Hoe kan fotosynthese 2.0 de wereld redden?
1 / 30
Lesson duration is: 50 minIntroduction
Deze les gaat over technologieën die ontwikkeld zijn of worden, om de effectiviteit van het fotosyntheseproces in planten te vergroten. De les zorgt voor herhaling maar vooral verdieping van de kennis van fotosynthese. Het laat de leerlingen zien waartoe kennis over fotosynthese kan leiden. Tegelijk worden leerlingen gevraagd na te denken over schaduwkanten van deze ontwikkelingen.
Voorkennis van fotosynthese op niveau 5/6 VWO is noodzakelijk. Oefenen met BINAS maakt deel uit van deze les.
Instructions
Voorkennis van leerlingen
Kennis van fotosynthese (moet behandeld zijn).
Voorbereiding voor de docent
Deze les bestaat uit een klassikale introductie, waarna de leerlingen in expertgroepen één onderdeel van de fotosynthese uitdiepen. In het tweede deel van de les wisselen de experts die kennis in een nieuwe groep uit. Daarna bespreken de leerlingen onderling welke technologie het meest kansrijk is om te helpen het wereldvoedselprobleem op te lossen.
Het is verstandig als de docent zich even verdiept in het maken en hergroeperen van de groepjes (zie de betreffende dia's).
Leerlingen oefenen ook met het zoeken van informatie in BINAS.
De technologiën behoren niet tot de examenstof en vereisen dus ook enige studie van de docent. Dit soort technologiën zouden prima als examenvraag opgevoerd kunnen worden en daarom is deze les ook zeker geschikt als examentraining.
Zorg dat leerlingen de les op hun eigen scherm kunnen volgen (zet het vinkje 'toon bij leerling' aan), anders kunnen ze niet bij de deelopdrachten.
Reserveer ook nog wat tijd om klassikaal de laatste vragen te bespreken. Dat kan eventueel ook in een aansluitende les. Waarschijnlijk is deze les iets te lang voor een les van 50 minuten.
Leerdoelen / vaardigheden
Na deze les...
...is de kennis van de fotosynthese opgefrist en verdiept.
...kan de leerling aangeven op welke manieren het proces van fotosynthese geoptimaliseerd zou kunnen worden.
...kan de leerling op basis van deze kennis een inschatting maken van de haalbaarheid van deze technologiën als het gaat om het tegengaan van honger in de wereld.
...kan de leerling ook nadelen benoemen van deze technologiën.
- ...heeft de leerling opzoekvaardigheden in BINAS opgedaan.
- ...heeft de leerling samengewerkt in expertgroepen.
Aansluiting curriculum
De les sluit goed aan bij het onderwerp fotosynthese en vormt een aanvulling daarop. Geschikt als examentrainer.
Items in this lesson
Slide 1 - Slide
This item has no instructions
Slide 2 - Slide
This item has no instructions
Slide 3 - Slide
This item has no instructions
Slide 4 - Slide
Toelichting
Deze dia is een opwarmertje. De feiten/fabels betrekken de leerlingen bij het probleem. Door op de hotspots te klikken kun je snel het antwoord laten zien, maar het is natuurlijk leuk als de leerlingen even over het antwoord na moeten denken.
De stelling 'Rond 2060 zijn er 10 miljard mensen' valt (begin 2025) binnen 10 modellen die de wereldbevolking voorspellen (ergens tussen 2050 en 20264).
De stelling 'Fotosynthese is al uitgeëvolueerd' wordt hier gepresenteerd als fabel. Daarover is best discussie (mogelijk). Het kan zijn dat planten in de natuur wel tijd genoeg hebben gehad om te evolueren (hoewel bomen die 1000 jaar oud worden...hebben die de kans om te 'reageren' op stijgende CO2-gehaltes in de atmosfeer?). Gewassen worden geselecteerd op gewenste eigenschappen en krijgen geen kans om te evolueren. Deze kennis komt verderop als vraag terug. Het is aan de docent om dit al wel of gewoon nog niet te vertellen hier.
Wat zijn - volgens jou -
dè grote wereldproblemen?
Slide 5 - Mind map
Toelichting
Deze vraag is bedoeld om leerlingen eerst breed over wereldvraagstukken te laten nadenken (wereldvoedselprobleem, klimaatverandering, zeespiegelstijging, overbevolking, .....).
Om deze les toe te spitsen op het proces van fotosynthese, zal als onderwerp alleen het wereldvoedselprobleem aangekaart worden. Veel andere onderwerpen hangen hier wél mee samen.
Slide 6 - Slide
This item has no instructions
Slide 7 - Slide
Toelichting
De afbeelding laat de groei van de wereldpopulatie zien. Veel monden te voeden dus.
Meer voedsel verbouwen kost veel grond. Het upgraden van de fotosynthese zou bij eenzelfde grondverbruik meer voedsel opleveren. Hoe? Daar gaat deze les over.
Vraag
Waardoor is fotosynthese in voedselgewassen (rijst, aardappels, granen) nog geen optimaal proces?
A
De geselecteerde planten hebben onvoldoende tijd gehad om te evolueren
B
De geselecteerde planten zijn aan het degenereren
C
De geselecteerde planten kruisen steeds met wilde planten
D
De geselecteerde planten moeten zich steeds aan nieuwe omstandigheden aanpassen
Slide 8 - Quiz
Antwoord
Hoewel A het juiste antwoord is, valt daar natuurlijk wel iets op af te dingen. Gewassen volgen niet de lijn van natuurlijke selectie maar worden kunstmatig geselecteerd. Er is dus geen sprake van evolutie.
Sowieso een interessante discussie tussen evolutie (natuurlijke selectie) en het telen van gewassen (kunstmatige selectie): wanneer ontstaat er onderscheid tussen mens en natuur...?
Slide 9 - Video
This item has no instructions
Waarom is onderzoek naar effectievere fotosynthese zo belangrijk?
Slide 10 - Open question
Mogelijke antwoorden:
- groeiende wereldpopulatie
- minder landbouwgrond beschikbaar
- meer stressfactoren zoals droogte, temperatuurstijging, overvloedige regen
Francesco zegt dat we weten hoe CO2 de plant in komt. Hoe is dat ook alweer?
A
CO₂ komt de plant binnen via de wortels en dan via de houtvaten naar de bladeren
B
CO₂ komt de plant binnen via de bladgroenkorrels die in alle groene delen van de plant zitten
C
CO₂ komt de plant binnen via de huidmondjes, die onderin in de bladeren zitten
D
CO₂ komt via diffusie, opgelost in water, de plant binnen, zowel via de hout- als de bastvaten.
Slide 11 - Quiz
This item has no instructions
0
Slide 12 - Video
This item has no instructions
Wat heeft een plant NODIG of wat PRODUCEERT een plant?
Slide 13 - Drag question
This item has no instructions
Vraag
Wat zijn beperkende factoren voor de fotosynthese?
Slide 14 - Open question
Toelichting
CO2 is bekend als beperkende factor voor de fotosynthese. Dit is voor leerlingen soms bevreemdend, aangezien we tegenwoordig een CO2-overschot lijken te hebben. Leuk onderwerp voor een gesprek.
Hoeveelheid bladgroen / thylakoiden is ook een beperkende factor. De dikte van het blad speelt een rol (welke?). Natuurlijk de hoeveelheid beschikbaar water.
Als zuurstof genoemd wordt, geeft dat weer even een mogelijkheid om uit te leggen hoe fotosynthese ook alweer werkt.
Ook factoren als temperatuur spelen een rol (want er zijn uiteraard enzymen bij betrokken).
Slide 15 - Slide
This item has no instructions
Slide 16 - Slide
Toelichting
Het is het meest efficiënt als de docent de groepen bij voorbaat indeelt.
* Zorg dat er eerst groepen gevormd zijn van 5 leerlingen. Dit zijn de basisgroepen. Leuk als elke basisgroep een naam heeft ('madeliefje', 'klavertje vier', ...)
* Laat de leerlingen binnen een groep zichzelf een nummer geven (van 1 t/m 5) geven.
* Ga nu door naar de volgende dia: op basis van hun nummer worden de basisgroepen gehergroepeerd tot expertgroepen (dus alle nrs 1 bij elkaar, alle nrs 2 bij elkaar, etc.). Dit geeft gedoe, dus een duidelijke instructie is belangrijk.
* (na het expertgedeelte komen de leerlingen weer samen in hun basisgroep ('madeliefje' etc) om hun expertkennis te delen)
Slide 17 - Slide
Toelichting
Zie voor de expertmethode en het indelen van de groepjes de toelichting bij de vorige dia, en de afbeelding.
Spoor de leerlingen aan om in hun expertgroep samen de (lastige!) teksten en vragen te doorgronden. Ze moeten straks in hun basisgroep als expert verslag doen van hun opgedane kennis.
Slide 18 - Slide
Toelichting
De pitches vinden plaats binnen de basisgroepen, niet klassikaal.
Handig als de docent een tijdsignaal laat horen, bijv na 1,5 minuut telkens.
Poll
Eén antwoord per groep: alleen de nrs 3 mogen antwoord geven
(namens de hele groep natuurlijk)
Welke technologie is volgens jullie groep het meest kansrijk om de fotosyntheseactiviteit substantieel op te hogen?
Rubisco
Huidmondjes
Cytochroom-B6f-complex
Planten gevoelig maken voor infrarood
Minder chlorofyl
Slide 19 - Poll
This item has no instructions
Leuk, die fotosynthese-upgrade.
Heeft allemaal voordelen.
Maar wat zouden NADELEN
kunnen zijn?
Slide 20 - Mind map
Toelichting:
Nadelen zouden kunnen zijn:
- onvoorspelbaar wat ecologisch effect is
- tekort aan water, voedingsstoffen (andere factoren worden beperkend)
- grote zaadbedrijven krijgen patenten op deze ge-upgradede plantensoorten waardoor kleine boeren het nakijken hebben
Het gaat hier minder om goede/foute antwoorden, meer om de discussie.
Vraag
Dus: Kan fotosynthese 2.0 de wereld redden?
Zo ja: hoe?
Zo nee: waarom niet?
Slide 21 - Open question
Toelichting
Dit is de vraag waar de les mee begon. Hopelijk hebben leerlingen nagedacht over het hele proces van de fotosynthese, voor- en nadelen van verschillende technologiën. En kunnen ze argumenten aandragen om hun mening te ondersteunen.
Voor geïnteresseerde leerlingen is verderop een filmpje te zien van de studie Plantenwetenschappen aan de Wageningen Universiteit.
Poll
Mijn kennis van de fotosynthese is door deze les verdiept
nee, helemaal niet
een heel klein beetje
ja, ik snap het nu beter maar ik weet niet méér
ja, en ik heb nu kennis van toepassingen
Slide 22 - Poll
This item has no instructions
Poll
Ik kan 2 manieren noemen waarop het proces van fotosynthese geoptimaliseerd zou kunnen worden
😒🙁😐🙂😃
Slide 23 - Poll
This item has no instructions
Poll
Ik kan op basis van deze les een inschatting maken van de haalbaarheid van deze technologiën als het gaat om het tegengaan van honger in de wereld.
Slide 24 - Poll
This item has no instructions
Poll
Laatste vraag: Ik kan ook tenminste 1 nadeel noemen van de behandelde technologiën
😒🙁😐🙂😃
Slide 25 - Poll
This item has no instructions
Slide 26 - Slide
This item has no instructions
Slide 27 - Slide
This item has no instructions
Slide 28 - Slide
This item has no instructions
Slide 29 - Video
Deze video kan aan het eind van de les getoond worden om een indruk te geven van de opleiding Plantenwetenschappen.
Slide 30 - Slide
This item has no instructions
