Практикум "Организация учебных и научных исследований учащихся в рамках предметной деятельности по биологии"

Разделы: Биология, Внеклассная работа


«Скажи мне, и я забуду.
Покажи мне, и я запомню.
Дай мне действовать самому, и я научусь».
Китайская мудрость

Классно-урочная система на протяжении столетий оказывалась наиболее эффективной для массовой передачи знаний, умений, навыков молодому поколению. Происходящие в современности изменения в общественной жизни требуют развития новых способов образования, педагогических технологий, имеющих дело с индивидуальным развитием личности, навыка самостоятельного движения, формировании у учащегося универсального умения ставить и решать задачи для разрешения возникающих в жизни проблем. Акцент переносится на воспитание свободной личности, формирование у детей способности самостоятельно мыслить, добывать и применять знания. Это требует введения в образовательный процесс и во внеурочные занятия методов и технологий исследовательской деятельности.

Главной целью исследовательской деятельности является приобретение учащимися функционального навыка исследования как универсального способа освоения действительности, активизации личностной позиции учащегося в образовательном процессе на основе самостоятельно получаемых знаний, являющихся новыми и личностно значимыми для каждого ученика.

Школьный курс биологии далек от реальной природы. И какие бы хорошие учебники у нас ни были, и какие бы замечательные программы авторы не составляли, все равно без непосредственно живого знакомства с природой ребята не будут знать свой край. Биология без практикумов – это все равно, что физика без практических работ.

В нашей школе несколько лет успешно работает секция биологии, экологии НОУ, которой я руковожу. Я использую в своей работе такие формы, как учебные экскурсии в природу, практикумы по отбору материала для научно-исследовательских работ. Например, нами была разработана экологическая тропа: «Лес – наше богатство». В основном с учащимися 7 – 9 классов проходим по данной тропе, наблюдая за живыми объектами. Воспитательное и образовательное значение экологических троп в природу трудно переоценить. Непосредственное наблюдение за живыми объектами необходимо при изучении всех разделов биологии. Вряд ли найдется на Земле человек, который скажет о себе: «Я не люблю природу». На словах природу любят все. Но каждому понятно, что любовь проявляется, прежде всего, в желании защитить, сохранить. Разные тропы прокладывают в лесу. Наша ученическая тропа. Она помогает людям прочитать книгу природы. Первая страница ученической тропы – о значении леса. Вторая – муравейник защитник леса. Третья – цветы – радость жизни. Четвертая – берегите лес от пожара и т.д. Перед экскурсией ребята получают задания, например, как проявляется деятельность человека на данной территории? Можно ли ломать ветки и рвать

цветы? Собирая в лесу ягоды, некоторые ребята вместе с плодами обламывают побеги. Ваше отношение к этому? После экскурсии ребята выступают с краткими сообщениями, например «Значение растений в жизни человека», «Загрязнение окружающей среды» и выполняют рисунки. А в рамках предметной недели мы проводим конкурс рисунков по теме: «Окружающая среда и здоровье человека».

В старших классах провожу практикум в природу по теме: «Эволюционные процессы в природе». Школьники делятся на 2 группы, каждая группа получает свое задание. Задания для первой группы:

  1. Найдите на исследуемом участке популяции разных видов растений.
  2. Почему эти группы организмов мы можем назвать популяциями?

Задания для второй группы:

  1. В чем может проявиться относительный характер приспособленности?
  2. Приведите примеры, используя растения изучаемого участка.

По итогам экскурсии проводим диспут в классе, посвященный данной экосистеме леса. Я думаю, что при проведении таких мероприятий, ребята осознают гармонию окружающего мира и его беззащитность перед грубым вмешательством человека.

Многие из моих учеников родились на Севере. Им интересно знать экологическое состояние нашего поселка. Насколько чистая вода, которую мы пьем, что представляет собой воздух, которым мы дышим, каково влияние деятельности человека на состояние окружающей среды? Ответы на эти и другие вопросы – цели наших исследований. Приведу пример работ, выполненных учащимися нашей школы. Ребят заинтересовал вопрос, какие живые организмы обитают в наших водоемах? Каково их значение в природе? Поэтому мы решили изучить качественный состав зоопланктона и зообентоса литоральной зоны реки Пяку-Пур. Нами, были выполнили две научно-исследовательские работы по гидробиологии «Зоопланктон литоральной зоны реки Пяку-Пур» и «Зообентос литоральной зоны реки Пяку-Пур».

Цель нашей работы: познакомиться с методиками сбора и изучения качественного состава зоопланктона и зообентоса; значением беспозвоночных животных в водоеме (по литературным данным). Перед тем как приступить к работе, необходимо тщательно изучить научную и научно-популярную литературу по данной теме. Очень важно выбрать методику исследования. Методика должна быть доступна для ребенка в исполнении и понимании полученных с ее помощью результатов. Литературы по гидробиологии очень мало, поэтому мы связались с научно-исследовательским институтом гидробиологии и экологии г. Тольятти. По нашей просьбе сотрудники лаборатории «Гидробиология», прислали литературу с описанием методики отбора проб и определительные карточки по беспозвоночным животным пресных водоемов. Первый этап работы юных гидробиологов – это изучение методики отбора проб. Затем мы проводили экскурсии на водоем для выбора места работы (проведен инструктаж с учащимися) и сбора материала. Пробы отбирали в июле, в августе и в начале сентября в прибрежной зоне реки Пяку-Пур(12) (рядом с Тарасовским мостом ) на глубине до одного метра, работа достаточно трудоемкая, дно может быть неровными, ребенок в воде может упасть, особенно в гидрокостюме, поэтому желательно присутствие службы спасения. При отборе проб зоопланктона мы использовали: гидрокостюм (в холодную погоду); основное орудие лова - планктонная сеть «Джеди», с ее помощью можно достать планктон с большой глубины, перед работой сеть необходимо промыть и закрыть кран стаканчика. Затем сеть опустить в воду и поднять в вертикальном положении так, чтобы вода из стаканчика не выливалась. Пробу слить в чистую склянку, закрыть краник сети, ополоснуть ее и слить второй раз. Для длительного хранения пробы фиксировали 70% этиловым спиртом. Важнейшее значение для формирования зоопланктона имеет гидрологический режим реки: температура, прозрачность, течение. Для определения температуры воды использовали водный термометр. От количества зоопланктона в водоеме зависит прозрачность воды. Для того чтобы определить прозрачность воды Фиксировали длину погруженной в воду веревки. Течение определяли визуально(бросали куски сухого дерева). А также, необходимы записная книжка, карандаш. Нужно записать дату сбора проб, тип субстрата, глубину, скорость течения и т.д.

В школе в лабораторных условиях проводили камеральную обработку проб с сентября по декабрь. Пробы обрабатывали под микроскопом, используя чашки Петри, пинцет, пенициллиновый пузырек, спирт для фиксации, определительные карточки беспозвоночных животных пресных водоемов. Из зоопланктонных организмов, нами обнаружены коловратки, дафнии и циклопы.

Изучив научную и научно-популярную литературу и проведя работу по исследованию литоральной зоны зоопланктона р. Пяку-Пур, ребята сделали следующие выводы:

  • качественный состав планктонных организмов наибольший в июле;
  • зоопланктон – важный элемент гидроценозов;
  • он основной потребитель продукции фитопланктона;
  • зоопланктонные организмы - хорошо фильтруют воду;
  • зоопланктон является объектам питания мальков рыб и некоторых видов рыб (ряпушка, пелядь).

Пробы зообентоса отбирали при помощи сачка с ячейками 1,0мм. Затем содержимое сачка организмы – личинки комаров , малощетинковые черви , личинки стрекоз , личинки поденок . После выполнения работы и анализа специальной литературы ребята сделали следующие выводы: качественный состав бентосных организмов реки Пяку-Пур достаточно богат. Бентосные организмы применяют диск «Секки», но у нас его не было. Есть очень простой способ определения прозрачности воды. Для этого мы взяли белую крышку от эмалированной кастрюли (диаметр 25см) привязали к бельевой веревки. Веревку при этом предварительно разметили 10см метки друг от друга изолентой. Крышку медленно опускали в воду до тех пор, пока она не исчезла из виду, являются основной пищей помещали в банку с фиксатором. Обработку проб проводили в классе. Для обработки проб необходимо следующее оборудование: чашки Петри, пинцет, пипетка, лупа, микроскоп, пенициллиновые пузырьки, определительные карточки. фото 10. Учащимися были обнаружены следующие зообентосные многих промысловых рыб (нельма, муксун, ряпушка), а также многие бентосные организмы являются биоиндикаторами воды .

Учащиеся собрали и оформили коллекцию водных беспозвоночных животных как демонстрационный материал, который хранится в лаборатории кабинета биологии.

Рекомендации, сделанные исследователями на основе проведенной работы и литературных данных: на мелководной зоне водоема не рекомендуется мыть автомобили, так как горюче-смазочные материалы образуют пленку на поверхности воды, тем самым, препятствуя поступлению кислорода в водоем.

Также членами секции НОУ выполнены и другие работы. Например, «Лишайники – индикаторы чистоты воздуха п. Пурпе». Ребята использовали методику лихеноиндикации. При помощи ячеистой решетки размером 20см х 20см делали замеры и подсчитывали количество колоний на стволе дерева .

Обработав и систематизировав теоретические сведения и данные исследования, мы пришли к следующим выводам: наибольшее количество лишайников отмечено в лесу на контрольной площадке, а также на территории школы. Наименьшее встречено на деревьях, расположенных вблизи дорог с интенсивным транспортом .

Рекомендации, которые формулируют дети, гласят: вдоль автомобильных дорог не рекомендуется собирать ягоды и грибы, т.к. они содержат вредные вещества, накопленные из окружающей среды; возле дорог необходимо сохранять и приумножать зеленые насаждения .

Нами было выполнено девять научно-исследовательских работ, назову некоторые «Поселок, в котором я живу», «Влияние автотранспорта на экологическую обстановку п. Пурпе ». Эта работа ценна тем, что выполнялась на стыке двух наук химии и биологии. « Влияние компьютера на здоровье человека», и др.

Эти работы были отмечены дипломами районного и окружного уровня. Ребята также стали лауреатами Всероссийского конкурса научно-исследовательских работ «Первые шаги» г. Москва.

В итоге исследователи приобретают навыки сотрудничества при выполнении совместной работы, уважительного отношения к мнению оппонента в процессе дискуссии; самопрезентации и публичных выступлений. Умения наблюдать, отбирать и анализировать необходимую информацию; ;выдвигать гипотезы, видеть проблемы, делать выводы. А главное у ребят формируется гуманное отношение к природе.

Наши планы на этот учебный год.

Ребят заинтересовал вопрос, насколько чистый снег в п.Пурпе. Мы решили методом биотестиравания определить качество ливневой сточной воды. Один из основных объектов в водной токсикологии - рачок дафния, который легко культивируется в лабораторных условиях в любое время года.

Для изучения природы во всем ее многообразии необходимо сочетание теоретических знаний и практических навыков, получаемых как во время экскурсий, так и во время практикума по сбору материала для научно-исследовательских работ. Именно в процессе непосредственного общения с природой закладываются основы бережного отношения ко всему живому.

Презентация