Методика проведения практических работ в теме Клеточное строение растений

развивающие: развить умение аккуратно выполнять свою работу.

Оборудование: «объекты» исследования, покровные и предметные стекла, пипетки, вода, салфетки, фильтровальная бумага, микроскопы.

Ход работы:

1.      Вырезанную букву положить в центр предметного стекла, нанести на него пипеткой капельку воды.

2.      Затем нужно накрыть его покровным стеклом. Необходимо сделать так, чтобы между стеклами не было пузырьков воздуха, поэтому нельзя покровное стекло кидать на каплю сверху, его нужно как бы вдвинуть в каплю сбоку.

3.      Излишек воды удаляется с помощью фильтровальной бумаги.

4.      Приготовленный микропрепарат помещается на предметный столик и микроскопируется на малом и большом увеличении, увиденное зарисовывается с соблюдением пропорций. Затем вычисляется увеличение микроскопа. В том случае, если микропрепарат сделан не аккуратно, между стеклами есть пузырьки воздуха, следует повторить процесс, начиная с п.1

Основные понятия, усвоенные в работе: покровное и предметное стекло, микроскопирование, правила приготовления микропрепаратов.

По окончании вышеописанных работ можно предложить ученикам ряд вопросов:

Ø      Что является источником света в микроскопе?

Ø      Как вычисляется увеличение оптики микроскопа?

Ø      Почему нельзя допускать появление пузырьков воздуха между покровным и предметным стеклом?

Ø      Каков основной принцип работы светового микроскопа?

На эти две работы планируется потратить целый урок – примерно 15 минут на работу 1 и оставшееся время – работа 2. В ряде случаев можно часть 2 работы 1 (Правила работы с микроскопом) провести в рамках работы 2.

Наиболее целесообразно и удобно будет провести работу по приготовлению микропрепарата таким образом – на один стол приходится один микроскоп, при этом каждый ученик делает свой препарат и самостоятельно его микроскопирует. Иначе, нахождение на столе двух микроскопов будет сильно стеснять учащихся, мешая им аккуратно выполнить работу. Если в кабинете недостаточное освещение, то придётся использовать настольные лампы – это ещё больше затруднит процесс выполнения задания.

Навыки, которые будут приобретены в ходе этих практических работ, очень важны в дальнейшем, так как ещё не раз учащиеся будут манипулировать с микроскопом и препаратами. Поэтому очень важно, чтобы каждый ученик самостоятельно приготовил свой микропрепарат и изучил его. Учитель должен у каждого проверить результат работы, и оценить качество приготовленного объекта. 

В дальнейшем, когда ученики приобретут некоторые базовые практические умения и знания, планируется переход к изучению содержания темы «Клеточное строение», которая подразумевает выполнение практических работ по вышеописанным алгоритмам, например, работы по приготовление микропрепаратов кожицы лука, эпидермиса листа, их последующее микроскопирование, изучение и зарисовка.

Работы с натуральными объектами требуют гораздо больше усилий и терпения от учеников. Важно не перегружать их работой, к примеру, будет неправильно давать сразу очень большой объем работы – сделать препарат, микроскопировать, зарисовать, приготовить другой и т.д. Но в то же время необходимо добиться того, чтобы каждый проделал все действия в необходимой последовательности, усвоил и понял увиденное. То, что видно в микроскоп, порой разительно отличается от рисунков в учебнике и школьных пособий, плакатов, поэтому в работе необходимо проводить аналогии между увиденным в микроскопе и нарисованном в учебнике, отбросив лишние детали, объяснить, зачем в рисунках не нужно отображать лишние детали – для удобства изучения. Кроме того, умение отбрасывать лишние детали способствует развитию таких психических операций, как абстрагирование, выделение существенного из ряда побочных явлений, моделирование объекта, на основе его основных характеристик.

Оформлять работу удобно было бы не в тетради, а на альбомном листе, или даже в отдельном не большом альбоме:

Ø      название рисунка

Ø      рисунок в левой части листа, подписи справа

Ø      примечания, уточнения

В рабочей тетради нецелесообразно размещать рисунки, которые будут перемежевываться с текстом. Рисунки, расположенные отдельно будет очень удобно использовать в работе с текстом учебника или изучать рисунок, параллельно слушая объяснение учителя. В тетради невозможно будет систематично разместить рисунки, для поиска нужного будет затрачиваться лишнее время, будет трудно проследить закономерности и различия в разных рисунках. Поэтому рекомендуется вести отдельный альбом для рисунков.

Правила оформления рисунка:

Ø      соответствие пропорций и форм объектов

Ø      правильно подобранная цветовая гамма

Ø      стрелочки от подписей к частям рисунка не должны пересекаться

Ø      подписи и сам рисунок выполняется карандашом

По окончании изучения темы учитель проверяет эти альбомы, оценивает. На закрепляющем уроке можно предложить такие задания, как определение «слепых» микропрепаратов, т.е. не подписанных или указать на плакате основные структуры изображенного объекта.

Постановка простейших демонстрационных опытов.

Цели демонстрационных опытов:

Ø      заинтересовать аудиторию

Ø      предложить учащимся новый способ изучения материала – на примере моделей тех или иных объектов

Ø      разнообразить учебный процесс

Ø      сделать доступным  усвоение сложной научной информации, показав, что клетка растения есть реально существующая структура, обладающая рядом специфичных свойств

«Целлофановый мешочек»

Суть этих опытов – показать ряд важных физиологических процессов и общие структурные особенности организации клетки. Это опыты с моделью клетки, изготовленной из целлофанового мешочка. Такой опыт, помимо своей обучающей функции, также несёт и очень большую познавательную роль, доказывает существование полупроницаемых структур (мембраны), и что очень важно – заинтересовывает аудиторию, сподвигая её на дальнейшее более углубленное изучение темы. Как уже было сказано, эти опыты планируется проводить в начале изучения тем «Жизнедеятельность клетки» и «Строение клетки».

Предварительно следует разъяснить ученикам суть понятия «модель» в биологическом его смысле – это некий материальный объект, который представляет собой копию реально существующей структуры (в данном случае  клетки), задача которого акцентировать внимание зрителя на внутренней своей стуктуре, выявив основные закономерности. Это понятие можно разъяснить проще – на примере маленькой модели настоящего автомобиля (точная копия “большой” машины, но сильно уменьшенная в размерах и упрощенная в строении), либо чуть сложнее – на примере трехмерной модели какого-либо объекта (которая представляет собой образ какого-либо реального объекта, построенный с точным соблюдением всех свойств прототипа, как пример – 3D модель автомобиля). Моделирование – процесс создание модели на основании известных фактов об оригинале.

Изготовления такой модели по силам любому педагогу, можно даже попробовать вместе с учениками изготовить модель прямо на уроке. Для этого необходима пленка, которая при попадании в воду становится эластичной, это может быть упаковочная пленка от некоторых продуктов питания, например сосисок.

В самом простом варианте – модель может быть изготовлена из мешочка и стеклянной трубки.

Изготовление: вначале целлофановый мешочек, величиной с грецкий орех промачивают водой, затем обсушивают фильтровальной бумагой. Его прикрепляют к пробке с большим отверстием (1-1.5см) с помощью ниток. Затем в большое отверстие пробки вставляют другую пробку, внутри которой насквозь проходит стеклянная трубочка. Главное требование – герметичность конструкции.

Можно изготовить и более простую модель клетки – без пробки, так называемой сухой мешочек. Он может быть в двух вариантах – с трубкой (для демонстрации поступления воды в клетку) и без (поступление в клетку веществ, растворенных в воде). Для этого на лоскут предварительно смоченного и просушенного целлофана насыпают сахарный песок или смесь сахар + крахмал 10:1, свертывают содержимое в плотный мешочек, подрезают концы и вставляют между ними тонкую стеклянную трубочку, затем плотно прикручивают нитками мешочек к трубочке.

Сухой мешочек без трубочки представляет собой шарик (клетка) диаметром ~1см, изготовленный из целлофана, содержимое сахар или крахмал. При постановке опыта, шарик помещают в воду. О поступлении внутрь воды и появлении давления судят по внешнему виду шарика – он округляется, становится упругим, если его проколоть – брызнет струйка. Данный факт демонстрирует полупроницаемые свойства мембраны растительной клетки.

Недостаток такого опыта – очень мелкие размеры модели, но учитель может пронести модель по всему классу, либо заложить сразу несколько опытов.

«Клеточка Траубе»

Это опыт, показывающий модель клетки растения и ряд её свойств – поглощение воды и полупроницаемость мембраны. Он очень прост в проведении и можно, в ряде случаев, видоизменить его из демонстрационного в учебный - ученики, разбившись по парам, самостоятельно его осуществят, руководствуясь либо инструктивной карточкой, либо словами учителя.

Ход работы:

В пробирку наливается ~10 мл раствора CuSO4 с концентрацией 1.5H. В раствор опускается один кристаллик желтой кровяной соли K4[Fe(CN)6]. На границе соприкосновения раствора и кристалла образуется пленка железосинеродистой меди и «клетка» начинает расти. Пленка является идеально полупроницаемой: пропускает только воду, не пропуская растворенные вещества. Так как концентрация раствора желтой кровяной соли, окружающая кристалл, выше, чем концентрация внешнего раствора CuSO4, поступление воды идет внутрь мешочка – процесс протекает абсолютно аналогично процессу, идущему внутри настоящей растительной клетки.

По результатам работы следует задать ряд вопросов ребятам:

·        Почему «клетка растёт»? (потому что через пленку проходит вода в клетку)

·        Почему вода не выходит из клетки? (на этом вопросе очень хорошо объяснить само понятие «полупроницаемость» - это способность мембраны клетки пропускать одни молекулы и ионы, задерживая при этом другие, в данном случае мембрана пропускает растворитель (воду), задерживая при этом частицы растворенного вещества)

·        Как происходит рост? (клетка набухает от воды, увеличиваясь в размерах)

В конце работы нужно сделать рисунок результата опыта и написать вывод, ответив на вопросы.

Использование средств мультимедиа при проведении практических работ в теме: «Клеточное строение»

Современные информационные технологии достигли такого уровня развития, что их использование становиться не просто желательным, а обязательным в процессе изучения не только предмета «биология» в общем, и конкретной темы в частности, а и при изучении ряда других школьных предметов. Фактически, возможности мультимедийных средств обучения ограничиваются только тремя факторами: творческими способностями педагога, его умениями, связанными со способностью работать на компьютере, используя программные пакеты высоко уровня сложности (редакторы 3D графики)  и материальной оснащенностью школы. Компьютерные средства обучения имеют массу преимуществ перед «классическими» – таблицами, плакатами, схемами. Они более наглядны, позволяют демонстрировать изображения (к примеру, электронные микрофотографии) любой сложности и детальности, возможна демонстрация видеофрагментов; дают возможность задействовать все органы чувств учащихся – усвоение видео и аудио информации. Появляется возможность осуществить единовременную работу всех учеников, при использовании переносных компьютеров. Используя цифровые фотоаппараты и электронные окуляры для микроскопов (выводящие изображение на монитор) возможно создание отчетных работ, рефератов, докладов, проектов.

При изучении темы «Клеточное строение» можно использовать следующие средства: презентации, демонстрация микрофотографий, специальные электронные окуляры для микроскопов, трехмерные демонстрационные опыты с участием модели растительной клетки и прочее.

Создание трехмерной модели клетки и использование её при изучении данной темы видится очень выгодным решением, несмотря на высокую трудоемкость и сложность подготовки материала. Требуется очень высокая квалификация педагога, простого знания компьютера на уровне пользователя здесь недостаточно. Сама модель клетки не представляет никакой сложности – работа выполняется в любом редакторе 3d – графики и представляет собой пространственный многоугольник заданной сложности. Внутри многоугольника находятся объемные схематические модели органоидов. Сложность заключается в дальнейшей работе с этой моделью, как её использовать, например, возможно создание видео ролика, демонстрирующего поступление воды в клетку. В принципе, можно ограничиться только самой моделью – использовать её лишь как часть другой работы, например, презентации, которая будет демонстрироваться в начале изучения темы «Клеточное строение».

Очень перспективным и интересным выглядит использование электронных окуляров для обыкновенных школьных световых микроскопов. Этот окуляр представляет собой устройство, которое устанавливается вместо стандартного окуляра, и подключается к компьютеру. С помощью соответствующего программного обеспечения осуществляется вывод изображения на монитор и последующая работа с ним: увеличение и уменьшение, изменение контрастности и яркости, фокусировка на отдельных областях исследуемого объекта, распечатка изображения. Этот метод гораздо функциональнее обыкновенной работы с микроскопом и помимо своей функции в обучении, он не оказывает столь большой нагрузки на физическое состояние учеников, ведь известно, что некоторым детям с ослабленным зрением крайне вредно подолгу работать с микроскопом.

Заключение.

В своей работе мы привёли общий алгоритм проведения «классических» практических работ в теме: «Клеточное строение растительного организма» – работ с использованием микроскопа для изучения микропрепаратов тканей растения, которые предлагаются в большинстве учебников. А также было предложено использовать при изучении этой темы ряд демонстрационных опытов, которые подразумевают пассивность аудитории, что сильно отличается от подхода в случае «классических» работ, где от учеников требуется максимум внимания, сконцентрированности и аккуратности.

При изучении и этой и других тем необходимо максимально разнообразить способы подачи материала ученикам – нужно направить в нужное русло все способности отдельно взятого учащегося, т.е. необходимо задействовать максимально широкий спектр средств усвоения новой информации. Педагог при подготовке урока должен акцентировать своё внимание не только на успешном усвоении материала учениками, а должен озаботиться и тем, чтобы вызвать интерес к этой весьма сложной и трудно воспринимаемой теме. Понятие «клетка» должно потерять свою неосязаемость, должно быть подкреплено какой-то материальной основой, обязано вызывать четкие и конкретные ассоциации у учеников – именно для этого служат демонстрационные опыты.

Помимо предложенных выше конкретных опытов, нужно разрабатывать и проводить другие работы. Учитывая современный уровень развития информационных технологий можно создать виртуальную модель клетки – трехмерный объект, который будет обладать ничуть не меньшей наглядностью, и, к примеру, презентацией с его участием можно предварить изучение ряда тем в разделе «Ботаника». Но это требует очень высокого уровня подготовки педагога и отличной материальной оснащенности учебного заведения.

В данной курсовой работе мы в целом ответили на те цели, что были изложены в главе «Введение», а именно – описали общие позиции методики проведения практических работ в теме «Клеточное строение растительного организма» и предложили два демонстрационных опыта, которые следует включить в программу изучения темы по вышеописанным причинам. А также мы дали краткий обзор современных мультимедийных средств, которые можно использовать при изучении не только данной темы, но и всего содержания предмета Биология.

Список литературы:

Страницы: 1, 2