Особенности биологического эксперимента

Размещено на http://www.allbest.ru/

1. Особенности биологического эксперимента в разных классах

Постановка учебных опытов по разделу «Растения» предусмотрена программой для 6 класса. Эксперимент занимает здесь значительное место--около трети уроков курса 6 класса целиком или частично строится на материале опытов, описание которых приводится в тексте школьного учебника или в заданиях к параграфу.

Общеизвестно большое учебно-воспитательное значение эксперимента в обучении естественным наукам. Особенно велика роль его в преподавании биологии в 6 классе. Она определяется содержанием предмета (значительное место в нем занимает физиологический материал), изначальным местом его в курсе биологии средней школы, возрастными психологическими особенностями детей (преобладание образного, конкретного мышления над абстрактным, неразвитость ряда познавательных умений), дидактическими возможностями биологического эксперимента.[4]

Известна роль эксперимента в образовании убеждений, формировании и развитии биологических понятий и материалистического мировоззрения, в развитии познавательных способностей детей, в возникновении и сохранении исследовательского интереса учащихся к биологии. Все это особенно важно для курса биологии 6 класса, в котором учащиеся впервые приступают к систематическому изучению биологии, где закладываются основы материалистического понимания явлений жизни и приобретаются изначальные познавательные и практические умения, необходимые для учебной и производственно-опытнической работы в более старших классах.[5]

Очень важной особенностью учебных опытов в 6 классе является то, что на них у учащихся впервые образуются представления о биологическом эксперименте, формируется ряд специальных и общепознавательных понятий: эксперимент, опыт, контроль, вариант опыта, цель опыта, сравнение, анализ в эксперименте, результат опыта, вывод из опыта и др. Следовательно, готовя демонстрацию опыта, надо планировать и работу с учащимися над данными понятиями -- по формированию и развитию их.

Особенностью биологических опытов в 6 классе является то, что сих помощью изучаются сложные процессы жизнедеятельности растения, для понимания которых у учащихся еще нет или недостаточно знаний по физике, химии и некоторых других, составляющих практический опыт человека. Поэтому биологический эксперимент в 6 классе ограничивается изучением внешней стороны явлений (обнаружение явления, выяснение необходимых для него условий, установление зависимости явления от изменения внешних условий), без выяснения существа и механизма процессов.

Программа по биологии в разделе «Животные» не предусматривает проведение опытов с животными, если не считать наблюдения за реакциями дождевого червя на раздражение. Связано это, прежде всего, с большими трудностями обеспечения процесса обучения необходимыми живыми объектами. Многие из них во время изучения раздела «Животные» находятся в природе в спячке, в состоянии покоя на той или иной стадии развития. Их заблаговременная заготовка и содержание требуют создания уголка живой природы, постоянного внимания со стороны учителя биологии, вызывают сложности, связанные с их кормлением, и пр. Однако это не значит, что учитель биологии не может использовать школьный биологический эксперимент как метод обучения при ознакомлении учащихся с изучаемыми в школе типами и классами животных.[4]

Опыты с животными, как правило, связаны с выяснением влияния различных факторов на их жизнедеятельность, выработкой условных рефлексов, изучением ориентирования и т. п. и требуют длительного времени на выполнение.

Опыты по разделу «Животные» в своем большинстве могут быть выполнены учащимися только во внеурочное время, до или после изучения соответствующих вопросов на уроках биологии. Учитывая это, учитель биологии или использует на уроках сообщения учащихся о заранее проведенных опытах, или предлагает провести те или иные опыты в связи с изучаемым материалом и выделяет в дальнейшем время для ознакомления всех учащихся с результатами выполненной неурочной работы.

Длительное время эксперимент по анатомии, физиологии и гигиене человека ставился на острых опытах с лягушкой. Эти опыты позволяли показать такие методы экспериментального исследования, как работа с изолированными органами (нервно-мышечным препаратом, сердцем), метод разрушения (удаление кожных рецепторов, спинного мозга в опытах по изучению рефлекторной дуги), метод раздражения (рефлексы на спинальной лягушке) и др. Однако теперь, на пороге экологического кризиса, продолжать традиционную систему опытов оказалось сложным, хотя Закон об охране и использовании животного мира допускает подобные виды работ в учебных целях.

Современный научный эксперимент включает несколько стадий. Первая -- анализ фактов или теоретических изысканий, на базе которых формулируется проблема, вторая -- составление гипотез, решающих ее в форме предположений, третья -- выявление следствий, которые бы помогли спланировать эксперимент для проверки правильности гипотезы, четвертая--разработка техники опыта, пятая -- его реальное проведение и шестая -- вывод, подтверждающий или опровергающий гипотезу. В школьных условиях довольно трудно показать эту систему в целом, однако отдельные стадии эксперимента можно показать школьникам на примере решения экспериментальных задач на постановку гипотезы, па доказательство выдвинутого предположения и на вывод из опыта.[4]

2. Эксперимент в методике преподавании биологии

Определение эксперимента

Понятие эксперимент

Эксперимент (от лат. experimentum - проба, опыт) - метод познания, при помощи которого в контролируемых и управляемых условиях исследуются явления действительности. Отличаясь от наблюдения активным оперированием изучаемым объектом, эксперимент осуществляется на основе теории, определяющей постановку задач и интерпретацию его результатов. Нередко главной задачей эксперимента служит проверка гипотез и предсказаний теории, имеющих принципиальное значение (так называемый решающий эксперимент). В связи с этим эксперимент, как одна из форм практики, выполняет функцию критерия истинности научного познания в целом.

Эксперимент, метод исследования возник в естествознании нового времени (У. Гильберт, Г. Галилей). Впервые он получил философское осмысление в трудах Ф. Бэкона, разработавшего и первую классификацию экспериментов. Развитие экспериментальной деятельности в науке сопровождалось в теории познания борьбой рационализма и эмпиризма, по-разному понимавших соотношение эмпирического и теоретического знания. Преодоление односторонности этих направлений, начатое немецкой классической философией, нашло завершение в диалектическом материализме, в котором тезис о единстве теоретической и экспериментальной деятельности является конкретным выражением общего положения о единстве чувственного и рационального, эмпирических и теоретических уровней в процессе познания.

Виды экспериментов

Современная наука использует разнообразные виды экспериментов. В сфере фундаментальных исследований простейший тип эксперимента - качественный эксперимент, имеющий целью установить наличие или отсутствие предполагаемого теорией явления. Более сложен измерительный эксперимент, выявляющий количественную определённость какого-либо свойства объекта. Ещё один тип эксперимента, находящий широкое применение в фундаментальных исследованиях,- так называемый мысленный эксперимент. Относясь к области теоретического знания, он представляет собой систему мысленных, практически не осуществимых процедур, проводимых над идеальными объектами. Будучи теоретическими моделями реальных эксперимент, ситуаций, мысленные эксперименты проводятся в целях выяснения согласованности основных принципов теории. В области прикладных исследований применяются все указанные виды экспериментов. Их задача - проверка конкретных теоретических моделей. Для прикладных наук специфичен модельный эксперимент, который ставится на материальных моделях, воспроизводящих существ, черты исследуемой природной ситуации или технического устройства. Для обработки результатов эксперимента применяются методы математической статистики, специальная отрасль которой исследует принципы анализа и планирования эксперимента.

С 20-х гг. 20 в. развиваются социальные эксперименты. Они способствуют внедрению в жизнь новых форм социальной организации и оптимизации управления. Поэтому социальный эксперимент, выполняя познавательную функцию, относится к сфере управления обществом.

Можно также выделить школьный эксперимент.

Эксперимент как метод преподавания биологии

В школьном обучении наряду с установлением объема содержания учебного предмета и отбором материала для урока громадное значение имеют методы преподавания.

Методы, выбранные соответственно содержанию и возрасту учащихся, обеспечивают высокое качество знаний. Такие методы способствуют развитию понятий и умений, прочности и осознанности знаний и оказывают воспитывающее влияние.

"Метод в самом общем значении - способ достижения цели, определенным образом упорядоченная деятельность".

Педагогическая теория и практика советской школы рассматривают учебно-воспитательный процесс, как двусторонний, сочетающий обучающую деятельность учителя и учебную деятельность учащихся. Это вполне соответствует основному принципу советской школы-принципу воспитывающего развивающего обучения.

Определение метода применительно к обучению должно вытекать логически из признания единства деятельности учителя и деятельности учащихся в процессе обучения, т. е. содержать характеристику деятельности учителя и ученика. То и другое содержится в следующем определении учебного метода.

Учебный метод - способ передачи знаний учителем и одновременно способ усвоения их учащимися.

Это определение метода выражает понятие о двух его взаимосвязанных сторонах: передающая, воздействующая-учитель и воспринимающая, усваивающая-учащиеся.

В практике преподавания биологии сложились различные методы обучения.

Место эксперимента в структуре методов преподавания

Основой классификации методов являются три названных признака:

- источники, из которых учащиеся черпают знания;

- характер деятельности учителя;

- характер деятельности учащихся в процессе обучения.

Эти три признака вытекают из понимания обучения и учения как единого процесса, в котором взаимосвязаны и обусловлены деятельность учителя (обучающего) и ученика (обучаемого), а источники знаний находятся и тесной взаимосвязи с деятельностью того и другого.

Руководствуясь существенными признаками методов, следует выделить группу методов, применяя которые учитель передает знания учащимся главным образом через посредство слова с иллюстрацией наглядных пособий к излагаемому материалу по мере надобности.

При этом основным источником, из которого ученики черпают новые знания, является слово. Деятельность учащихся выражаете преимущественно в слушании, осмысливании и последующих устных и письменных ответах.

При применении другой группы методов основную роль в передаче знаний играет показ, демонстрация учителем предметов и явлений, а слово учителя приобретает иное значение. Учитель направляет ход наблюдений и логику мышления учащихся, уточняет правильность их восприятия. Ученики, наблюдая, осмысливают факты, делают выводы, получают новые знания, а иногда и новые умения, например, как самостоятельно поставить продемонстрированный учителем опыт, приготовить микропрепарат и т. п.

Основным источником знании, приобретаемых учащимися, является наблюдение, а не слово учителя, хотя за ним остается руководство всем познавательным процессом.

Деятельность учащихся выражается в наблюдении и рассказе о наблюдаемом и значительно меньше в слушании и ответах.

Наконец, учитель применяет такие методы, при которых передача знаний происходит преимущественно в процессе практической работы учащихся. Они по заданию (инструктажу) самостоятельно рассматривают строение семени, плода, вскрытую лягушку, производят посевы на школьном учебно-опытном участке, работают на животноводческой ферме и т.п. и, работая, приобретают новые знания, умения, а потом и навыки, т.е. автоматизированные, привычные умения.

Практическая деятельность учащихся связана с применением орудии исследовательского (пинцет, скальпель, лупа, микроскоп и пр.) и производительного (лопата, секатор, опыливатель и пр.) труда.

Слово учителя необходимо и в этих случаях: он инструктирует, указывает, какова цель работы, какие теоретические знания важны для ее правильного проведения. Учитель проверяет ход работы, помогает сделать выводы - руководит познавательным процессом. В ряде случаев по указанию учителя в помощь проведению работы и приобретению знании в процессе ее может служить книга (учебник, справочник и другая литература) как пособие к основному источнику знаний - практической работе, но не как самостоятельный источник знаний.

В деятельности учащихся имеет место слушание и наблюдение, но преобладает практическая работа, в ходе которой особенную роль играет самостоятельный мыслительный процесс, позволяющий решить задачу, вопрос, проблему. Результаты такой работы являются основным источником знаний.

При ответах учащиеся показывают результаты проделанной работы и рассказывают о ней, делая выводы, записи, по требованию учителя, повторяют ее еще раз.

Таким образом, на основании преобладающего характера источников знаний, деятельности учителя и учащихся методы преподавания биологии разделяют на три группы или рода: словесные, наглядные, практические.

В педагогике и методике долгое время не было единых общепринятых определении методов обучения и их классификации. Но уже во второй половине 20 в. имела место общая точка зрения по этим вопросам.

С понятием о словесных методах обычно связано представление о якобы неизбежной пассивной роли учащихся при их применении. Такое ложное понимание словесных методов происходит вследствие того, что не обращается должного внимания на мыслительную деятельность учащихся в случае применения словесных методов.

К видам словесных методов относятся:

- беседа,

- объяснение,

- рассказ учителя или учащихся,

- лекция.

Наглядные методы нельзя смешивать с общим педагогическим принципом наглядности. Это понятия разные, не тождественные друг другу. Наглядные методы служат источником информации для учащихся, а не слово учителя. Наблюдая демонстрируемые пособия, самостоятельно или с помощью вопросов учителя учащиеся обдумывают выводы, делают обобщения и умозаключения. В этом отличительная особенность использования наглядности при наглядных методах.

К видам наглядных методов относятся демонстрации:

- опытов,

- натуральных объектов,

- изобразительных пособий.

Практические методы представляют собой сложное взаимодействие слова, наглядности и практической работы, организуемое и направляемое учителем, преследующее развитие мысли учащихся. Применение практических методов связано также с активной деятельностью рецепторов и анализаторов учащихся, с развитием их общей трудовой активности.

Задания для выполнения практических работ особенно ценны в учебно-воспитательном отношении, когда в них содержатся вопрос, задача, которые надо решить учащимся, применяя на практике ранее приобретенные знания: умения будут развиваться не механически, а основываться на знаниях. Именно при этом условии практические работы будут источником знаний,

Однако применение этих методов требует от учителя продуманной организации урока, так как руководство работой учащихся весьма сложно.

К видам практических методов относятся:

- работы по распознаванию и определению природных объектов;

- наблюдения с последующей регистрацией явления;

- проведение эксперимента (решение вопроса опытом).

Таким образом, мы определили положение эксперимента в структуре методов преподавания (см. рис. 1.)

Рис. 1. Методы преподавания

Биологический эксперимент

Эксперимент проводится в искусственно созданных условиях, причем из сложною комплекса многообразных естественных влияний на организм отбирается и выясняется воздействие лишь отдельных изолированных факторов.

Эксперимент проводят большей частью при изучении физиологических процессов. Эксперимент может быть кратковременным и длительным.

Примером кратковременного эксперимента или опыта, проводимых па уроках ботаники, являются общеизвестные работы по изучению состава семян, физических свойств почвы, образования крахмала в листьях и т. п. Наиболее простые опыты, такие, как условия прорастания семян, испарение воды листьями учащиеся выполняют дома. Как пример кратковременных опытов, проводимых в курсе физиологии человека, можно назвать работы по выяснению переваривающего действия слюны и желудочного сока.

Биологический эксперимент требует большей частью длительного времени, поэтому его на уроках целиком не проводят, а демонстрируют только постановку опыта и его результаты.

По общей биологии ставят длительные опыты по выяснению влияний различных экологических факторов на организмы, по скрещиванию животных (лабораторные мыши, золотистые хомячки, голуби).

Экспериментальные работы учащиеся обычно проводят в порядке внеурочных занятий (индивидуальных или групповых) в уголке живой природы или на учебно-опытном участке школы.

Наиболее многообразны эксперименты на учебно-опытном участке. Они особенно длительны и занимают весь вегетационный период, т. е. целое лето. Перед учащимися ставят вопросы или задачи, которые решают путем сравнения результатов опыта и контроля (опытные и контрольные растения или животные ставятся в одинаковые условия, кроме одного испытываемого). Во время опыта проводят точные наблюдения с измерениями. Особенное значение имеет правильная фиксация наблюдений и результатов опыта в специальных табличках, позволяющих сравнивать показатели развития и урожайности опытных и контрольных растений и подводящих к выводам. Постановка опытов должна приучать учащихся к дисциплине мысли, к культуре, точности, достоверности и честности в исследованиях.

Учащиеся приучаются к постановке эксперимента, начиная с простейших опытов дома и в уголке живой природы, тем самым подготавливаясь к более сложным и длительным опытам на школьном учебно-опытном участке.

Длительные опыты и наблюдения над животными связаны с изучением их поведения. Очень разнообразны опыты по выработке чех или иных условных рефлексов у позвоночных. Работы эти тоже проводят во внеурочное время, а результаты их используют на уроке.

Каждый вид практических методов (работы по различению и определению, проведение наблюдения, регистрирующих явления, постановка эксперимента) проходит ряд эталон:

Этапы практической работы:

1. Постановка вопроса, обусловливающего цель работы.

2. Инструктаж технический и организационный.

3. Выполнение работы (определение, наблюдение, постановка опыта).

4. Фиксация результатов (проводится одновременно с выполнением работы).

5. Выводы, отвечающие на подавленный вопрос.

6. Отчет или сообщение о своей работе на уроке.

Практическая работа учащегося в зависимости от содержания может строиться дедуктивно, когда уже известное положение подтверждается фактами, или индуктивно, когда на основе фактов делается вывод. Распознавание растений или животных и их органов, как правило, строится дедуктивно, эксперимент - почти всегда индуктивно; работы по определению и наблюдению с последующей регистрацией могут быть индуктивными и дедуктивными.

Любой из методов осуществляется в практике преподавания приемами. Методические приемы - элементы того или иного метода, выражающие отдельные действия учителя и учащихся в процессе преподавания. Они могут носить логический, организационный и технический характер. На рис. 2 изображена структура проведения практических работ на уроке различными методическими приемами.

В каждом виде практических работ необходимо различать работы предварительные исследовательского характера и работы последующие, закрепляющие и практикующие понятия.

Первые даются учащимся до изучения вопроса, и учащиеся решают постановкой опыта поставленную перед ними задачу, результаты работы демонстрируются и обсуждаются на соответствующем уроке.

Вторые проводятся после изучения вопроса, и теоретические знания учащиеся применяют на практике, проверяя детали в других вариантах.

В процессе преподавания биологии практические методы видоизменяются - развиваются в соответствии с усилением самостоятельности учащихся и усложнением работ.

Рис. 2. Структура проведения практических работ на уроке различными методическими приемами



Например, в IX классе учащимся последовательно предложены две работы:

1) ознакомиться с явлением изменчивости на различных объектах

2) выявить причины изменчивости.

Самостоятельная работа учащихся - мыслительная и практическая - усложняется при этом следующим образом:

Практические работы развивают умения и навыки учащихся только при правильном планомерном проведении их. К ним школьников необходимо приучать систематически, постепенно переводя их от коротких по времени, легких по технике и организации к более длительным и сложным.

Особенности биологического эксперимента в разных классах

Постановка учебных опытов по разделу "Растения" предусмотрена программой для 6 класса. Эксперимент занимает здесь значительное место-около трети уроков курса 6 класса целиком или частично строится на материале опытов, описание которых приводится в тексте школьного учебника или в заданиях к параграфу.

Общеизвестно большое учебно-воспитательное значение эксперимента в обучении естественным наукам. Особенно велика роль его в преподавании биологии в 6 классе. Она определяется содержанием предмета (значительное место в нем занимает физиологический материал), изначальным местом его в курсе биологии средней школы, возрастными психологическими особенностями детей (преобладание образного, конкретного мышления над абстрактным, неразвитость ряда познавательных умений), дидактическими возможностями биологического эксперимента.

Известна роль эксперимента в образовании убеждений, формировании и развитии биологических понятий и материалистического мировоззрения, в развитии познавательных способностей детей, в возникновении и сохранении исследовательского интереса учащихся к биологии. Все это особенно важно для курса биологии 6 класса, в котором учащиеся впервые приступают к систематическому изучению биологии, где закладываются основы материалистического понимания явлений жизни и приобретаются изначальные познавательные и практические умения, необходимые для учебной и производственно-опытнической работы в более старших классах.

Очень важной особенностью учебных опытов в 6 классе является то, что на них у учащихся впервые образуются представления о биологическом эксперименте, формируется ряд специальных и общепознавательных понятий: эксперимент, опыт, контроль, вариант опыта, цель опыта, сравнение, анализ в эксперименте, результат опыта, вывод из опыта и др. Следовательно, готовя демонстрацию опыта, надо планировать и работу с учащимися над данными понятиями - по формированию и развитию их.

Особенностью биологических опытов в 6 классе является то, что с их помощью изучаются сложные процессы жизнедеятельности растения, для понимания которых у учащихся еще нет или недостаточно знаний по физике, химии и некоторых других, составляющих практический опыт человека. Поэтому биологический эксперимент в 6 классе ограничивается изучением внешней стороны явлений (обнаружение явления, выяснение необходимых для него условий, установление зависимости явления от изменения внешних условий), без выяснения существа и механизма процессов.

Программа по биологии в разделе "Животные" не предусматривает проведение опытов с животными, если не считать наблюдения за реакциями дождевого червя на раздражение. Связано это, прежде всего, с большими трудностями обеспечения процесса обучения необходимыми живыми объектами. Многие из них во время изучения раздела "Животные" находятся в природе в спячке, в состоянии покоя на той или иной стадии развития. Их заблаговременная заготовка и содержание требуют создания уголка живой природы, постоянного внимания со стороны учителя биологии, вызывают сложности, связанные с их кормлением, и пр. Однако это не значит, что учитель биологии не может использовать школьный биологический эксперимент как метод обучения при ознакомлении учащихся с изучаемыми в школе типами и классами животных.

Опыты с животными, как правило, связаны с выяснением влияния различных факторов на их жизнедеятельность, выработкой условных рефлексов, изучением ориентирования и т. п. и требуют длительного времени на выполнение.

Опыты по разделу "Животные" в своем большинстве могут быть выполнены учащимися только во внеурочное время, до или после изучения соответствующих вопросов на уроках биологии. Учитывая это, учитель биологии или использует на уроках сообщения учащихся о заранее проведенных опытах, или предлагает провести те или иные опыты в связи с изучаемым материалом и выделяет в дальнейшем время для ознакомления всех учащихся с результатами выполненной неурочной работы.

Длительное время эксперимент по анатомии, физиологии и гигиене человека ставился на острых опытах с лягушкой. Эти опыты позволяли показать такие методы экспериментального исследования, как работа с изолированными органами (нервно-мышечным препаратом, сердцем), метод разрушения (удаление кожных рецепторов, спинного мозга в опытах по изучению рефлекторной дуги), метод раздражения (рефлексы на спинальной лягушке) и др. Однако теперь, на пороге экологического кризиса, продолжать традиционную систему опытов оказалось сложным, хотя Закон об охране и использовании животного мира допускает подобные виды работ в учебных целях.

Современный научный эксперимент включает несколько стадий. Первая - анализ фактов или теоретических изысканий, на базе которых формулируется проблема, вторая - составление гипотез, решающих ее в форме предположений, третья - выявление следствий, которые бы помогли спланировать эксперимент для проверки правильности гипотезы, четвертая-разработка техники опыта, пятая - его реальное проведение и шестая - вывод, подтверждающий или опровергающий гипотезу. В школьных условиях довольно трудно показать эту систему в целом, однако отдельные стадии эксперимента можно показать школьникам на примере решения экспериментальных задач на постановку гипотезы, па доказательство выдвинутого предположения и на вывод из опыта.

Курс общей биологии завершает цикл биологического образования учащихся. В нем изучаются наиболее общие свойства, присущие всем живым организмам, вскрываются основные закономерности живой природы, принципиальные отличия живого от неживого. Наиболее полно и глубоко отражаются взаимосвязи биологических явлений с физическими и химическими. Изучая целый ряд общебиологических наук, учащиеся наряду с теоретическими основами знакомятся и с методами изучения этих наук, в основе которых лежит эксперимент. В этой связи опыты в курсе общей биологии приобретают особую значимость, так как их воспроизведение позволяет не только познать явление или подтвердить теоретический вывод, но и служит неопровержимым доказательством объективности научных знаний о природе, свидетельствует о познаваемости природы человеком.

Одной из важнейших задач заключительного курса биологии является экологическое образование и воспитание учащихся. Решению этой проблемы поможет постановка и проведение опытов, доказывающих загрязнение окружающей среды различными токсичными веществами (газами, солями тяжелых металлов, кислотами). Эти опыты рекомендуется ставить во внеурочное время, а результаты обсуждать на уроке в виде сообщений и докладов.

3. Эксперимент по теме: Условия, необходимые для проращивания семян"

За 10-14 суток до урока экспертные группы учащихся под руководством учителя закладывают опыты, демонстрирующие условия, необходимые для прорастания семян. В течение времени эксперимента учащиеся наблюдают за прорастанием, ухаживают за прорастающими семенами и проростками, делают фотографии объектов изучения, готовят выступления в соответствии с заданиями.

· группа изучает необходимость воды и воздуха для прорастания семян

· группа: влияние температурных условий на прорастание семян

· группа: влияние количества запасных питательных веществ на прорастание семян

· группа: влияние глубины заделки семян в почву на прорастание

· группа: влияние света на прорастание семян

Ход урока

Вступительное слово учителя.

В 6-м классе мы начали изучать раздел биологии - ботанику - науку о растениях. С каждым уроком мы все больше получаем информации о растениях и сегодняшний урок не исключение. (слайд 1)

Знаем, что растение начинает свою жизнь с семени. А как дать жизнь семени, какие условия необходимы для прорастания семян и является темой сегодняшнего урока.

На этом уроке мы поговорим о том, что же нужно, чтобы из маленького твердого семени начало развиваться растение. Нужен ли для этого воздух? Нужна ли вода и в каком количестве? А какой должна быть температура почвы и воздуха? На все эти вопросы мы постараемся ответить.

Процесс образования молодого растения из семени называется прорастанием.

Оказывается, у большинства растений семена, попавшие в почву, не могут сразу прорасти. Им необходим период покоя - время, в течение которого происходит дозревание зародыша семени уже вне плода. (слайд 2) Семена сосны должны отдохнуть почти целый год, промерзнуть зимой и отогреться в лучах весеннего солнца. Когда период покоя закончен, семя готово начать свою работу по превращению в молодое растение. (слайд 3) Семена ивы могут прорасти сразу, как только упадут с дерева на землю. (слайд 4)

А так же семена должны обладать всхожестью, т.е. способностью к прорастанию в соответствующих условия. Всхожесть определяется процентом семян, из которых развились нормальные проростки.

Что называется прорастанием?

Прорастанием семян называют их переход от состояния покоя к вегетативному росту зародыша и формированию из него молодого растения.

Итак, мы узнали, как ведут себя семена, когда только начинают прорастать. А что же происходит дальше? . (слайд 5)

1. При прорастании семени первым из него появляется маленький корень? Для того, чтобы выглянуть наружу, ему приходится разорвать семенную кожуру.

2. Если семя находится в почве, корешок всегда растет вертикально вниз. Вслед за этим в зародыше семени начинается активный рост стебелька. Сначала, вылезая из-под земли на свет, он образует петлю, которая постепенно распрямляется и выносит на поверхность сильно "похудевшие" семядоли.

3. Между ними хорошо видна почка. Она тоже выросла и начала зеленеть.

По способу прорастания растения делятся на два типа: слайд 6)

1) подземный тип, (слайд 7)

2) надземный тип. (слайд 8)

При любом типе прорастания из зародыша семени развивается молодое растение. Оно называется "проросток". Проросток образуется благодаря усиленному делению образовательной ткани зародыша. В дальнейшем из проростка вырастет взрослое растение, способное к размножению, и все повторится вновь и вновь.

А как получить здоровый проросток, полноценный и крепкий? Ответ на этот вопрос искали наши группы экспертов

Цель нашего исследования «Изучение условий прорастания семян»

Отчет экспериментальных групп.

Учитель: Мы предположили, что семени для прорастания необходимы: вода и воздух, тепло, почва, пища, свет. (слайд 9)

Для прорастания семенам необходима вода и воздух. Сколько же воды должны "выпить" семена, чтобы проснуться? (слайд 10)

Выступление первой группы экспертов. (слайд 11), (слайд 12)

Мы изучали необходимость воды и воздуха для прорастания семян. Для этого: в первый стакан поместили сухие семена тыквы, подсолнечника, во втором - семена чуть залили водой так, чтобы им был доступ воздуха, в третьем - семена залили водой, наполнив стакан до половины, так, чтобы слой воды не пропускал воздух к семенам. Спустя шесть дней, обнаружили: в первом стакане семена остались без изменений, во втором - у семян появились корешки, в третьем - семена погибли без доступа воздуха, загнили и вода издавала неприятный запах. Из эксперимента можно сделать вывод, что семена прорастают в присутствии воды при доступе воздуха. Вода необходима для растворения запасных питательных веществ, содержащихся в семени (в эндосперме или семядолях) для первоначального роста зародыша. биология урок эксперимент

учитель:

Для прорастания семян каждого вида растений требуются определенная температура.

Семена бывают холодостойкими (прорастают при низких температурах) и теплолюбивыми (для прорастания требуют более высоких температур).

"Просыпаясь" после периода покоя, семена начинают впитывать воду и набухать.

При низких температурах этот процесс идет трудно и медленно. Однако при слишком высоких - результат тоже не очень хороший. (слайд 13)

Выступление второй группы.

Влияние температурных условий на прорастание семян (слайд 14), (слайд 15)

Мы проводили эксперимент с теплолюбивым растением - тыквой. Одну часть семян поместили в теплое место при температуре +20 градусов, другую - в прохладное, при температуре +5 градусов.

Спустя пять дней наблюдали: в тепле семена быстро дали корешки, затем стебельки, а семена, находившиеся в прохладном месте, лишь слабо «проклюнулись»

Из эксперимента можно сделать вывод: при проращивании семян необходимо учитывать температурные условия, знать при какой температуре прорастают те или иные семена.

учитель: Для прорастания семян необходимы питательные вещества. Эндосперм однодольных и семядоли двудольных растений содержат питательные вещества для первоначального роста зародыша. Он использует их при прорастании

Выступление третьей группы.

Влияние количества запасных питательных веществ на прорастание семян .(слайд 16), (слайд 17)

Мы исследовали влияние количества питательных веществ для прорастания семени.

В первую чашку Петри поместили семена тыквы полноценные, с двумя семядолями, во вторую - семена, у которых удалили по одной семядоле.

Спустя пять дней, семена полноценные с двумя семядолями благополучно проросли, дали корешки, стебельки и семядольные листья. Во второй лишь часть семян с одной семядолей проросли, в не проросших семенах зародышу не хватило питательных веществ для прорастания.

Затем мы посадили проросшие семена в почву: в первый стакан - проросток, полученный из полноценного семени, во второй - проросток из семени с удаленной семядолей. Первый проросток был здоровым, крепким, развивался намного быстрее. Второй - маленький и слабый.

Из эксперимента сделали вывод: размер проростка зависит от запаса питательных веществ в семени. Чем больше веществ, тем крупнее проросток. Для посева необходимо отбирать крупные, здоровые семена.

учитель: При посадке семян необходимо учитывать глубину заделки в почву

Выступление четвертой группы.

Влияние глубины заделки семян в почву .(слайд 18), (слайд 19), .(слайд 20),

Для эксперимента мы взяли семена тыквы и посадили их в почву на разную глубину. В первом стакане семя поместили на глубину большую, чем требуют правила заделки, во втором - по правилам заделки на глубину до трех сантиметров. В первом случае семя дольше по времени всходило, во втором - быстрее и проросток развивался быстрее.

При посадке семян необходимо учитывать:

1. Глубина заделки зависит от размера семени:

а) чем крупнее семя, тем глубже его сеют.б) мелкие семена заделывают в почву не очень глубоко, а некоторые даже сеют на поверхности почвы, слегка присыпав их слоем почвы не более 2 мм.в) крупные сеют на глубину до 5 смг) средних размеров - на глубину 2-3 см

2. Глубина заделки семян зависит от качества почвы.

В песчаную почву семена сеют глубже, чем в плотную глинистую, т.к. песчаная почва более рыхлая, чем глинистая, она быстрее теряет влагу и высыхает. В глинистой влаги достаточно, но уже на небольшой глубине в ней очень мало воздуха. В глинистой почве проросткам трудно пробиваться на поверхность к свету.

учитель: Мы знаем, что свет необходим растениям для процесса фотосинтеза. А нужен ли свет для процесса прорастания семян?

Выступление пятой группы.

Влияние света на прорастание семян .(слайд 21)

Для эксперимента были одновременно посажены семена овса в двух горшках. Один горшок был помещен в темный шкаф, второй оставлен на свету. Через пять дней семена взошли с одинаковой скоростью как на свету так и в темноте. Таким образом, из эксперимента можно сделать вывод, что всхожесть семян не зависит от присутствия света, особенно это относится к семенам с темной кожурой, т. к. она не пропускает свет.

Но есть некоторые исключения. Некоторые семена относят только к темновсхожим, например рыжик мелкоплодный не даст всходы на свету, также не прорастут на свету фацелия, клоповник, персидская вероника.

Некоторые семена прорастаю только на свету. Это семена череды, табака, семена растений, произрастающих в чрезмерно увлажненных местах, болотах.

Но для большей части семян присутствие света необязательно.

Выводы по экспериментальной работе делает учитель. Учащиеся фиксируют их в тетрадях (слайд 22).

Заключение.

Учитель: Какие опыты, проведенные группами экспертов, больше запомнились, произвели впечатление? Какие эксперименты вам захотелось повторить? Давайте сформулируем главное, что выделили на уроке. Что на уроке было интересным? А что на уроке было важным? Где могут пригодиться знания, полученные на уроке?

Учащиеся отвечают на вопросы, делятся впечатлениями от увиденного, высказывают желания провести самостоятельно эксперименты, позволяющие установить условия прорастания семян. Учитель спрашивает у желающих поставить эксперименты в домашних условиях ход работы и алгоритм постановки того или другого опыта.



Библиографический список

1. Бинас А.В. и др. Биологический эксперимент в школе. - М.: Просвещение, 1990.

2. Большой энциклопедический словарь. - М.: 1985.

3. Бэкон Ф. Сочинения. Т. 1. - М., 1971.

4. Верзилин Н.М., Корсунская В.М. Общая методика преподавания биологии. - М.: Просвещение, 1983.

5. Корсунская В.М. Пути повышения качества знаний учащихся на уроках основ дарвинизма. - М.: Издательство АПН РСФСР, 1955.

6. Сорокин Н. А. Дидактика. - М., Просвещение, 1974.

7. Философский словарь. - М., Госполитиздат, 1963.

Размещено на Allbest.ru