Використання демонстраційного досліду як засобу вивчення функціонування рослинного організму в розділі "Рослини"

Міністерство науки та освіти України

Чернігівський державний педагогічний університет імені Т.Г. Шевченка

Хіміко-біологічний факультет

Кафедра біології

ВИКОРИСТАННЯ ДЕМОНСТРАЦІЙНОГО ДОСЛІДУ ЯК ЗАСОБУ ВИВЧЕННЯ ФУНКЦІОНУВАННЯ РОСЛИИНОГО ОРГАНІЗМУ В РОЗДІЛІ „рОСЛИНИ”

Курсова робота

 

Чернігів – 2007

ЗМІСТ

ВСТУП

РОЗДІЛ 1. Демонстраційні досліди в шкільному курсі біології

1.1 Значення демонстраційних дослідів

1.2 Забезпечення матеріалом та обладнанням проведення демонстраційних дослідів

РОЗДІЛ 2. Приклади проведення демонстраційних дослідів на уроках біології з розділу „Рослини”

2.1 Досліди, які з'ясовують фізіологічні процеси у коренях

2.2 Досліди, які з'ясовують фізіологічні процеси у листку

2.3 Досліди, які з'ясовують фізіологічні процеси у насінні

ВИСНОВКИ

СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ

Вступ

Наочні методи і загальний педагогічний принцип наочності — поняття різні, не тотожні один одному.

Наочні посібники використовуються майже на всіх уроках біології. Проте це не означає, що всі уроки проводяться наочними методами. При словесних методах наочність часто є лише ілюстрацією до слів учителя або засобом підсилення образності його розповіді. Так, розповідаючи про рослини, тварин, що їх не можна показати в натурі, про певні біологічні явища (переліт птахів, піклування про потомство), про наукові відкриття або ознайомлюючи дітей з біографіями вчених тощо, вчитель показує картини, таблиці, фото. Та джерелом інформації все ж лишається слово вчителя — його розповідь, його пояснення.

Інша роль відводиться наочним посібникам під час проведення уроку наочними методами. Тут саме вони (досліди, живі об'єкти, кінофільми, таблиці) стають джерелом інформації для учнів, а не слово вчителя. Розглядаючи посібники, що демонструються, самостійно чи за допомогою запитань учителя учні обдумують висновки, роблять узагальнення й умовиводи. В цьому особливість використання наочності при наочних методах.

Мета роботи: проаналізувати використання демонстраційного досліду в шкільному курсі біології при вивченні розділу „Рослини”.

Завдання роботи полягали в тому, щоб:

1)   визначити місце демонстраційного досліду в шкільному курсі біології;

2)   охарактеризувати забезпечення об`єктами та засобами для проведення демонстраційних дослідів;

3)   навести приклади проведення демонстраційних дослідів з розділу „Рослини” в шкільному курсі біології в 6-му класі.

Розділ 1. Демонстраційні досліди в шкільному курсі біології 1.1 Значення демонстраційних дослідів

Мета застосування наочних методів — збуджувати й розвивати активність сприйняття і мислення учнів.

Правильно поставлене запитання, а далі й ціла система запитань, привертають увагу учнів до об'єктів і дослідів, що демонструються, змушують їх цілеспрямовано й послідовно спостерігати, порівнювати, робити висновки й узагальнення.

Наочність на уроках біології може бути натуральною (об`єкти природи живі й препаровані) і зображувальною (таблиці, схеми, муляжі, кінофільми).

До наочних методів належить демонстрування дослідів, натуральних об'єктів, зображувальних посібників.

Демонстрування натуральних засобів унаочнення при викладанні біології має переважне значення, тому що дає живі образні уявлення про рослини і тварин. Чим більше нагромаджено образних уявлень про органічний світ, тим легше, вдаючись до аналогії, контрастів тощо, ознайомити учнів з такими рослинами й тваринами, які з різних причин неможливо продемонструвати на уроках.

Найбільш доступними живими об'єктами є рослини. їх демонструють на уроках ботаніки і загальної біології. Як правило, їх можна заготовити заздалегідь на ділянці, в природі, в живому куточку і вдома.

Значна частина уроків ботаніки проводиться наочними методами. Наприклад, на уроці «Видозміни листків» екологічну пристосованість до зменшення випаровування води листопадом, зменшення площі листкової пластинки опушенням, восковим нальотом тощо учні можуть простежити на живих рослинах: монстері (вологі тропічні ліси Бразілії), камелії (Південний Китай), алое (з пустині Калахарі Південної Африки), кактусах (з пустинь Мексіки), хвої сосни, листках коров'яку та ін.

Живих тварин демонструють на уроках зоології, загальної біології й почасти фізіології людини. Найбільш вдалими об'єктами для демонстрування в класі є тварини середнього розміру, переважно птахи й ссавці. їх утримують у клітках, сажках, а для демонстрування переносять на стіл.

Більш дрібних тварин, наприклад жаб, ящірок, вміщують у скляні банки або склянки, зав'язані марлею, і роздають на столи або показують, ходячи по класу. У пробірках, заткнутих ватою, демонструють ще більш дрібних тварин — комах на різних стадіях розвитку, павуків.

Такі посібники, як чучела та скелети, укріплюють на підставках і певним чином освітлюють; для контрастності ставлять білий або чорний екран. Аналогічно демонструють муляжі й моделі.

Демонстрування дослідів або їхніх результатів на уроках проводять в усіх класах. Досліди можна проводити у різних варіантах, залежно від обладнання, й доручати різним учням. Учні зарисовують постановку досліду, записують висновки у зошити (наприклад, виділення кисню зеленими рослинами на світлі, виділення вуглекислого газу насінням, що проростає).

На багатьох уроках ботаніки вчитель або учні демонструють заздалегідь проведений дослід, розповідаючи про умови, в яких його ставили, Передусім формулюється запитання, яке має бути розв'язане за допомогою досліду, і пропонується простежити за дослідом, порівняти досліджувану і контрольну рослини чи декілька варіантів і зробити висновок.

Рис. 1. Різні прийоми демонстрування досліду, що свідчить про виділення кисню листками

Висновок уточнюється під час опитування учнів. Дослід схематично зображують у зошиті й підписують. Під час демонстрування дослідів, так само як і живих рослин, таблиць і кінофільму, за допомогою поставленого на початку запитання або кількох запитань учнів змушують зосередити увагу на побаченому, активно спостерігати, помічаючи явища або характерні ознаки, і робити із своїх спостережень висновки.

Рис. 2. Поєднання демонстрування досліду з рисунком на дошці і в зошиті (за С.А. Павловичем)

У викладанні зоології, анатомії, фізіології та гігієни людини класичним прикладом є демонстрування досліду з жабою. У найпростішому вигляді його виконують у VII класі і більш детально — у VIII класі.

На уроках у VII—VIII класах демонструють тварин із заздалегідь виробленими в живому куточку умовними рефлексами. Демонстрування, як правило, супроводиться повідомленнями юних натуралістів про те, як вони проводили ці досліди.

Для демонстрування живих рослин і тварин та їхніх функцій залучають учнів, що вже ставили досліди за завданням учителя в позаурочний час у куточку живої природи або на шкільній науково-дослідній ділянці. їхні повідомлення вчитель включає до викладу нового матеріалу як факти, із яких роблять висновки (індуктивна побудова уроку) або якими підтверджують раніш встановлене (дедуктивна побудова уроку).

Демонстрування мікроскопічних об'єктів застосовують у процесі викладання всіх біологічних курсів. Якщо в школі є лише 1—2 мікроскопи, вчитель, користуючись ними, не в змозі організувати практичної роботи. У цьому разі учні по черзі підходять до мікроскопа й розглядають підготовлений учителем препарат. Потім вони повертаються на свої місця і за вказівкою вчителя самі готують препарати, рисують те, що бачили у мікроскопі, читають за підручником.

Учні й самі виготовляють мікроскопічні препарати, кращі з яких демонструють для всього класу. Відповідаючи, учні повинні пізнавати ці об'єкти під мікроскопом.

Краще організувати роботу учнів з мікроскопами можна за допомогою інструктивних рисунків препаратів, виготовлених учителем і розміщених поряд із мікроскопом, а також таблиць на класній дошці.

У викладанні біології використовують мікропроектор — прилад для демонстрування на екрані мікропрепаратів. Це дає змогу всім учням бачити, що демонструє вчитель. Щоб спостерігати гідр під час вивчення на уроці, добре мати їх на стеблах водяної рослини у склянках. Якщо дістати необхідну кількість гідр неможливо, практичну роботу замінюють демонструванням. Гідр та кількох дафній вміщують у проекційну кювету й за допомогою епідіаскопа проектують на екран. Весь клас має змогу спостерігати, як гідра щупальцями ловить дафній. Мікро-проектором, який можна виготовити самому, зручно показувати на екрані інфузорії, а також різні мікроскопічні препарати, виділення кисню елодеєю тощо.

Навчити учнів поводитися з мікроскопом, особливо коли цих приладів мало,— складний і важкий процес. Тому вчителеві слід якомога частіше використовувати мікроскоп і не тільки при вивченні нового матеріалу, а й під час обліку знань. Багато хто з учителів на наступних уроках, опитуючи учнів, пропонує їм самостійно помістити готовий препарат під мікроскоп, приготувати препарат.

У розділі «Рослини...» учні здобувають знання про ріст, розвиток і життєві процеси рослинного організму. Характерною особливістю таких уроків з фізіологічним змістом є проведення експериментів.

Спостереження — це цілеспрямоване, безпосереднє, чуттєве сприйняття предметів і явищ природи. Експеримент — це вивчення процесів, які протікають в живих організмах у штучно створених умовах. І. П. Павлов писав, що спостереження збирає те, що йому пропонує природа, дослід бере у природи те, що він хоче. І сила біологічного досліду величезна.

На уроках біології з фізіологічним змістом експеримент є методом навчання; при цьому він може бути використаний як демонстрування або бути основою лабораторної роботи учнів.

У навчальному процесі експеримент може бути використаний з дослідницькою та ілюстративною метою. Під час ілюстративного підходу джерелом знань є слово — пояснення вчителя — і підручник, а експеримент тільки підтверджує висловлені припущення.

Дослідницький підхід у демонстраційному експерименті припускає постановку проблеми (формування гіпотези), пошуки шляхів її вирішення (розробка умов експерименту), демонстрування експерименту або його результатів і висновки (розкриття суті явища, що вивчається). Дослідницький підхід у лабораторному експерименті здійснюється аналогічно, проте учні самі проводять експеримент.

Біологічний експеримент найчастіше є тривалим і не -завжди вкладається за часом у рамки уроку. Щоб підсилити педагогічне значення демонстраційного експерименту і показати його цілісність за один урок, можливе використання прийому зближення початку і кінця досліду, його ходу і кінцевого результату. Кінцеві результати можна показувати на попередньо закладеному досліді.

Під час використання експерименту як методу пізнання важливо, щоб школярі засвоїли основні правила його проведення: експеримент вимагає дотримання сталості всіх умов, окрім однієї, вплив якої на організм досліджується. Варіант із незмінною умовою являє собою «контроль», а варіанти зі зміненою умовою того, що досліджується, є «дослідами». Під час демонстрування результатів експерименту необхідно показувати як «контрольні», так і «дослідні» рослини, порівнювати їх. Результати порівняння треба фіксувати у вигляді малюнків, таблиць, графіків тощо. Це дозволить закріпити дані спостережень, визначити причинно-наслідкові зв'язки.

1.2 Забезпечення матеріалом та обладнанням проведення демонстраційних дослідів

Живі організми — це група натуральних об'єктів (рослини, тварини, гриби, дроб'янки), що забезпечують найбільшу конкретність і повноту знань учнів. Частину живих рослин і тварин збирають на пришкільній навчально-дослідній земельній ділянці безпосередньо перед заняттями здебільшого для одноразового використання.

Наприклад, для забезпечення лабораторних робіт із теми «Різноманітність покритонасінних» (розділ «Царство Рослини», 6 клас) на пришкільній навчально-дослідній земельній ділянці доцільно вирощувати представників родин, що вивчаються: дикорослі рослини (паслін чорний, редька дика, ромашка аптечна, деревій звичайний) та культурні (жоржини, айстри, картопля, капуста).

Забезпечення занять живим роздатковим і демонстраційним матеріалом істотно полегшується, якщо в школі є куточок живої природи. Добираючи рослини й тварин до куточка живої природи, слід насамперед ураховувати можливості їх використання на уроках та в позаурочній роботі.

У процесі вивчення розділу «Царство Тварини» (7 клас) можна організувати різноманітні самостійні роботи з використанням живих тварин. Це сприяє успішнішому засвоєнню учнями анатомо-морфологічних, екологічних і систематичних понять розділу, ефективному оволодінню школярами вміннями правильно вести спостереження над тваринами, з'ясуванню систематичного положення різних видів тварин.

На розвиток пізнавальної самостійності учнів істотно впливає проведення лабораторних робіт із використанням живих тварин (евглени зеленої, інфузорії туфельки, дощового черв'яка, трубочника, молюсків тощо). Зазвичай на таких уроках роботі з натуральними об'єктами відводиться більша частина навчального часу, оскільки вона виконується па етапі вивчення нового матеріалу й має репродуктивний або пошуковий характер. Для успішного проведення цих уроків слід попередньо підготувати роздатковий матеріал та інструктивні картки, в яких зазначено тему лабораторної роботи, мету, обладнання й матеріали, хід роботи, а також завдання або запитання, що сприяють усвідомленому розумінню школярами об'єктів вивчення.

Натуральні предмети й технічні засоби для демонстраційного та лабораторного відтворення явищ природи, кількісного й якісного їх вивчення — це прилади, інструменти, лабораторне обладнання (приладдя), реактиви, матеріали. Вони необхідні для проведення спостережень і постановки дослідів, формування практичних умінь і навичок.

У процесі вивчення курсу біології можна використовувати різні прилади:

• механічні (прилад для демонстрування всмоктування води коренем, прилад для спостереження за розвитком кореневої системи в рослин, прилад для визначення газообміну в насіння, респіратор тощо);

• контрольно-вимірювальні (спірометр, сфігмоманометр, динамометр, фонендоскоп, психрометр, термометр медичний тощо);

• оптичні (лупа, мікроскоп).

Проте багато з цих приладів рідко використовуються в навчально-виховному процесі з біології. Тому наведемо опис усіх приладів, передбачених «Типовим переліком навчально-наочних посібники», технічних засобів навчання та обладнання загального призначення | біології для загальноосвітніх навчальних закладів».

Прилад для демонстрування всмоктування води коренем (ПВВК) застосовується під час вивчення теми «Відділ Покритонасінні. Вегетативні органи» (розділ «Царство Рослини», 6 клас). Цей механічний прилад складається з U-подібної скляної трубки, одне коліно якої широке, інше — вузьке. В широкому коліні розміщується коренева система досліджуваної рослини, яка закріплюється за допомогою корка. Щоб стебло рослини було зручно просувати в корку, в ньому просвердлюють канал. Вузьке коліно призначене для показу зміни рівня води в приладі в міру всмоктування її коренем рослини. Щоб позначити початковий рівень води, на це коліно надягають гумове кільце.

Прилад для спостереження за розвитком кореневої системи в росиш (ПРКС) застосовується для проведення дослідів із розділу «Царство Рослини» (6 клас), зокрема зі з'ясування впливу глибини висіву насіння на розвиток сходів.

Прилад складається з плоскостінної металевої посудини та підставки. Передній бік корпусу посудини засклений і для затінення закривається металевою засувкою, завдяки чому вдається запобігти відхиленню від скла коренів, що ростуть. У стінках корпусу зроблено маленькі отвори, крізь які в ґрунт може проникати повітря й стікати надлишкова вода після поливання. Внутрішня поздовжня скляна перегородка поділяє посудину навпіл.

Досліди й спостереження за допомогою цього приладу проводяться учнями в позаурочний час. Результати обговорюються на уроці. Для організації роботи з приладом доцільно використовувати спеціальні картки-інструкції, що можуть містити: опис конструкції приладу та загальну інструкцію щодо підготовки приладу до роботи; опис етапів проведення дослідів за допомогою даного приладу та оформлення результатів роботи.

Наведемо приклади таких карток-інструкцій.

Картка № 1. Підготовка приладу (ПРКС) до роботи зі спостереження за розвитком кореневої системи в рослин.

1. Висуньте металеву засувку й скляну стінку з переднього боку приладу.

2. У центр корпусу вставте скляну перегородку так, щоб вона зафіксувалась у верхньому й нижньому пазах.

3. Вставте скляну стінку.

4. Заповніть прилад ґрунтом. Його потрібно насипати шарами й злегка ущільнювати. Верхній шар ґрунту має бути нижчий від краю корпусу при ладу на 1-2 см.

5. Покладіть прилад на стіл переднім, заскленим боком угору.

6. Обережно висуньте скляну стінку.

7. На грунт викладіть насіння й грунт навколо нього злегка ущільніть.

8. Вставте скляну стінку й металеву засувку.

9. Поставте прилад у вертикальне положення.

10. Поставте прилад у тепле місце й періодично поливайте грунт водою кімнатної температури, не допускаючи пересихання.

Картка № 2. Дослід «Розвиток і будова стрижневої й мичкуватої кореневої систем».

Обладнання: ПРКС, склянка з водою, грунт, насіння дводольної рослини (горох, квасоля тощо), насіння однодольної рослини (пшениця, ячмінь тощо).

1. Ознайомтеся з конструкцією приладу й почніть підготовку до роботи (див. картку № 1, пп. 1-6).

2. Завглибшки приблизно 2 см від верхнього краю ґрунту в лівій половині приладу розмістіть насіння дводольної рослини, а в правій — однодольної.

3. Завершіть підготовку приладу до роботи (див. картку № 1,пп. 8-10).

4. Упродовж 20 днів регулярно спостерігайте за проростанням насіння й розвитком кореневих систем у рослин. Дані спостережень записуйте в зошиті. Завершивши спостереження, витягніть рослини з приладу, відмийте кореневі системи від ґрунту й зробіть гербарій.