Программа элективного курса для предпрофильного образования в 8–9-х классах "Поле зрения"

1. Особенности курса.

Пояснительная записка.

Программа данного курса рассчитана на 9 часов и предусматривает подробное изучение теории приспособительного поведения и физиологических адаптаций при активном выборе светового раздражителя в зависимости от исходной мотивации.

Практическая направленность данной программы способствует экспериментальному

выявлению основных спектров видимого света; практическому применению знаний строения и механизма работы органа зрения в устройстве и работе фотоаппарата. В программе подчеркивается, что каждый вид животных имеет индивидуальный набор средств восприятия окружающего мира, что раскрывается особенностями видения на глубине, ночью и перемещениями с помощью “солнечного компаса”.

Данная программа является органичным продолжением и дополнением элективного курса “Как мозг учился думать”, напечатанного в итоговых материалах Фестиваля педагогических идей “Открытый урок” в 2006 г.

Образовательная цель элективного курса:

Компенсация недостаточности знаний об индивидуальных особенностях видовых зрительных сенсоров животных, что способствует накоплению жизненного опыта, расширению кругозора у учащихся, формированию восприятия целостной картины мира.

В качестве основного образовательного результата выступает создание предпосылок для

1. расширения представлений учащихся об особенностях видового строения и восприятия зрительного анализатора на примерах знакомства с особенностями видения днем, ночью, на глубине;

2. изучения на практике трихроматической основы спектрального состава света с использованием опыта с волчком Максвелла и сравнения цветного зрения человека и насекомых;

3. формирования умений применять знания на практике в устройстве фотоаппарата, составления карт миграций животных, знания спектрального состава света, лечебного и поляризованного;

4. формирования навыков проведения сравнительного анализа, обобщения, составления аналитического отчета, доклада, реферата, выступления перед аудиторией.

Актуальность программы

Программа элективного курса “Поле зрения” позволяет применить знания учащимися теории Павлова И. П. о рефлекторном механизме приспособительного поведения и теории Анохина П. К. об активном выборе раздражителя на основе исходной доминирующей мотивации (опережение событий) из предыдущего курса “Как мозг учился думать” на конкретном материале данного курса об особенностях зрительного восприятия.

Основные вопросы программы элективного курса “Поле зрения”:

1. На каком содержательном материале будут реализовываться задачи предпрофильной подготовки:

• Универсальное учебное пособие “Школьный курс Биология” авторы: А. Сергеев, А. Никишов, В. Рохлов, А. Теремов. Москва “АСТ-ПРЕЕС” 2000 г.
• “Чувства животных” Р. Бертрон изд. “Мир” Москва 1972 г.
• “От амебы до гориллы” И. Б. Сергеев. Ленинград “Детская литература” 1988 г.
• Журналы “Биология в школе” 2003-2006 г. и “Байкальская волна” 2004-2006 г.

2. Изучение элективного курса будет реализовываться через следующую работу:

• Подготовка и защита рефератов, сообщений.
• Проведение исследований, экспериментов.
• Практическая деятельность под руководством учителя.
• Самостоятельные работы с дополнительной литературой, аналитические сообщения.
• Индивидуальные задания, консультации.
• Экскурсии, анализ приспособительного поведения организмов.
• Тестовые, аналитические упражнения.
• Составление таблиц, схем, карт передвижения (миграций) животных.

2. Цели курса:

Учащиеся должны знать:

1. Строение и функции органа зрения, вспомогательные органы и их роль.
2. Спектральный состав света и действие спектров на организм.
3. Особенности цветного зрения у животных: млекопитающих, насекомых.

Учащиеся должны иметь опыт:

1. Ориентироваться в особенностях строения органов зрения у разных животных.
2. Определять исходную мотивацию у животных в конкретных условиях, выбор светового раздражителя и включение зрительного сенсора в работу. Применять теорию функциональных систем Анохина А.К. и теорию приспособительного поведения Павлова И. П.
3. Проводить самостоятельную работу с источниками информации, осуществлять сравнительный анализ, составлять карты миграций животных по световому раздражителю.

Учащиеся должны иметь представление:

1. О методиках изучения строения органов зрения у разных животных.
2. О практическом использований знаний, о строении и функциях органа зрения в работе фотоаппарата, в анализе карт миграций животных.
3. Об особенностях ночного видения и на глубине у разных видов животных.

3. Структура курса “Поле зрения”.

Структура курса состоит из 4-х модулей:

Модуль 1: Строение глаза и спектры света. Методика исследования работы глаза. 2 ч. Цель: 1, 2, 4, 5.

Модуль 2: Практические исследования трихроматической природы света. Устройство и принцип работы фотоаппарата. 2 ч. Цель: 3, 5, 7, 8.

Модуль 3: Цветное зрение животных, ночное видение и зрение на глубине. 3 ч. Экскурсия: зрение млекопитающих и птиц. Цель: 6, 7, 8, 9.

Модуль 4: Навигационные возможности животных. Карты миграций.2 ч. Цель:2, 4, 5, 8, 9.

4. Содержание курса и учебная деятельность.

Программа элективного курса “Поле зрения” 9 ч.

Тема 1: Свет. Спектры света. Значение света. Лечебный свет. Эволюция зрения. Строение глаза. Методика исследования работы глаза. Вспомогательные органы.

Цветное зрение.

Тема 2: Практические исследования: Трихроматическая природа света. Опыт Максвелла. Устройство фотоаппарата по принципу работы глаза.

Тема 3: Методика изучения цветного зрения животных. Цветное зрение насекомых. Опыт Фриша. Ночное видение. Тапетум. Зрение на глубине.

Экскурсия: Особенности зрения млекопитающих и птиц.

Тема 4: Навигационные возможности животных. Ориентация по свету. Поляризованный свет. Методики исследования миграций насекомых, рыб, лягушек, черепах, птиц. Составление карт миграций.

Модуль 1: Строение глаза и спектры света. Методика исследования работы глаза. 2 ч.

Модуль 2: Практические исследования трихроматической природы света. Цветное зрение. Устройство фотоаппарата и принцип работы. 2 ч.

Модуль 3: Цветное зрение животных, ночное видение и зрение на глубине.

Экскурсия: зрение млекопитающих и птиц. 3 ч.

Модуль 4: Навигационные возможности животных. Карты миграций. 2 ч.

Формы отчетности по итогам курса:

1. Подготовка 2-х рефератов, представление на занятиях.

2. Участие в конкурсах, проектах, публикациях.

Формы отслеживания динамики интереса к элективному курсу:

• Анкетирование учащихся и родителей.
• Собеседование с учащимися.
• Корректировка программы, исходя из запросов.
• Качество и количество подготовленных работ.

Литература для учащихся и учителя:

1. Универсальное учебное пособие “Школьный курс Биология” А. Скворцов, А. Никишов, В. Рохлов, А. Теремов. Москва. “АСТ-ПРЕСС” 2000 г.
2. “Чувства животных” Р. Бертрон изд. “Мир” Москва 1972 г.
3. “От амебы до гориллы” Б. Сергеев Ленинград “Детская литература” 1988 г.
4. Журналы “Байкальская волна” 2004-2006 г.
5. “Наблюдения и опыты по зоологии” Г. С. Нога Москва “Просвещение” 1979 г.
6. “Физиология животных” Сергеев Москва “Дрофа” 2004 г.

Литература, используемая при составлении программы.

1. Журналы “Биология в школе” 2003-2006 г. Министерство образования РФ. Изд. “Школа-Пресс 1”
2. Учебник Экология” 9 кл. Е. А. Криксунов, В. Д. Пасечник, А. П. Сидорин Москва “Дрофа” 2000 г.
3. Учебник “Экология” 5 кл. В. Н. Кузнецов, Д. Л. Теплов, Москва “Устойчивый мир” 2000 г.
4. Программа для общеобразовательных школ, гимназий, лицеев. Биология. “Дрофа” Москва 2004 г.

Темы рефератов и исследовательских работ:

1. Лечебный свет: ультрафиолетовый и инфракрасный.
2. Особенности ночного видения.
3. Зрение у глубоководных животных.
4. Цветное зрение животных и человека.
5. Навигация у птиц. Карты миграций.
6. Навигация у насекомых на примере бабочек, у земноводных на примере лягушек, у пресмыкающихся на примере черепах.

Памятка для подготовки реферата:

• Титульный лист имеет полное название работы.
• Ф. И. О. автора, учебное заведение, класс.
• Ф. И. О. руководителя.
• Название города, поселка, год подготовки реферата.

План работы.

1. Вступление, пояснительная записка.
2. Цель работы, задачи.
3. Основная часть работы.
4. Заключение, выводы, резюме.
5. Литература.

Приложение:

а) краткая аннотация-описание работы не более 8-ми строк (цель, методы, решения, выводы и т. д.)

б) инструкции, графики, таблицы, иллюстрации, сноски, ссылки и т. д.

Количество печатных страниц для реферата-до 10 страниц, приложения-до 10 страниц.Нумерация страниц реферата производится в правом верхнем углу арабскими цифрами, страниц приложения – римскими цифрами.

Реферат печатается на одной стороне стандартных страниц белой бумаги формата А – 4. Размер шрифта 12 кегель через 2 интервала между строками.

Поля: левое – 2,5 см., правое – 1 см., верхнее – 1,5 см., нижнее – 1,5 см.

Компьютерную программу оформляют на дискету (5,25” или 3,5”) с исполняемым программным модулем для 1ВМ – РС совместимых компьютеров.

Памятка для выступающего:

1. Профессионализм выступающего:
2. Четко представить цели исследования, подробно и доходчиво изложить процесс решения задачи, ознакомить с полученными результатами.
3. Качество защиты работы:
4. Четкость и ясность изложения, убедительность рассуждений, последовательность в аргументации, логика перехода от концепции к выводам, оригинальность мышления.
5. Уровень знакомства с современным состоянием проблемы:
6. Использование при выступлении известных результатов и научных фактов.
7. Уровень знакомства с литературой:
8. Полнота цитируемой литературы, ссылки на ученых и специалистов, занимающихся проблемами в рассматриваемой области.

Уровень выполнения работы:

Композиция текста работы ( наличие введения, постановка задачи, основное содержание, выводы, список литературы.)

---

Практическая работа

Цветное зрение. Опыт Максвелла.

Цель работы: познакомить с методикой исследования цветного зрения с помощью волчка Максвелла.

Оборудование: таблицы “Спектры света”, “Зрительный анализатор”, “Строение глаза”.

Раздаточный материал:

• таблица № 1 “Спектры видимого света”
• волчки
• полоски бумаги красного, зеленого,синего цвета размером 0,8 – 1см. на 7 – 9см.

Ход работы

1.Определить спектры видимого света по табл. № 1

Спектры видимого света

Шкала длин волн дана в нм ( миллионных долях миллиметра ).

Спектральный состав света: красный, оранжевый, желтый, зеленый, голубой, синий, фиолетовый.

(Каждый охотник желает знать ,где сидит фазан ).

2. Повторить по тексту и таблицам “Строение глаза” ,”Зрительный анализатор” строение глаза и участки зрительного анализатора. Установить значение сетчатки, колбочек, палочек, зрительного нерва,зрительной зоны коры больших полушарий в восприятии света, цвета, движущегося объекта, предмета, удаленного от глаз на расстоянии 15 см. и до бесконечности, взяв за эталон глаз человека.

3. Познакомить с опытом Максвелла, показавшем еще 100 лет назад, что цветное зрение является трихроматическим. Все цвета и оттенки слагаются из трех основных: красного, зеленого, синего. На волчок наклеить полоски бумаги в следующей последовательности: красного цвета, зеленого, синего. Раскручивая волчок К. Максвелла, запишите цвета в той последовательности, в которой вы их видели.

4. Сравнить и выявить: какие цвета у некоторых учащихся выпали из поля зрения. Определить “цветовую” слепоту.

Вывод: Опыт К. Максвелла с волчком подтвердил, что все оттенки видимого света определяются тремя цветами: красным, зеленым, синим. Каждый основной цвет представляет собой световые волны определенной длины; при их смешивании образуются световые волны, длины которых имеют промежуточное значение, и мы воспринимаем эти волны как другие цвета.

Табл. № 1 подтверждает это.

“Цветовая” слепота определяется отсутствием пигментов в сетчатке. В Англии и США ученые обнаружили в каждой колбочке сетчатки содержание одного из трех пигментов, поглощающих красный, зеленый или синий свет. Если какой-либо из пигментов отсутствует, человек не воспринимает данный цвет.

Человек имеет бинокулярное зрение (объемное, трехмерное ), цветное, воспринимает слабый свет и движение объектов, фиксирует на сетчатке движущийся объект на расстоянии 15 см. и до бесконечности. Есть животные, у которых некоторые показатели лучше, а у других хуже, чем у человека. Пустельга с высоты в 30 м видит маленькую бабочку на стволе дерева, находящуюся по касательной от птицы на расстоянии 180 м. Тогда как наблюдатель смог увидеть эту бабочку только в сильный бинокль

Сравнение особенностей цветного зрения человека и насекомых.

Раздаточный материал:

Таблица № 1 “Спектры видимого света”, и № 2 “Круговые диаграммы цветного зрения пчелы и человека”.

Сравните круговые диаграммы цветного зрения пчелы и человека.

 

Первичными цветами для пчелы являются ультрафиолетовый, желтый, голубой, а для человека – сине-фиолетовый, красный, зеленый. Промежуточные цвета образуются при смешивании двух первичных. Цифрами обозначены длины волн в миллимикронах. По сравнению с человеком пчела может видеть в более коротковолновой части спектра. Подтверждением служит фотография нектарников у цветов.