Эксперимент, как метод преподавания биологии

Полезно составить таблицу, в которой была бы указана продолжительность, как самих опытов, так и всей работы – от начала выращивания растений для опыта до получения результата в нем. Пользуясь данными таблицы и календарно-тематическим планом учителя, легко спланировать сроки начала работы по всем опытам, которые намечено провести.

Если опытов ставится много, то часть растений, выращенных для

одного опыта, может стать объектом для проведения других опытов. Кроме этого, еще проще, можно замачивать и высевать семена фасоли каждые две недели – в тот период, когда предстоит постановка многих опытов, например, в октябре – ноябре.

Подготовительные работы по учебным опытам с растениями.

Выбор и подготовка объектов для опытов.

В качестве объекта для опытов по изучению жизни растений обычно рекомендуются комнатные растении. Из относительно неприхотливых растений наиболее подходящими для этой цели являются: пеларгония, плектрантус, бальзамин, колеус. Лучше если растения будут не очень крупными, в нескольких экземплярах. Кроме того, учебные опыты могут быть проведены на сельскохозяйственных растениях, выращиваемых из семян.

Почти все опыты могут быть поставлены на фасоли обыкновенной, хорошими объектами для ряда опытов являются горох, бобы, рожь, пшеница; в экспериментах по минеральному питанию лучшие результаты получаются на томатах. Сельскохозяйственные культуры в качестве объекта учебных опытов имеют важные преимущества перед комнатными растениями. Их легко вырастить в необходимом количестве к определенному сроку. Опыты ставятся на молодых растениях, которые занимают мало место на окне, под лампой, что существенно для условий школы. Результаты ряда опытов на таких объектах получаются ярче и быстрее, чем на комнатных растениях, что исключительно важно для демонстрационного опыта.

Проращивание семян для опытов.

Проращивать семена необходимо для опытов на проростках и для выращивания растений на воде для других опытов. В почву можно сеять и проросшие и сухие семена. Один из способов проращивания семян заключается в том, что их располагают на лоскуте ткани, сложенном в несколько слоев, обильно увлажненном и положенном на дно плоской посудины. Сухие семена размещают на поверхности подстилки из ткани, прикрывают их краями лоскута, посудину накрывают стеклом или крышкой. Недостатком такого способа является то, что необходимо поддерживать нормальную влажность ткани – смачивать при необходимости или сливать излишек воды.

Выращивание растений на воде.

Для опытов выращивают растения на воде в обычных химических пробирках или в банках на 0,5-1 л. При выращивании растений этим способом необходимо сделать приспособление для удерживания семени на краях пробирки – прикрепить к сухому стеклу перекладину из пластилина или частично закрыть им отверстие пробирки. Пробирки наполняют некипяченой водой и устанавливают вертикально. Воду в пробирках можно не менять в течение 2-3 недель, если она остается прозрачной, при необходимости – доливать, чтобы еще небольшие корни не оказались вне воды, такое выращивание особенно ценно, если необходима для опыта неповрежденная корневая система.

Отобранные экспериментальные работы

Опыты по изучению прорастания семян

Работа № 1. Набухание семян при прорастании.

Цель опыта: показать поглощение воды семенами при их набухании.

Объекты и оборудование: семена фасоли или гороха, две широкогорлые одинаковые стеклянные банки на 0,2-0,3 л; полиэтиленовые крышки или пленка, нитки или резиновые кольца для крепления пленки.

Постановка опыта. В одной банке 10-15 семян заливают водой примерно до половины их высоты («по пояс»), в другой банке столько же семян оставляют сухими – для сравнения в конце опыта. Обе банки закрывают крышками или пленкой, закрепляя последнюю ниткой, или резиновым кольцом. Продолжительность опыта один день. При демонстрации опыта не уроке отмечают большое увеличение размера набухших семян и поглощение ими всей воды, имевшийся в банке.

Работа № 2. Набухание семян в почве.

Цель опыта: показать, что семена при набухании отнимают воду у почвы.

Объекты и оборудование: семена фасоли или гороха, две широкогорлые одинаковые стеклянные банки на 0,2-0,3 л; полиэтиленовые крышки или пленка, нитки или резиновые кольца для крепления пленки, почва.

Постановка опыта. На дно двух банок насыпают почву нормальной влажности слоем 1-1,5 см. В одной банке в почву зарывают 10-15 сухих семян. В обеих банках почву уплотняют, и банки плотно закрывают полиэтиленовыми крышками или пленкой. Результат наблюдается через 1-2 дня.

При демонстрации опыта на уроке обращают внимание учащихся на то, что почва в банке с семенами разрыхлена и заметно иссушена (по сравнению с контрольной банкой без семян), а семена набухли.

Работа № 3. Сила, развеваемая семенами при набухании.

Цель опыта: показать, насколько велика механическая сила, создаваемая набухающим семенами.

Объекты и оборудование: семена гороха; небольшой стеклянный пузырек с пробкой; мелкий песок; пипетка аптечная; две деревянные планки; шпагат; полиэтиленовый мешочек.

Постановка опыта. Пузырек наполняют сухими семенами гороха и песком, добиваясь заполнения всех пустот среди семян. Это делают для того, чтобы разбухающие семена не могли заполнить все пустоты, что уменьшило бы давление семян на стенки пузырька. Затем в пузырек пипеткой вливают воду до полного смачивания песка, и если потребуется, досыпают еще песок. Пузырек закрывают пробкой и зажимают его сверху и снизу деревянными планками, концы которых туго стягивают шпагатом, чтобы семена не вытолкнули пробку и не отклонили дно пузырька, что снизило бы эффект. Всю установку помещают в полиэтиленовый мешочек. Через сутки пузырек оказывается расколотым.

Работа № 4. Необходимость для прорастания семян воды, тепла и доступа воздуха.

Цель опыта: показать, что для прорастания семян необходимо наличие одновременно трех внешних условий – воды, тепла, воздуха.

Объекты и оборудование: семена гороха или фасоли, пшеницы, ржи; четыре одинаковые небольшие банки или колбы, пузырьки; крышки или пробки к сосудам, кипяченая вода.

Постановка опыта. На каждую банку наклеивают этикетку с записью условий, создаваемых семенам: для банки № 1 - «Есть: вода, воздух, тепло», для банки № 2- «Есть: воздух, тепло, нет воды», для банки № 3 - «Есть: вода, тепло, нет воздуха», для банки № 4 - «Есть: вода, воздух, нет тепла». В каждую банку помещают 10-15 семян. В банки №№ 1 и 4 наливают воду «по пояс» семенам, у этих семян есть вода и доступ воздуха. В банку № 3, наливают воду более чем на половину ее высоты, надежно лишая семена доступа воздуха. Все банки закрывают и ставят рядом в комнате, кроме банки № 4, которую помещают в холодное место (в холодильник, между рамами окна, вне помещения). Продолжительность опыта 2-3 дня (для фасоли – лишь при температуре выше 18оС, при более низкой – 5-7 дней).

При демонстрации опыта отмечают, что семена проросли в банке №1, где у них были вода, тепло и доступ воздуха и не проросли в других банках, в каждой из которых не было какого-либо одного условия из имеющихся у проросших семян. Для этого сравнивают банку № 1поочередно с банками №№ 2,3,4. Обращают внимание учащихся на то, что только при таком сравнении можно сделать неопровержимый вывод из опыта о необходимости того или иного условия для прорастания семян. Затем сравнивают (анализируют) все варианты опыта между собой, что позволяет сделать вывод о необходимости для прорастания семян одновременного наличия воды, тепла и воздуха вместе.