Taust:

Mineraalid on meie ühiskonna alustalad ja neid leidub kivimites ning maakides. Maailmas on teadaolevalt umbes 5000 erinevat mineraali, kuid vaid mõned neist moodustavad kivimeid – sellist tüüpi mineraale kutsutakse kivimeid moodustavateks mineraalideks. Mõned mineraalid on väärtuslikumad, sest nendest valmistatakse erinevaid tooteid – geoloogid kutsuvad selliseid mineraale maakmineraalideks.

Maapõu koosneb erinevat tüüpi kivimitest, mille moodustavad mitmed erinevad mineraalid. Kasulikke kivimeid, mida majandusliku väärtuse tõttu kaevandatakse, nimetatakse maakideks. Maak on majanduslik termin, mis kirjeldab piisavalt suure mineraalisisaldusega kivimit, mida kaevandatakse müügiks.

Enne, kui saame mineraale maapõuest kaevandada, peavad geoloogid kõigepealt nende maardlate asukohad kindlaks tegema. Uute mineraalide leidmise protsessi kutsutakse üldgeoloogiliseks uurimistööks või lihtsalt geoloogiliseks uuringuks. Sellega tegelevad spetsiaalsed geoloogide tiimid, kes kasutavad tänapäevaseid meetodeid nagu kaardistamine, geofüüsika ja puurimine. Kui uus maardla on leitud ja ja selle piirid kindlaks määratud, saab alustada kaevandamisega. Kaevandatud kivimit peab maakmineraalide kättesaamiseks töötlema ehk rikastama. Seda saab teha rikastusprotsesside abil, milleks on mehaaniline purustamine ja jahvatamine koos keemilise või termilise töötlemisega. Nii saame kätte toormaterjalid nagu vask, kuld, raud või liitium.

Maavarad on hädavajalikud igapäevaselt kasutatavate tööriistade ja tehnika tootmiseks. Primaarsed ehk esmased maavarad on materjalid, mida saame maakmineraalide kaevandamisel otse maapõuest. Sekundaarsed ehk teisejärgulised maavarad on näiteks primaarsete maavarade toomisel tekkinud jäägid või jäätmed või taaskasutusse võetud materjalid. Pea kõik meie ümber koosneb maavaradest.

Ettevalmistus harjutuseks:

Enne harjutust jaga igale grupile kott legodega. Pane igasse kotti samapalju kõiki värve legoklotse. Jaga gruppidele ka väiksemad kotid kahe, nelja või kaheksa punase legoklotsiga. Neid kasutatakse maagi osa arvutamiseks ja õpilased saavad need harjutuse lõpupoole. Jaga klass gruppideks (soovitatavalt 4 õpilast grupis).

Harjutuse sisu:

Õpetaja saab harjutust läbi viia järgnevalt kirjeldatud sammude põhjal. Harjutust saab ka kohandada ja osaliselt läbi viia, olenevalt sellest, kui põhjalikult mingit teemat soovitakse käsitleda. Õpetaja saab kohandada ka harjutuse raskusastet. Harjutus laiendab õpilaste olemasolevaid teadmisi, kuna lahendamisel kasutatakse erinevates õppeainetes läbitud teemasid.

Harjutuse samm-sammuline juhis

Step 2:

MINECRAFTI JA BETTERGEO TUTVUSTUS – 2. SLAID

Tutvusta Minecrafti arvutimängu ja BetterGeo laiendust. Soovi korral võid näidata videot BetterGeo laiendusest Minecraftis [link presentatsioonis].

Step 3:

MAAVARAD – 3. SLAID

Anna õpilastele lühike ülevaade maavaradest. Seo Minecraftis olevad maavarad päriseluliste näidetega. Juhi tähelepanu sellele, et enne maavarade kaevandamist peab need üles leidma. See viib järgmise slaidi teemani.

Step 4:

GEOLOOGILISED UURINGUD – MINERAALID JA KIVIMID – 4. SLAID

Enne geoloogilisi uuringuid peame teadma, mida otsime. Selgita õpilastele, mis on mineraalid ja kivimid. Rõhuta, et kivimid koosnevad kivimeid moodustavatest mineraalidest. Näita legode abil, kuidas vastavatest mineraalidest kivimid moodustuvad.

Esimene ülesanne: Anna õpilastele töölehed, suuremad kotid legodega ja Gabro kivimi näidis – õpilased peavad legodest kivimi kokku panema.

Step 5:

GEOLOOGILISED UURINGUD – MAAK – 5. SLAID

Selgita õpilastele, mis on maak ning seda, et tänapäevaseks eluks on vaja selliseid maakmineraale nagu vask ja liitium.

Teine ülesanne: Ülesanne on eelmisega sarnane, kuid nüüd tuleb neil lisada punaseid legoklotse, mis esindavad maaki.

Step 6:

Kaevandamine – 6. slaid

Anna õpilastele lühike ülevaade kaevandamisest kasutades 6. slaidi.

Kolmas ülesanne: Q&A (küsimused ja vastused) kaevandamisest.

Näita õpilastele videot kaevandamisest Minecrafti BetterGeo versioonis (video link on esitluses) või mängi seda ise arvutis. Video või mängu mängimise ajal kommenteeri ja küsi õpilastelt küsimusi.

Video või mängimise ajal küsi järgmisi küsimusi:

(Kasuta raua leidmisel magnetkompassi, mis reageerib maagi läheduses ning aitab rauamaagi asukohta leida.)

Q&A: Rauamaagi asukohas küsi õpilastelt, kas nad näevad erinevust maagi (tumedam ja triibuline) ning selle peal asuva kivimi (heledam ja täpiline) vahel?

• Kaevanda veidi rauamaaki.

Q&A: Mida näevad õpilased maapinnas pärast kaevandamist? Mida me saame mängus selle vastu ette võtta ja mida saaks teha päriselus?

• Edasi mine sulatusashju juurde, et maaki töödelda.

Q&A: Mida on sulatuseks tarvis? (vihje: soojusallikat)

• Siin näites on sulatusahjus süsi juba olemas. Pane maak sulatusahju ning sulge see. Pööra tähelepanu ahjust väljuvale tossule ja sellele, et kusagile ahju lähedusse tekib tuhka.

Q&A: Küsi, kas õpilaste arvates on toss ja tuhk ümbruskonnale head? Mida saab mängus ja mida päriselus selle vältimiseks teha?

• Näita neile suitsugaasi puhastit. Seda saab paigaldada sulatusahjule ja see takistab reostuse levikut.

Q&A: Mis juhtus suitsuga nüüd? Kas ka päriselus saab midagi sarnast teha?

• Ava sulatusahi ja vaata sulatatud materjali. Saime raua, mis on tooraine. Lisaks saime ka mõned kõrvalsaadused.

Step 7:

TÖÖTLEMINE – 7. SLAID

Selgita õpilastele lühidalt, kuidas ja kus me saame maake töödelda.

Neljas, viies ja kuues ülesanne: Need ülesanded on seotud matemaatikaga. Vajadusel tuleta meelde teatud matemaatilised põhimõtted enne ülesande täitmist. Anna igale grupile väiksem kott punaste legojuppidega (2, 4 või 8). Õpilased peavad järgima juhiseid töölehel.

Kontrollige üle kõigi gruppide tulemused (maagi osa ja hind). Slaidil on animatsioonid ja õiged tulemused iga teatud arvu punaste juppide kohta (2, 4 ja 8). Räägi erinevatest maakmineraalide sisaldustest maagis ja millal on majanduslikult kasulik maaki kaevandada.

Step 8:

Töötlemine – 8. slaid

Tutvusta õpilastele lühidalt esmaseid (ehk primaarseid) ja teisejärgulisi (ehk sekundaarseid) maavarasid ja nende peamisi erinevusi. Tuleta õpilastele meelde varasemalt maavarade töötlemise kohta videos nähtut.

Näita õpilastele videot vase kadumisest. Arutlege ja analüüsige õpilastega kaevandamise tähtsust tänapäeva ühiskonnas.