3

VsebinaPRIMER LETNE UČNE PRIPRAVE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5

1 RAZISKOVANJE IN POSKUSI . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25

Raziskuj kot znanstvenik – poenostavljen primer znanstvenega raziskovanja . . . 26

2 BIOLOŠKO ZNANJE V VSAKDANJEM ŽIVLJENJU . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33

Si to, kar ješ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34

3 ŽIVI SISTEMI . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37

Nivoji organizacije življenja na Zemlji . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38

4 DEDOVANJE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43

Zgradba celice . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44

Izdelaj model kromosoma . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47

Razmnoževanje celic . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52

Gojenje malih trolov . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56

Razišči dedne lastnosti . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58

Spolno vezano dedovanje . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60

Iskanje izgubljene osebe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62

Postani genetski svetovalec . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64

5 BIOTEHNOLOGIJA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69

Kako bi vzgojili bakterije za najboljše kislo mleko . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70

Bakterije, naše sostanovalke . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74

4

6 EVOLUCIJA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77

Naravni izbor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78

Mutacije . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82

Vpliv okolja na preživetje . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84

Prilagoditve na ekološke razmere . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88

7 BIOTSKA RAZNOLIKOST . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91

Razvojno drevo in razvrščanje organizmov . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .92

Razvrščanje organizmov s pomočjo dihotomnega določevalnega ključa . . . . . . . . . . .98

Razišči biotsko pestrost . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .102

Biomi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 108

(Ne)zaščiten kot medved - ali res? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 110

6

VSE

BIN

SKI S

KLO

PČ

AS

STRU

KTU

RA

POU

KA

MED

PRED

MET

NA

PO

VEZ

AVA

OPO

MBE

UVO

DRA

ZISK

OVA

NJE

IN

POSK

USI

sept

embe

r3

ure

Uva

janj

e: 1

ura

Obr

avna

va n

ove

snov

i: 1,

5 ur

ePo

navl

janj

e in

utr

jeva

nje:

0,5

ure

Prev

erja

nje

in o

cenj

evan

je: /

špor

tna

vzgo

jaLa

bora

nt:

‒ Ra

zisku

j kot

zna

nstv

enik

BIO

LOŠK

O Z

NAN

JE V

VS

AKDA

NJE

M Ž

IVLJ

ENJU

sept

embe

r2

uri

Uva

janj

e: 0

,5 u

reO

brav

nava

nov

e sn

ovi:

0,5

ure

Pona

vlja

nje

in u

trje

vanj

e: 1

ura

Prev

erja

nje

in o

cenj

evan

je: /

druž

boslo

vje

gosp

odin

jstvo

ŽIVI

SIS

TEM

Ise

ptem

ber –

ok

tobe

r3

ure

Uva

janj

e: 0

,5 u

reO

brav

nava

nov

e sn

ovi:

1,5

ure

Pona

vlja

nje

in u

trje

vanj

e: 1

ura

Prev

erja

nje

in o

cenj

evan

je: /

kem

ija

DEDO

VAN

JEok

tobe

r –

dece

mbe

r19

ur

Uva

janj

e: 1

ura

Obr

avna

va n

ove

snov

i: 14

ur

Pona

vlja

nje

in u

trje

vanj

e: 2

uri

Prev

erja

nje

in o

cenj

evan

je: 2

uri

zgod

ovin

aLa

bora

nt:

‒ Zg

radb

a ce

lice

(igra

vlo

g)‒

Opa

zova

nje

obar

vani

h kr

omos

omov

‒ Iz

dela

j mod

el k

rom

osom

a‒

Goj

enje

mal

ih tr

olov

‒ Sp

olno

vez

ano

dedo

vanj

e

BIO

TEHN

OLO

GIJA

janu

ar –

fe

brua

r7

ur

Uva

janj

e: 0

,5 u

reO

brav

nava

nov

e sn

ovi:

5,5

urPo

navl

janj

e in

utr

jeva

nje:

1 u

raPr

ever

janj

e in

oce

njev

anje

: /

slove

nšči

nago

spod

injst

voke

mija

zgod

ovin

aok

oljsk

a vz

goja

Labo

rant

:‒

Kako

bi v

zgoj

ili b

akte

rije

za n

ajbo

ljše

kislo

mle

ko

EVO

LUCI

JAfe

brua

r –

mar

ec

15 u

r

Uva

janj

e: 0

,5 u

reO

brav

nava

nov

e sn

ovi:

11,5

ur

Pona

vlja

nje

in u

trje

vanj

e: 1

ura

Prev

erja

nje

in o

cenj

evan

je: 2

uri

geog

rafij

aLa

bora

nt:

‒ N

arav

ni iz

bor

‒ Vp

livi o

kolja

na

prež

ivet

je‒

Prila

godi

tve

na e

kolo

ške

razm

ere

‒ Pr

ipra

va m

odel

a ek

osist

ema

(*po

moč

uče

ncem

pri

vzdr

ževa

nju

in o

pazo

vanj

u do

ko

nca

šol.

leta

)

BIO

TSKA

RAZ

NO

LIKO

ST(r

azvr

ščan

je o

rgan

izm

ov,

biom

i in

bios

fera

, vpl

iv

člov

eka

na n

arav

o in

ok

olje

)

april

– ju

nij

15 u

r

Uva

janj

e: 0

,5 u

reO

brav

nava

nov

e sn

ovi:

11,5

ur

Pona

vlja

nje

in u

trje

vanj

e: 1

ura

Prev

erja

nje

in o

cenj

evan

je: 2

uri

geog

rafij

ake

mija

tuj j

ezik

slove

nšči

na

Labo

rant

:‒

Raziš

či b

iots

ko p

estr

ost (

delo

na

tere

nu)

‒ Bi

omi –

mod

el e

kosis

tem

a*‒

(Ne)

zašč

iten

kot m

edve

d –

ali r

es? (

igra

vlo

g)

25

RAZISKOVANJE IN POSKUSI

1

26

Oper

ativ

ni c

ilji

Raziskuj kot znanstvenik − poenostavljen primer

znanstvenega raziskovanja

Učenci:E1−1 spoznajo, da je biološko znanje temelj za medicino, veterino, farmacijo itd.,E1−2 na podlagi primerov razvijajo razumevanje o interdisciplinarnosti,F1 samostojno postavljajo raziskovalna vprašanja in načrtujejo raziskave,F2 znajo ovrednotiti natančnost meritev in ponovljivost poskusa,F3 razlikujejo med spremenljivimi in kontroliranimi parametri pri poskusu,F4 znajo izdelati ustrezen graf za prikaz podatkov in razviti kvantitativne trditve o odnosih med

spremenljivkami.

»Slišim in pozabim. Vidim in si zapomnim. Naredim in razumem.«

(Konfucij)

27

KAJ RAZISKOVATI?

Znanost zajema postavljanje vprašanj in iskanje odgovorov na podlagi natančnih opazovanj, meritev in znanstvenih poskusov, ki morajo biti ponovljivi ter preverljivi z nadaljnjimi poskusi in opazovanji. Odgovori na zastavljena znanstvena vprašanja vodijo k novim vprašanjem. Tako se pot iskanja odgovorov za znanstvenika nikoli ne konča. Ves čas postavlja nove hipoteze, ki jih lahko z gotovostjo zavrne, potrdi pa le njeno verjetnost. Znanstvenik se mora zavedati, da kljub potrditvi hipoteze lahko kasnejša dognanja verjetnost hipoteze močno zamajejo.

Učitelj lahko izpelje kateri koli drug primer raziskovanja in ga poveže z obravnavano snovjo. Pogosto poskusi, povezani z živimi sistemi, trajajo daljši čas, zato je pomembno, da jih pravočasno načrtujemo in začnemo z njihovim izvajanjem.

V raziskavo lahko vključimo tudi žive organizme, seveda ob upoštevanju etičnih načel in za-konodaje. Nekaj preprostih poskusov lahko tako opravimo npr. z gojenjem solinskih rakcev, vodnih bolh ali nekaterih drugih nevretenčarjev.

V primeru izvajanja anket ali poskusov z ljudmi se izogibajmo temam, ki bi lahko stigmatizirale posameznega učenca, npr. zaradi telesne mase, telesne višine, barve las ali kože (v primerjavi z njegovimi družinskimi člani, s katerimi morda ni v neposrednem sorodu in je morda posvojen …).

Učenci lahko raziskujejo npr. vrsto obutve, s katero so prišli v šolo, velikosti stopal, barvo oči, barvo las, razpon rok, kateri šport jim je všeč, v koliko jezikih znajo prešteti do deset, katero zvrst glasbe najraje poslušajo … Delitev v skupine po spolu načeloma ni moteča.

POenOSTAVlJen PRImeR ZnAnSTVenegA RAZISKOVAnJA

Raziskovalno vprašanje: Kako telesna pripravljenost (kondicija) devetošolcev vpliva na frekvenco dihanja (število vdihov v eni minuti) med telesno vadbo?

Namen raziskovanja: spoznati (ponoviti) potek znanstvene raziskave

Hipoteza: Med telesno vadbo se učencem devetega razreda osnovne šole s slabšo kondicijo frekven-ca dihanja bistveno bolj poveča kot pri treniranih osebah.

Načrt raziskovanja

Pripomočki: ura ali štoparica, preglednica za beleženje v DZ, pisalo

Predmet opazovanja/vzorec: vsi učenci 9. razreda

Učence devetega razreda razvrstimo v dve skupini:

skupina A: osebe, ki obiskujejo treninge najmanj dvakrat tedenskoskupina B: osebe, ki telovadijo le med poukom športne vzgoje

Metode dela: merjenje frekvence dihanja, izdelava in razlaga grafikona

28

Potek poskusa: Učenci obeh skupin mirujejo in preštejejo število vdihov v eni minuti; tako ugo-tovijo frekvenco dihanja v mirovanju. V nadaljevanju učenci obeh skupin istočasno naredijo 20 počepov in nato ponovno preštejejo število vdihov v eni minuti. Rezultate vsakega učenca zapišemo v preglednico.

Izračunamo povprečno vrednost frekvence dihanja učencev posameznih skupin in narišemo grafikone.

Rezultati

Primer preglednice

Skupina Učenec Št. vdihov v 1 min. v mirovanju (pred vadbo)

Št. vdihov v 1 min. po 20 počepih

Povprečno št. vdihov v 1 min. pred vadbo

Povprečno št. vdihov v 1 min. po 20 počepih

Povprečno št. vdihov v 1 min. pred vadbo (skupaj)

Povprečno št. vdihov v 1 min. po 20 počepih (skupaj)

A 1.

2.

3.

B 1.

2.

3.

Primer grafa: Povprečna frekvenca dihanja posameznih učencev pred in po vadbi.

Povprečno število vdihov v 1 min. pred vadbo

Povprečno število vdihov v 1 min. po 20 počepih

0

10

20

30

A

B

29

Ugotovitve

Učenci ubesedijo in zapišejo svoje ugotovitve. • Frekvenca dihanja se je povečala pri vseh učencih, najmanj pa pri učencih, ki

redno obiskujejo treninge.• Frekvenca dihanja se je pri učencih s slabšo kondicijo hitreje povečevala kot

pri treniranih učencih.• Razlike v frekvenci dihanja se opazijo ne samo med učenci različnih skupin,

ampak tudi med učenci iste skupine.Zapišejo, ali so s poskusom potrdili ali ovrgli verjetnost svoje hipoteze.

Metodično-didaktični nasveti

Pri raziskovanju (ko načrtujemo poskus) določimo spremenljivke, to je faktorje/dejavnike, ki se lahko med poskusom spremenijo. Pogoste spremenljivke so npr. čas, temperatura, svetloba, masa, volumen, število, prisotnost/odsotnost nekaterih snovi ipd.

Dejavnik, ki ga v poskusih namenoma spreminjamo, se imenuje neodvisna spremenljivka. V posku-su opazujemo izbrani dejavnik, ki se lahko spremeni glede na neodvisno spremenljivko. Opazovani dejavnik imenujemo odvisna spremenljivka.

Ker mora biti poskus kontroliran, moramo določiti tudi kontrolne spremenljivke. To so dejavniki, ki se med poskusom ne smejo spreminjati, s čimer poskrbimo, da so spremembe odvisne spremen-ljivke, ki jih pri poskusu opazimo, posledica sprememb le neodvisne spremenljivke (da na spremem-be odvisne spremenljivke vpliva le spreminjanje neodvisne spremenljivke).

V primeru, da opazujemo frekvenco dihanja v odvisnosti od intenzivnosti vadbe, je intenzivnost vadbe neodvisna spremenljivka (pri poskusu jo spreminjamo), frekvenca dihanja pa odvisna spremenljivka (pri poskusu jo opazujemo).

neodvisno spremenljivko na grafu prikažemo na osi x, odvisno pa na osi y.

Učenci lahko narišejo različne grafikone (npr. število vdihov v 1 minuti posameznih učencev ali povprečno št. vdihov v 1 minuti pred in po vadbi). Sledi lahko diskusija o najprimernejši obliki grafiko-na in o tem, katere podatke je smiselno prikazati v obliki grafikona.

Večji vzorec lahko dobimo tako, da vključimo večje število učencev, npr. združimo podatke različnih razredov. Počepe lahko ponovijo tudi isti učenci, vendar je treba upoštevati, ali so pred novo serijo počepov spočiti ali še vedno zadihani. To, koliko časa mora vmes preteči, da se frekvenca dihanja vrne v prvotno stanje, pa je lahko nov izziv in novo raziskovalno vprašanje.

Večji ko je vzorec opazovanja, z večjo verjetnostjo lahko hipotezo potrdimo ali ovržemo. Zgoraj predstavljeni primer raziskovanja je zelo poenostavljen. Znanstveniki pogosto na začetku svoje raziskave naredijo najprej t. i. preliminarne (predhodne) poskuse na manjšem številu osebkov in glede na te rezultate po potrebi preoblikujejo ali dopolnijo hipotezo ter načrtujejo nove poskuse na čim večjem številu osebkov (npr. anketne vprašalnike pogosto predhodno preverijo v pilotni raziskavi). Tako bi lahko zgornji poskus označili kot preliminarni poskus za nadaljnje raziskave. Te bi zajele na primer vse učence vaše šole ter učence drugih osnovnih šol, morda tudi osebe drugih starostnih skupin, vključile še druge oblike telesne vadbe itd.

Učenci lahko napišejo poročilo o opravljeni vaji, v katerem opišejo problem, ki ga rešujemo, hipo-tezo, opis metod dela, rezultate (predstavljene v obliki preglednice in grafično), razpravo (diskusijo), razlago rezultatov ter zaključek, v katerem ocenimo veljavnost naše hipoteze. Izsledke svojih raziskav lahko znanstveniki objavijo v strokovnih revijah in/ali jih predstavijo na znanstvenih srečanjih, zato lahko učenci napišejo članek za šolski časopis ali pripravijo predstavitev za svoje sošolce.

30

Znanstveni poskus mora biti ponovljiv (to pomeni, da ga lahko kasneje kdor koli ponovi) in izve-den v kontroliranih pogojih. Vsak znanstveni poskus vsebuje tudi kontrolne skupine.Predhodni poskusi nam lahko med drugim pokažejo, da nismo upoštevali vseh spremenljivk, ki bi lahko vplivale na rezultat poskusa. Pri poskusu smo namreč upoštevali le enako starost, isti čas, isti prostor, enako izvedbo in merili spremembo frekvence dihanja, zanemarili pa smo druge vplive na frekvenco dihanja (npr. razpoloženje, zdravstveno stanje), kar je razvidno v razlikah v frekvenci di-hanja znotraj posamezne skupine. Prevelike razlike v rezultatih posameznih oseb nas opozarjajo na potrebo po bolj kontroliranih poskusih, kar pa v bioloških sistemih ni ravno enostavno (npr. težko določimo kvaliteto zdravstvenega stanja posameznika, njegovo razpoloženje, ki ponavadi niha itd.). Zato je potrebno vse rezultate, ki jih s poskusi dobimo, kritično analizirati.

V popolnoma kontroliranih pogojih znanstveniki nadzirajo raziskovano okolje tako, da so vse spre-menljivke, ki lahko vplivajo na poskus, konstantne, le tista, ki jo proučujemo, je spremenljiva. Tako bi morali iz okolja izločiti vse spremenljive parametre razen enega, kar pa je v naravi nemogoče. Namesto izločanja spremenljivih parametrov znanstveniki »kontrolirajo« neželene parametre tako, da preverijo njihov vpliv na rezultat poskusa s pomočjo kontrolnih skupin (kontrol).

Za bolj zanesljive ugotovitve je potrebno opraviti več ponovitev poskusa. Iz enega poskusa navadno ne moremo potegniti dovolj zanesljivih ugotovitev/zaključkov. Za večjo zanesljivost je potrebno poskus pri enakih pogojih ponoviti vsaj trikrat.

H kvaliteti poskusov pripomore tudi natančnost meritev. Če na primer pri štetju vdihov na minu-to uporabljamo natančno štoparico, so rezultati veliko bolj zanesljivi, kot če bi čas oziroma sekunde šteli sami, brez štoparice. Tako je zelo pomembno, da znanstvenik za merjenje in opazovanje izbere dovolj natančna orodja, kvalitetne programe … Za vsako aparaturo, ki jo znanstvenik uporablja, mora biti znana natančnost meritev. Poleg vsega lahko pride do napake v merjenju, če človek za-vestno vpliva na hitrost dihanja. Zato naj se učenci pri štetju vdihov umirijo in osredotočijo na neko točko ter se prepustijo spontanemu dihanju.

31