výhoda uvedeného experimentu spočívá v malé náročnosti na chemické látky a další pomůcky. Je tak jednoduchý, že jej lze provést i v domácích podmínkách, což může být jedna z jeho významných předností, jak dále ukážeme.
Jaká je souvislost s fotografií
Princip klasické fotografie, tak jak ji známe v současnosti, je založen na fotochemických reakcích sloučenin - halogenidů stříbra. Pokud se soustředíme právě na fotochemickou reakci, pak můžeme hovořit o rostlinách jako o "nejstarších fotografických papírech vůbec". Vždyť sluneční záření, jako nejdostupnější zdroj energie pro fotochemické děje, umožňuje rostlinám provádět fotosyntézu a vytvářet tak z jednodušších chemických látek látky složitější. Předmětem našeho článku není zevrubný popis fotosyntézy jako děje, a proto se s touto stručnou definicí spokojíme a budeme se dále věnovat popisu pokusu a možnostem, jak jej žákům zadávat a jaké kompetence přitom rozvíjet.
Postup při realizaci pokusu
Do alobalu vyřízneme (vystřihneme) nějaký jednoduchý motiv. Alobal upevníme na list rostliny tak, aby zakrýval jen vrchní stranu listu. (Spodní část listu musí zůstat z větší části volná.) Velikost alobalu zvolíme tak, aby přesahoval asi 1 cm přes okraj listu. Pokud okraje vystřihnutého motivu k listu nepřiléhají, můžeme je upevnit pomocí průhledné lepicí pásky.
Zelená rostlina s větším povrchem listu pěstovaná v květináči (např. pelargónie, africká fialka, potos), silný alobal, nůžky nebo nůž, vroucí voda, chemické kleště nebo plastové sítko, miska na maceraci, aceton nebo ethanol, roztok jodu v jodidu draselném nebo velmi zředěnou jodovou tinkturu.
Na takto připravený list umístíme tmavý neprůhledný sáček nebo kapsu z dalšího kusu alobalu (list musí být celý zakrytý), abychom zabránili přístupu světla k listu, a ponecháme jej tak dva dny nebo i déle.
Následující den ráno sáček sejmeme a rostlinu vystavíme slunečnímu záření. Pokud není sluneční záření dostatečně intenzivní nebo je jeho doba omezená, můžeme rostlinu osvětlovat umělým zdrojem světla, pokud možno zářivkou.
Ke konci dne list odřízneme a spaříme horkou vodou. Při tom jej přidržujeme buď chemickými kleštěmi, dlouhou pinzetou, nebo jej máme na plastovém sítku, abychom se neopařili. Pakliže máme k dispozici aceton, list rozprostřeme na misku a necháme jej macerovat. Misku zakryjeme, aby aceton nevytěkal. Používáme-li k maceraci líh, je třeba jej zahřívat na vodní lázni. Odbarvování pomocí acetonu je o něco rychlejší, ale při jeho delším působení se list může poškodit (rozpadnout). List louhujeme do doby, než barviva přejdou do roztoku. Tato fáze může trvat delší dobu, podle druhu použité rostliny a rozpouštědla. List se neodbarví zcela, přetrvává na něm žlutavé (africká fialka) nebo lehce zelenavé (potos) zabarvení.
Po maceraci list vyjmeme, rozprostřeme na misku a polijeme zředěným roztokem jodu v jodidu draselném nebo velmi zředěnou jodovou tinkturou (roztok by měl mít v obou případech žlutohnědé zabarvení). Roztok jodu necháme působit po dobu 20 minut.
Co pozorujeme?
Pokud všechno vyšlo správně, pak by se osvětlená místa se zvoleným motivem měla v roztoku jódu zbarvit tmavě (modročerně). Zbarvení vzniká díky buňkám rostliny, které asimilací za přítomnosti slunečního záření vytvořily škrob. Intenzita tohoto zbarvení je závislá právě na množství přítomného škrobu. Část listu, která byla chráněná alobalem, škrob téměř neobsahuje, což se projevuje zachováním žlutého zabarvení (jako po maceraci).
Jak lze pracovat se žáky?
Je jen na vašich pedagogických záměrech, jak daného pokusu využít. Jen vy sami stanovíte míru obtížnosti. Pokus může být proto využit jak na základní škole, tak na gymnáziích a středních školách. Pro inspiraci nabízíme následující varianty:
Varianta 1 Žáci dostanou k dispozici celý precizně popsaný pracovní postup. Vysvětlíme jim také princip změn, které v rostlině probíhají. Jejich úkolem bude vlastní experiment realizovat a formou zápisu popsat (eventuelně včetně nákresů nebo digitálních fotografií), a to i v případě, že se jim pokus nezdaří. Takto zadaný úkol rozvíjí řadu kompetencí: kompetenci pracovní při vlastní realizaci pokusu, kompetenci komunikativní při vypracovávání zápisu experimentu, kompetenci k učení při pozorování.
Varianta 2 Žáci opět mají k dispozici celý precizně popsaný pracovní postup. Jejich úkolem bude vlastní experiment realizovat a formou zápisu popsat (eventuálně včetně nákresů nebo digitálních fotografií). Závěrem práce by mělo být zdůvodnění pozorovaného jevu. Toto zdůvodnění jistě není pro žáky ZŠ úplně jednoduché, měli by se tedy alespoň pokusit jej zformulovat nebo se pokusit vyhledat řešení v různých informačních zdrojích. Při této formě pokusu rozvíjíme kromě kompetencí uvedených ve variantě 1 také kompetenci k řešení problémů.
Varianta 3 Vysvětlíme žákům princip změn, které v rostlině po zakrytí probíhají. Dáme jim rovněž informaci o rozpouštění rostlinných barviv v acetonu/lihu a reakci škrobu s roztokem jodu v jodidu draselném/velmi zředěné jodové tinktuře. Posléze dostanou seznam pomůcek, které budou potřebovat, s vlastním pracovním postupem je však neseznámíme. Jejich úkolem bude vymyslet (vyhledat) postup, kterým by ověřili platnost toho, co jsme jim řekli o změnách rostlin po zakrytí. Svůj postup by žáci opět měli zaznamenat formou zápisu, přičemž v tomto případě by bylo ideální, aby jej doprovodili buď nákresy nebo digitálními fotografiemi. Takto zadaný experiment rozvíjí stejné kompetence jako předchozí varianta.
Jistě by bylo možné vymyslet ještě řadu dalších možností, jak žákům práci zadat. Úloha by mohla být zadána dvojicím nebo početně větším skupinám, aby byla posilována schopnost žáků pracovat v týmu. Experiment může být součástí laboratorních prací přímo ve škole (je ovšem časově náročný) nebo jako domácí práce (to je možné vzhledem k snadné dostupnosti pomůcek a časové náročnosti pokusu). Je také možné ho předvádět pouze frontálně a nechat žáky zpracovat předem připravené pracovní listy. Každá z alternativ přináší své výhody i svá úskalí.
Pokud zadáte experiment jako domácí práci, zdůrazněte žákům všechna rizika související s prováděním daného pokusu. Vyzvěte je, aby pokus prováděli vždy pod dozorem dospělé osoby.
