Опыты и эксперименты во внеурочной деятельности по биологии
Автор: Саакян Елена Алексеевна
Организация: ГБОУ школа №320 Приморского района Санкт-Петербурга
Населенный пункт: г. Санкт-Петербург
Проведение опытов и экспериментов в рамках внеурочной деятельности направлено на решение нескольких ключевых задач: формирование научного мышления, учёные исследователи должны уметь формулировать гипотезы, ставить эксперименты, анализировать и интерпретировать результаты; углубление знаний, практические опыты позволяют углубить знания о биологических процессах, таких как фотосинтез, дыхание растений, взаимодействие организмов в экосистемах и др.; развитие исследовательских навыков, работа в лаборатории или в полевых условиях предоставляет учащимся возможность применять теорию на практике, разрабатывать собственные проекты и проводить исследования; формирование командного духа, эксперименты, проводимые в группах, помогают развивать навыки сотрудничества и коммуникативности среди учащихся. Ценностное отношение и интерес к содержанию и процессу учебной деятельности формируется путем постоянного обращения к реалиям жизни, к окружающей действительности. На внеурочных занятиях по биологии рассматриваются явления и организмы, с которыми школьники часто сталкиваются в повседневной жизни, не зная причин и механизмов их возникновения. Это формирует новый взгляд на уже знакомые вещи.
Существует несколько методов, с помощью которых можно организовать опытную деятельность в школе:
- Лабораторные работы — это систематизированные эксперименты, которые проводятся в условиях школы под руководством учителя. Например, изучение структуры клеток с использованием микроскопов, наблюдение за ростом и развитием растений при различных условиях.
- Полевые исследования — учащиеся выходят за пределы учебного заведения для изучения растений и животных в естественной среде обитания. Это могут быть экскурсии в лес, на водоёмы или в заповедники.
- Проектная деятельность — позволяет учащимся выбрать тему, которая их интересует, и проводить исследования по своему усмотрению. Например, проект по изучению биоразнообразия в школьном дворе или исследование влияния различных факторов на рост растений.
- Моделирование — использование различных моделей биологических процессов (например, модели экосистем) для визуализации и анализа сложных понятий.
Проведение экспериментов в рамках внеурочной деятельности позволяет не только получить теоретические знания, но и применять их на практике. Учащиеся могут участвовать в научных конкурсах, выставках, олимпиадах, представлять свои проекты более широкой аудитории. Это формирует в них уверенность, повышает мотивацию к обучению и демонстрирует связь между теорией и практикой. Пример лабораторной работы с учащимися 6-7 класса:
«Изучение процесса осмоса на биологических объектах»
Цель: изучить явление осмоса, смоделировать его и подтвердить на опытах гипотезу
Оборудование и материалы: чашка Петри, лимон, сахар, мерная ложечка,
Гипотеза: жизнь без осмоса невозможна, так как питательные вещества поступают в организм благодаря осмотическому давлению.
Информация: почему срезанная ветка при погружении ее в воду оживает? Какие силы заставляют влагу проникать в растение и двигаться внутри него? Что удерживает воду в клетках и не даёт ей выходить наружу? Каким образом клетка растения оказывается проницаемой для воды только в одном направлении: снаружи - внутрь? Учёные очень давно пытались ответить на эти вопросы, но определённой ясности удалось добиться только в конце Х1Х века. Прошло ещё некоторое время, и в лабораториях сумели смоделировать (хотя и очень грубо) это таинственное природное явление. И это явление, при котором наблюдается одностороннее проникновение растворителя через полупроницаемую мембрану, отделяющую раствор от чистого растворителя, называется осмосом. Если два раствора разной концентрации разделить перегородкой, пропускающей молекулы воды, но задерживающей молекулы растворенного в ней вещества, то молекулы воды будут переходить в более концентрированный раствор, все больше и больше разбавляя его. Так распорядилась природа. Люди назвали это явление — “осмос”.
Ход работы:
- Опыт первый, или плачущий лимон. Возьмите кусочек лимона и положите в чашечку Петри. Сока почти не наблюдается. Посыпьте лимон небольшим количеством сахара и оставьте на 5 минут. Запишите наблюдения в отчет. Сделайте вывод.
- Опыт второй, или своенравная картошка. Мы вырезали из сырой картошки три одинаковых кубика и каждый из них опустили в пробирку с водой, но только в одной пробирке воду слегка подсолили, в другой растворили как можно больше соли, а в третью - ничего не добавляли. Запишите наблюдения в отчет. Сделайте вывод.
- Опыт с кожицей лука. Шаг 1. Приготовить препарат кожицы чешуи лука: а) протереть предметное стекло. б) пипеткой на предметное стекло поместить 1-2 капли воды. в) снять кожицу с красной чешуи лука и поместить в каплю воды на предметное стекло. г) расправить кожицу препаровальной иглой. д) накрыть препарат покровным стеклом так, чтобы под ним не осталось пузырьков воздуха.
е) установить приготовленный препарат на предметный столик микроскопе. Шаг 2. Снять препарат со столика микроскопа, на предметное стекло вплотную к покровному стеклу нанести каплю раствора поваренной соли. С противоположной стороны покровного стекла, также вплотную к нему, поместить полоску фильтрованной бумаги, которой оттягивается вода до тех пор, пока раствор соли, войдя под покровное стекло, полностью не заместит ее. Наблюдайте изменения под микроскопом. Шаг 3. Не снимая покровного стекла, оттянуть фильтрованной бумагой солёный раствор и заменить его водой. Наблюдайте, что происходит в клетке под микроскопом. Сделайте вывод: о чем свидетельствует изменение состояния цитоплазмы в клетке, помещенной в воду и раствор поваренной соли?
Отчет:
№м опыта |
Что делали? |
Что наблюдали? |
Вывод |
Опыт № 1 |
|
|
|
Опты № 1 |
|
|
|
Опты № 3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Опытная деятельность по биологии во внеурочное время является неотъемлемой частью образовательного процесса, которая углубляет знания учащихся и развивает их исследовательские навыки. Проведение опытов и экспериментов в рамках внеурочной деятельности по биологии значительно обогащает образовательный процесс. Это не только повышает интерес учащихся к естественным наукам, но и помогает развить у них важные исследовательские и практические навыки. Создание таких условий для обучения требует вовлеченности как учителей, так и самих учеников, но результатами такого направления деятельности станут более подготовленные, мотивированные к научной работе молодые люди. Креативность, активное участие учеников и возможность применять полученные знания на практике способствуют формированию нового поколения ученых и исследователей, готовых к решению сложных задач в области биологии и смежных наук. Привлечение учеников к активной научной деятельности поможет не только улучшить их образовательные результаты, но и воспитать их как ответственных граждан, заботящихся о будущем нашей планеты.