Ainepassid

Soovituslik eeldusaine keemias – “Orgaanilised ained” (11. klass)

Soovituslikud eeldusteemad bioloogias “Organismide koostis” (1. kursuse teema), “Organismide energiavajadus” (ainevahetus ja fotosüntees) ning “Inimene” (2. kursus).

1 kursus.

„Elu keemia“ valikkursus on riikliku õppekava järgi ette nähtud 35-tunnise (x 45 min) kursusena, kuigi õppematerjali jaguks (autorite kogemuse kohaselt) põhjalikuma käsitluse korral ka kaheks kursuseks. Seetõttu on õpetajad teinud kogu pakutavast ainesisust teatud valiku (käsitledes siiski enamikku teemadest).

Elu keemia on valikkursus tublidele noortele bioloogidele-keemikutele, kes viitsivad süveneda ja mõelda. Õpitav võiks kõnetada nii neid, kes soovivad jätkata haridusteed kõrgkoolis meditsiini, geeni- või keskkonnatehnoloogia, keemia või bioloogia vallas, kui ka neid, keda huvitab bioloogilise sisuga keemia lihtsalt silmaringi avardamise mõttes.

See on kursus, kus ka õpetajad vahel raskemate küsimuste üle omavahel aru peavad ning alati kõike ei tea. Seetõttu on sageli tunnis rohkem kui üks õpetaja, kes loodavad õpilastega koos arutades loogiliste vastusteni jõuda. Kursuse õppematerjal on koostatud selliselt, et sihiks pole seda mitte „ära õppida“, vaid sellega süvenenult tegeleda. Püüame saada aru, miks biokeemilised protsessid looduses toimuvad, kuidas need mõjutavad meie meeltele tajutavaid nähtusi maailma ning milline on nende muundumiste tähtsus eluritele.

Õppetunnis on põhiline töövorm pigem seminar: probleemküsimuste ja skeemide ühine arutelu, analüüs ja tõlgendamine. Õpetajatel on oluline roll nii õppesisu selgitamisel kui ülesannete lahendamise juhendamisel. Kuivõrd käsitletava hulgas on palju huvitava struktuuriga molekule, siis suunatakse õpilasi ise molekulmudeleid kokku panema või animatsioone uurima. Loomulikult tehakse ka laboratoorseid töid

1. Suunata õpilasi süvenema, mõtlema ning koos õpetajatega arutlema bioloogia ja keemia (RÕK kohustuslike kursuste valdkondadest palju) keerukamatel teemadel
2. Kujundada õpilastes süvendatud ja lõimitud teadmisi ja oskusi bioloogiaga tihedalt seotud keemias
3. Avardada õpilaste silmaringi kursuse teemade valdkonnas, soodustades seega nende teadmiste analüüsi- ja sünteesivõime arengut ning meedias ilmuvate teadusteemade mõistmist
4. Soodustada bioloogiast ja keemiast huvitatud õpilaste teadmiste-oskuste arengut ning nende edasiõppimist antud valdkondades.
5. Pakkuda õpilastele ja õpetajatele suuremat koostöö ja -arenemise võimalust, kui see on võimalik nn tavaõppe raames.

Lisaks peetakse silmas riiklikus gümnaasiumi õppekavas sõnastatud eesmärke. Valikkursusega taotletakse, et õpilane:
1) tunneb huvi keemia ja teiste loodusteaduste vastu, mõistab keemia tähtsust ühiskonna arengus, tänapäeva tehnoloogias ja igapäevaelus ning on motiveeritud elukestvaks õppeks;
2) lahendab keemiaprobleeme teadusmeetodil, rakendades süsteemset loogilist mõtlemist, analüüsi- ja järelduste tegemise oskust ning loovust;
3) on omandanud süsteemse ülevaate elus loodusega seotud keemia põhimõistetest ja keemiliste protsesside seaduspärasustest;
4) mõistab looduse, tehnoloogia ja ühiskonna vastastikuseid seoseid ning saab aru nende mõjust elukeskkonnale ja ühiskonna jätkusuutlikule arengule;
5) suhtub vastutustundlikult elukeskkonda ning väärtustab tervislikku ja säästvat eluviisi;
6) langetab kompetentseid otsuseid, tuginedes teaduslikele, majanduslikele, eetilis-moraalsetele seisukohtadele ja õigusaktidele, ning hindab oma tegevuse võimalikke tagajärgi;
7) on omandanud ülevaate keemiaga seotud elukutsetest ning rakendab keemias omandatud teadmisi ja oskusi karjääri planeerides.

Kursusel omandatavate pädevuste hulgas on keskne eluslooduses toimuvate protsesside keemiliste aluste mõistmine, mis omakorda on aluseks loodusteadusliku maailmapildi avardumisele.

1. tunneb struktuurivalemite põhjal ära tähtsamad õpitud biomolekulid ja vastupidi, tunneb isomeeria eri vorme ning toob näiteid nende rollist eluslooduses
2. selgitab õpitud biomolekulide rolli organismide ehituses ja talitluses, samuti inimese toitumises;
3. selgitab ensüümkatalüüsi iseärasusi võrreldes tavaliste katalüütiliste reaktsioonidega;
4. selgitab rakus toimuvaid metabolismiprotsesse üldistatult, sidudes neid ainevahetuse energeetikaga;
5. lõimib oma teadmiste tasandil füüsika-, keemia- ja bioloogiakursuses õpitut elusorganismide ehituse ning talitluse kohta;
6. selgitab keemiliste infokanalite alusel organismide talitlusi ja ökoloogilisi nähtusi;
7. suudab õpitavate teemade piires prognoosida keemiliste ühendite (struktuuri järgi nende) omadusi ning luua seoseid elurites toimuvate protsessidega

Õpiväljundite saavutamisel peetakse silmas ka riiklikus õppekavas toodud üldpädevusi: õpipädevus, väärtuspädevus, suhtluspädevus, enesemääratluspädevus.

Kursuses tutvutakse organismides leiduvate ainete ja nende muundumistega. 

Elu keemia kursuse jooksul tutvutakse organismide toimimise keemilis-füüsikaliste alustega, biomolekulide (sahhariidid, lipiidid, valgud, nukleiinhapped) ning nende ehituse eripäraga (stereoisomeeria). Selgitatakse ensüümkatalüüsi põhimõtet ning selle vältimatut tähtsust toimuvate reaktsioonide seisukohalt. Õpitakse tundma metabolismiskeeme (ainevahetusradasid) ning pööratakse tähelepanu ainevahetuse energeetikale. Analüüsitakse keemilise info edastamist ja vahetamist looduses.

Teemad:

1) Isomeeria. Biomolekulid. Geomeetriline isomeeria: cis/trans-isomeeria, kiraalsus, stereoisomeeria.
2) Sahhariidid; monosahhariidid, disahhariidid, struktuursed ja varupolüsahhariidid.
3) Lipiidid: rasvad, fosfolipiidid; rakumembraanid, lipiididega seotud toitumisprobleemid.
4) Valgud: kodeeritavad aminohapped, lihtvalgud, liitvalgud, valkudega seotud toitumisprobleemid.
5) Nukleiinhapped, molekulaargeneetika keemia vaatevinklist. Ravimite võimalikke toimimismehhanisme
6) Metabolismi skeemid (lihtsustatud skeemidena): glükolüüs, tsitraaditsükkel, hingamisahel,
ettekujutus biosünteesist. Ainevahetuse energeetika.
7) Ensüümkatalüüs: ensüümid, koensüümid, vitamiinid, ensüümkatalüüsi erijooned.
8) Keemiline info looduses raku tasandil (ATP/AMP näitel, virgatsained jne), organismi tasandil (hormoonid, virgatsained), liigisiseselt (feromoonid) ja liikide vahel (allelomoonid). Orgaanilised lenduvühendid taimedes (VOC).
LISA: erinevate teemade paremaks mõtestamiseks kasutatakse mudeleid, täidetakse Moodle teste ja tehakse laboratoorseid töid.

1. Aktiivne osalemine auditoorses töös – ülesannete lahendamine tunnis, arutelus (seminaril) kaasalöömine jms.
2. Õpilane peab osalema vähemalt ⅔ auditoorsetest tundidest, so ligikaudu 12 tundi.
3. Õpilane peab osalema vähemalt pooltes laboratoorsetes töödes.
4. Moodle testidest on sooritatud vähemalt ⅔, need peavad olemas esitatud tähtajaks (tähtaeg tegemiseks on reeglina nädal aega).

Kursuse lõpus toimub väike teadmiste kontrollimise test.

Selliste nõuete täitmisel on kursus arvestatud.

Hinne: arvestatud / mittearvestatud vastavalt „Hindamiskriteeriumite“ osas toodule.

Üldiselt puuduvad, erandid kokkuleppel õpetajatega.

Kõik materjalid asuvad HARNO Moodle (moodle.edu.ee) “Elu keemia_TammeG” kursusel (ligipääs kursuse võtmega – teatavad õpetajad). Iseseisvad tööd: suuremaid iseseisvaid töid ei ole. Regulaarselt tuleb sooritada Moodle elektroonseid teste õpitava teema kohta.