Професійна готовність майбутніх учителів біології та основ здоров’я до дослідницької діяльності в куточку живої природи

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Кафедра біології, методології і методики навчання

Університет Григорія Сковороди в Переяславі

Професійна готовність майбутніх учителів біології та основ здоров'я до дослідницької діяльності в куточку живої природи

Трускавецька Ірина Ярославівна

кандидат історичних наук, доцент

Мандрика Ірина Олександрівна

здобувачка першого року навчання магістратури

Анотація

У статті окреслено особливості використання куточка живої природи в освітньому процесі при фаховій підготовці майбутніх учителів біології та основ здоров'я, розроблено методичні рекомендації щодо використання живих об'єктів у процесі вивчення біології шляхом використання куточка живої природи, наведено приклади експериментальних досліджень із метою здобуття поглиблених знань про живі організми, формування дослідницьких умінь учнів, організації позакласної та природоохоронної роботи на уроках біології і позаурочний час.

З цією метою розроблено ряд дослідів для проведення експериментів із використанням об'єктів куточка живої природи при викладанні біології. Наприклад: «Особливості вивчення будови клітини», «Транспорт поживних речовин по рослині», «Спостереження за рухом одноклітинних та багатоклітинних організмів», «Вивчення ознак пристосованості у зовнішній будові ракоподібних до середовища існування», «Вивчення особливостей будови дафнії (Daphnia)», «Вироблення умовних рефлексів у акваріумних рибок» тощо. З учнями 7 класу проведено біологічні експерименти в ході яких дослідники більш глибоко й свідомо досліджують різні явища та процеси, що відбуваються у живих організмах, навчаються самостійно аналізувати й узагальнювати досліджувані явища та здійснювати певні висновки, зокрема: сезонні змін у житті тварин (в умовах дикої природи, живого куточка); умови утримання акваріумних риб (скалярії-Pterophyllum scalare, гупі-Poecilia reticulata); уплив домашніх тварин на самопочуття та емоційний стан людини; особливості розмноження папуг хвилястих тощо. Доведено, що запропоновані експериментальні дослідження сприяють формуванню дослідницьких умінь учнів, розвивають інтерес і дбайливе ставлення до природи, розширюють світогляд, розвивають допитливість тощо.

Ключові слова: дослідницька діяльність, куточок живої природи, вивчення біології, позаурочний час, майбутні вчителі біології та основ здоров'я.

Truskavetska Iryna Yaroslavivna Ph.D. in Historical Sciences,Associate Professor at the Department of Biology, Methodology and Teaching Methods, Hryhorii Skovoroda University in Pereiaslav, Pereyaslav

Mandryka Iryna Oleksandrivna Second-year master student at Faculty of Humanitarian and Natural Education and Social Technologies, Hryhorii Skovoroda University in Pereiaslav, Pereyaslav

PROFESSIONAL READINESS OF FUTURE BIOLOGY AND HEALTH BASICS TEACHERS OF FOR RESEARCH ACTIVITIES IN CORNER OF WILDLIFE

Abstract

The article outlines the peculiarities of using the corner of wildlife in the educational process in the professional training of future biology and health basics teachers, develops methodical recommendations for the use of living objects in the process of studying biology by using the corner of wildlife, gives examples of experimental research with the aim of obtaining in-depth knowledge about living organisms, formation of students' research skills, organization of extracurricular and environmental work at biology lessons and extracurricular time.

For this purpose, a number of experiments have been developed to conduct experiments using objects from the corner of wildlife when teaching biology. For example: “Peculiarities of studying the structure of the cell”, “Transport of nutrients through the plant”, “Observation of the movement of unicellular and multicellular organisms”, “Study of signs of adaptation in the external structure of crustaceans to the habitat”, “Study of the peculiarities of the structure of Daphnia”, “Production of conditioned reflexes in aquarium fish”, etc. Biological experiments were conducted with students of the 7th grade, during which researchers more deeply and consciously investigate various phenomena and processes occurring in living organisms, learn to independently analyze and generalize the studied phenomena and draw certain conclusions, in particular: seasonal changes in the life of animals (in the conditions of the wild nature, wildlife); conditions for keeping aquarium fish (scalare - Pterophyllum scalare, guppy - Poecilia reticulata); the influence of pets on a person's well-being and emotional state; peculiarities of reproduction of budgerigars, etc. It has been proven that the proposed experimental studies contribute to the formation of students' research skills, develop interest and caring attitude towards nature, expand their outlook, develop curiosity, etc.

Keywords: research activity, corner of wildlife, study of biology, extracurricular time, future biology and health basics teachers.

Вступ

Постановка проблеми. Розвиток дослідницьких умінь та формування пізнавальної активності учнів до вивчення біології шляхом використання куточка живої природи є важливим завданням освітнього процесу при підготовці майбутніх учителів біології та основ здоров'я, оскільки становлення і розвиток сучасного суспільства все більше потребує від учнів оволодіння практичними складовими дослідницької діяльності.

Активізація дослідницької діяльності ґрунтується на використанні різноманітних методів і засобів навчання, як в урочний так і позаурочний час. Важливого значення в удосконаленні набутих знань набуває робота учнів у куточку живої природи, де молоді дослідники систематично проводять спостереження, доглядають за живими організмами, закладають досліди, здійснюють експерименти, знайомляться із біологічними особливостями, ростом та розвитком рослинних і тваринних об'єктів [1, с. 105].

Аналіз останніх досліджень і публікацій. Сутнісні ознаки дослідницької діяльності учнів, зокрема використання куточка живої природи в процесі вивчення біології віднайшли своє відображення у працях таких науковців, як: М. Гриньова [3], К. Задорожнього [4], І. Катаєвої [5], Ю. Лебідь, М. Поддякової, Н. Романюк, О. Сорочинської [7] та ін.

Н. Романюк, О. Сорочинська розкривають «готовність майбутнього вчителя біології до позакласної еколого-натуралістичної роботи» як інтегроване, особистісне утворення, що включає стійкі мотиви, потреби, систему психолого-педагогічних та методичних знань, умінь, навичок та досвіду організації навчальної-дослідницької діяльності учнів [7, с. 112].

Мета статті розкрити особливості формування майбутнього вчителя біології та основ здоров'я до організації дослідницької діяльності в куточку живої природи.

Виклад основного матеріалу

Особливе місце в освітньому процесі з біології займають досліди, спостереження, експерименти тощо. Проводити їх слід не тільки під час уроків, а й у позаурочний час, під час практики чи гурткової роботі.

Куточок живої природи - є не лише місцем проживання живих рослин та тварин, а також майданчиком виконання учнями дослідів, різних видів практичних та дослідницьких робіт, що сприяють закріпленню теоретичних знань на практиці, їх систематизації, інтеграції і формування екологічної свідомості. Спостереження, що проводять учні в куточку живої природи, дозволяють виявляти взаємозв'язки в природі й розвивати навички здійснення природоохоронної діяльності [6, с. 92].

Робота в куточку живої природи є одним із завдань формування пізнавального інтересу учнів до вивчення біології, адже при постановці різноманітних дослідів, експериментів учні задовольняють свою допитливість і виробляють навички дослідницької роботи, що приводить формування відповідної фахової компетентності.

Дослідницька діяльність у куточку живої природи проводиться переважно пізньої осені, взимку і ранньою весною. Їхня організація зумовлена насамперед необхідністю тривалих спостережень за об'єктами природи, які не вкладаються у розклад навчальних занять. Такі роботи мають попередній характер. Тому педагогу необхідно своєчасно організувати учнів для постановки дослідів і спостережень за ними в куточку живої природи, аби одержати результати до конкретного уроку [2, с. 54].

У процесі дослідницької роботи акваріум набуває великого значення у куточку живої природи. Відповідно до навчальної програми з біології його доцільно використовувати як потужний засіб наочності при вивченні наступних розділів і тем (табл. 1).

Таблиця 1

Використання акваріума в процесі вивчення біології

учитель біологія дослідницький

Акваріум сам по собі несе небезпеку, бо це є поєднання електричних пристроїв і відмінного струмопровідника - води. А тому при дослідженнях, потрібно вчителю регулярно наголошувати про дотримання правил із техніки безпеки, якщо учню необхідно занурити руки в акваріум і виконати там певні маніпуляції, то необхідно в першу чергу вимкнути всі прилади з електромережі. Також звертаємо увагу дитини, що на скло вже і так діє сила тиску води, а тому зайвий раз натискати на нього без необхідності не потрібно [5, с. 76].

Наведемо приклади дослідів, експериментальних досліджень які можна провести з учнями в позаурочний час із біології у куточку живої природи.

Дослід 1. Особливості вивчення будови клітини. Учням пропонується розглянути під мікроскопом клітини водорості чорнушки (Nigella), або клітини розташовані по краю листя водяної папороті (Marsilea Hawaii) [3, с. 35]. Розглядаючи по черзі на демонстраційному столі клітини чорнушки та водяної папороті, учні спостерігають рух цитоплазми та пластид, які забарвлюють клітину. Яскраво-смарагдове забарвлення клітин справляє на учнів захоплююче враження, вони із захопленням розглядають їх і надовго запам'ятовують урок.

При вивченні основних груп рослин у 6 класі акваріуми дозволяють завжди мати під рукою будь-яку кількість різних водоростей, водяних мохів та папоротей. Вирощуванням водяних папоротей у щільно закритих кришкою акваріумах із рівнем води не більше 5 см порівняно легко отримати від них спори. Водна рослинність використовується і при вивченні пристосованості рослин до умов середовища [3, с. 94].

Дослід 2. Спостереження за рухом одноклітинних та багатоклітинних організмів. Дослідження можна проводити за амебою звичайною (Amoeba proteus), евгленою зеленою (Euglena viridis), інфузорією туфелькою (Paramecium caudatum), гідрою (Hydra), планарією (Dendrocoelum lacteum) тощо. Рухливість цих тварин забезпечується биттям мікроскопічних війок, джгутиків або повільним перебігом маси цитоплазми (амебоїдний рух) [7, с. 8].

На прикладі амеби звичайної спостерігається механізм амебоїдного способу пересування. Відомо, що рухається не вся цитоплазма, а лише її центральна частина, більш рідка. Більш щільний шар цитоплазми знаходиться біля поверхні клітини й здатний скорочуватися, витягуючись у псевдоніжку. Особливо добре видно такий спосіб пересування у амеби лімакс [1, с. 105].

У інфузорії-туфельки (Paramecium caudatum) биття війок відбувається у косому напрямку, змушуючи тварину одночасно з поступальним рухом обертатися навколо поздовжньої осі. Під мікроскопом характер руху спотворюється і прискорюється. Щоб уявити, як насправді рухаються інфузорії, учням пропонується подивитися на чорному тлі пробірку із сінним настоєм: інфузорії рухаються повільно та плавно.

Інфузорій-туфельок учні одержують у пробірках і розглядають їх неозброєним оком. Інфузорії краще видно на чорному тлі (використовується чорний папір). Розгляд інфузорії-туфельки неозброєним оком створює реальні уявлення про її розміри.

Для детального вивчення інфузорії-туфельки учні самостійно готують препарат. На предметне скло накладають кілька волокон гігроскопічної вати з урахуванням того, щоб із них утворилися камери, що призупиняють рух туфельок. На волокна наносять піпеткою краплю настою з верхнього шару, де найбільше скупчення інфузорій, і закривають покривним склом. Розглядати інфузорію туфельку краще під малим збільшенням, оскільки через їх довжину (близько 0,2 мм) під великим збільшенням не вдається побачити об'єкт повністю. При уважному розгляді можна бачити всередині туфельки ротову порожнину, а на кінці тіла скорочувальні вакуолі, які краще видно при великому збільшенні [6, с. 94].

На уроці при вивченні будови інфузорії-туфельки (Paramecium caudatum) учні можуть провести цікаве спостереження за хемотаксисом у них. Для цього дослідники наносять на предметне скло краплю настою з інфузоріями, поруч краплю чистої води й з'єднують водяним містком другу краплю із першою. У краю краплі з інфузоріями поміщають кристал кухонної солі. Через лупу учні спостерігають, як усі інфузорії перепливають у краплю із чистою водою. Це просте спостереження сприяє розвитку найважливішого біологічного поняття про подразливість живих організмів.

Дуже важливо показати учням евглену зелену (Euglena viridis). Цей організм стоїть на межі рослинного та тваринного світу, якій властивий автотрофний та гетеротрофний способи живлення. При розгляді евгени зеленої користуються гігроскопічною ватою. Насамперед на предметне скло накладають кілька її волокон, щоб обмежити її рух. Потім на волокна наносять піпеткою краплю настою із евгленою зеленою і накривають покривним скельцем. Препарат розглядають при малому збільшенні, потім на великому. На передньому кінці тіла евгени зеленої добре видно вакуолю округлої форми і поруч із нею світлочутливе «вічко». У цитоплазмі помітні дрібні хлоропласти та більші темного забарвлення, із запасом поживних речовин. Ядро, як правило, проглядається із труднощами [4, с. 56].

Наявність хлоропластів вказує на ознаки рослинного організму, а ознаки тваринного організму (гетеротрофність) можна дослідити таким чином: банку з евгленами зеленими поміщають у темряву і додають до неї готові органічні речовини (кілька крапель картопляного відвару). Через місяць розглядають світлозабарвлених евглен (хлорофіл у темряві зруйнувався). Як правило, усі евглени виживають.

Дослід 3. Вивчення особливостей будови дафнії (Daphnia). Рачка поміщають на предметне скло з поглибленням посередині та покривають покривним склом. Вибирати треба великих рачків, розміром 4 - 5 мм. Під малим збільшенням мікроскопа видно всі особливості будови дафнії: двостулкова хітинова черепашка з прозорими стулками. Голова спереду витягнута дзьобоподібної форми, добре видно очі - складні й прості. Від голови відходять гіллясті антени, звідси й назва - гіллястовусі. Короткі грудні ніжки змахують 200-300 разів на хвилину, створюючи безперервний потік води через черепашку. Цей потік приносить кисень (дихають дафнії зябрами, розташованими біля основи грудних ніжок) і дрібні суспензії їжі. Харчуються дафнії планктонними рослинами та тваринами. Деякі рослиноїдні види охоче поїдають водорості так званої «квітучої» води, тому в акваріумній практиці дафній поміщають у ті водоймища, де вода зазеленіла, попередньо видаливши звідти небезпечних для рачків мешканців [6, с.93].

У зимовий період дафній підгодовують дрібнорозтертою сушеною елодеєю або розтертим на порошок сушеним салатом. За рекомендаціями деяких практиків можна використовувати витертий висушений жовток курячого яйця.

Дафніям властивий особливий різновид статевого розмноження - партеногенез. Усе літо самки розмножуються партеногенетично, тобто відкладають незапліднені яйця, із яких розвиваються лише самки. Личинкової стадії у них немає. Тільки восени чи напередодні пересихання водойм у потомстві з'являються самці, дрібніших розмірів, ніж самки. Після парування відкладаються запліднені яйця, які переносять несприятливий період року на дні водойми.

У шкільному курсі зоологія, дафній презентують на уроці при оглядовому вивченні питань різноманіття Ракоподібних та їх значення. Демонстрація дафній бажана під час вивчення теми «Розмноження та індивідуальний розвиток організмів».

У масових культурах можуть бути різні організми, цікаві за своїми біологічними особливостями. Демонстрація їх під час уроків чи позакласної роботи сприяє розвитку загально-біологічного поняття про різноманіття органічного світу.

Дослід 4. Спостереження за личинкою волохокрильців (Trichoptera).

1. Уважно розглянути об'єкт відловлений сачком. Чи присутні в ньому личинки волохокрильця? Які рослини та тварини, крім них, ви виявили? Залишки яких організмів перебувають у мулі?

2. Розгляньте чохлик личинки волохокрильців. Із чого він збудований? Порівняйте матеріал чохлика з субстанціями середовища. Який висновок можна зробити?

3. Розгляньте частину тіла личинки, яку вона виставляє з чохлика. Зверніть увагу на панцир передньої частини грудей. Подумайте, яке значення має.

4. Виштовхніть личинку з чохлика. Для цього обережно та м'яко вводьте тонку паличку в задній отвір чохлика. Розгляньте частину тіла, захищену чохликом. Який висновок можна зробити про значення чохлика?

5. На основі спостережень складіть пропозиції щодо створення необхідних умов життя для личинки волохокрильця в акваріумі.

Звичайно, в результаті одноразових спостережень неможливо скласти повний перелік особливостей середовища, але все-таки на основі спостережень учні можуть припустити, що личинки волохокрильців - мирні тварини (ніяких засобів нападу у них немає) і не можна їх поселяти з хижаками. Вони рослиноїдні, а на випадок добудови чохлика в акваріумі потрібно забезпечити личинок відповідним будівельним матеріалом [5, c.46].

Дослід 5. Спостереження за водяним скорпіоном (Nepa rubra).