Цель опыта: показать влияние температуры на прорастание семян.
Объекты и оборудование: семена теплолюбивых растений: фасоли, помидоров, кукурузы и нетребовательных к теплу культур: гороха, ржи, пшеницы; 6-8 одинаковых банок из прозрачного стекла ил чашек Петри; лоскуты ткани или промокательная бумага; газетная бумага (для изготовления крышек к банкам); нитки или резиновые кольца, шпагат; термометр.
Постановка опыта. Дно банок выстилают лоскутом ткани или промокательной бумагой, сложенной в несколько слоев. В 3-4 банки помещают по 10-15 семян теплолюбивых растений одного вида. В другие 3-4- банки - столько же семян нетребовательной к теплу культуры. В каждые 3-4 банки наливают воды поровну и столько, чтобы она не покрывала семена «с головой». Закрывают банки с крышками из нескольких слоев газетной 2бумаги и помещают их в условия с различной температурой: 2-6оС (в холодильник), 10-15оС (между рамами или вне помещения), 18-20, 24-26оС (у батареи отопления, в комнатной тепличке). Для расположения банок у батареи отопления их удобно подвешивать на шпагате там, где имеется необходимая температура. Продолжительность опыта 5-7 дней
Опыты по изучению дыхания семян.
Работа № 6. Поглощение кислорода при дыхании прорастающих семян (опыт с лучинкой).
Цель опыта: показать, что прорастающие семена дышат, поглощая кислород из воздуха, как корни, листья и другие органы растения.
Объекты и оборудование: зерна ржи (пшеницы, ячменя) или семена гороха, фасоли из расчета одно зерно (семя) на каждые 2-3 см3 объема используемых сосудов; две одинаковые колбы, бутылочки из прозрачного стекла объемом от 100см3 и более с диаметром отверстия не менее 12 мм; пробки к сосудам - резиновые или изготовленные из пластилина; лучинки; спиртовка.
Постановка опыта. Семена замачивают в воде. Через день или два набухшие или наклюнувшиеся семена помещают в один сосуд. Второй сосуд (контрольный) оставляют без семян, предварительно сполоснув его водой. Оба сосуда закрывают плотно пробками и ставят рядом в темное или слабо освещаемое место (чтобы появляющиеся ростки не позеленели). Продолжительность опыта для набухших семян 2-3 дня, для наклюнувшихся 1-2 дня. При демонстрации опыта на уроке в обоих сосудах проверяют наличие кислорода с помощью зажженной лучинки.
Работа № 7. Выделение углекислого газа при дыхании прорастающих семян (опыт с известковой водой).
Цель опыта: показать, что прорастающие семена выделяют углекислый газ при дыхании, как корни, листья и другие части растения.
Объекты и оборудование: зерна ржи (пшеницы, ячменя) или семена гороха, фасоли из расчета одно зерно (семя) на каждые 2-3 см3 объема используемых сосудов; две одинаковые колбы, бутылочки из прозрачного стекла объемом от 100см3 и более с диаметром отверстия не менее 12 мм; специальная пробка с воронкой и газоотводной трубкой, для вытеснения воздуха из сосудов или три одинаковые химические пробирки с пробками: резиновые или изготовленные из пластилина; лоскут бинта (марли) нитки; известковая вода.
Постановка опыта. Семена замачивают в воде. Через два дня, когда они наклюнутся, две порции их по 5-6 зерен или по 1-2 семени на пробирку объемом около 20 см3 -заворачивают в два маленьких мешочка из бинта, подвязав каждый мешочек к нитке длиной 20-25 см. Мешочки смачивают водой и помещают каждую в свою пробирку (мешочек должен свободно в нее входить). Семя фасоли или гороха можно подвесить к нитке (вместо помещения в мешочек), проколов иглой семядоли. Вторая пробирка с семенами служит повторностью - на случай неудачи с первой. Третью пробирку (контрольную) споласкивают и оставляют без семян. Все пробирки закрывают плотно пробками, оставляя конец нитки снаружи, и кладут рядом. Продолжительность опыта 1-2 дня. При демонстрации опыта, семена осторожно (чтобы не вытеснить воздух из пробирки) извлекают за нитку из пробирки. Это можно сделать на воздухе, держа пробирку дном вниз, но лучше под водой, опустив пробирку отверстием в кипяченую воду. Затем в эту пробирку и в контрольную наливают поровну известковую воду 1-2 см по высоте пробирки, закрывают их и встряхивают одновременно до тех пор, пока не появится явное помутнение известковой воды.
Постановка опыта в колбах (бутылочках) аналогична: в одну насыпают семена, другую оставляют без семян, но выявление углекислого газа в этом случае проводят посредством пропускания воздуха из сосудов в известковую воду. Таким способом можно определять углекислый газ и при постановке опыта в пробирках, но для этого надо сделать маленькую пробку с воронкой и газоотводной трубкой. Этот способ можно применить, с целью разнообразить методику учебного эксперимента.
Работа № 8. Поглощение кислорода и выделение углекислого газа при дыхании прорастающих семян (опыт с использованием чистого кислорода).
Цель опыта: показать поглощение чистого кислорода и выделение только углекислого газа при дыхании прорастающих семян.
Объекты и оборудование: проросшие зерна пшеницы или ржи с корешками длиной около 0,5 см; две пробирки химические; пробка корковая; нож или бритва; нитки; резиновая пробка к пробирке или пластилин; две колбы или пузырьки; две трубки стеклянные или пластиковые тонкие, длиной чуть больше высоты колбы (пузырька); 5-6 % раствор щелочи; прибор и вещества (например, КМnО4) для получения кислорода или заряженная кислородная подушка; кристаллизатор или тазик с водой; палочка (карандаш).
Постановка опыта. Пробирки споласкивают водой. В одну из них помещают 15-20 проросших зерен. Вырезают из корковой пробки две маленькие пробочки такого размера и формы, чтобы они плотно держались в пробирке, но при этом с двух сторон оставался бы просвет меду пробкой и стенкой пробирки. Размер просвета меньше толщины зерна, он служит для прохождения воздуха. Пробочки подвязывают к нитке и вводят в каждую пробирку: опытную с семенами и контрольную без семян. Пробкой сдвигают семена ко дну пробирки, но так чтобы между семенами остались пустоты. Подготовленные таким образом обе пробирки наполняют чистым кислородом, способом вытеснения воды из пробирок и плотно закрывают пробирки пробкой, в которую вставлена трубочка. Пробирки укрепляют на колбе с раствором щелочи, опустив конец трубки в раствор. На следующий день вся или почти вся пробирка будет заполнена щелочью, поглотившей углекислый газ, который выделяли семена в процессе дыхания взамен поглощаемого кислорода. В контрольной пробирке, без семян ничего не изменится. Опыт убеждает учащихся в том, что при дыхании поглощается именно кислород, а выделяется только углекислый газ.
Работа № 9. Дыхание прорастающих семян при разной температуре.
Цель опыта: показать зависимость дыхания семян от температуры.
Объекты и оборудование: проросшие семена с корнем длиной 0,5-1 см одной культуры - пшеницы, ржи, фасоли, гороха; три (шесть) одинаковых пробирок; пробки к пробиркам - резиновые или изготовленные из пластилина; кипяченая вода; известковая вода.
Постановка эксперимента. Отбирают три (шесть) одинаковых по массе и длине корешка семени, помещают их по одному в пробирки с кипяченой водой. Сполоснув семена и пробирки, всю воду сливают, пробирки плотно закрывают пробками и помещают на один день в места с различной температурой: у батареи отопительной, на столе, на окне или между рамами, в холодильник и т.д. Убедительный результат получается при следующих температурах: для пшеницы, ржи гороха около 0, 6-10, 16-18оС, для фасоли 4-10, 16-20, 26-30оС. Перед тем как рассматривать результат опыта, все пробирки нужно выдержать 5-10 мин при комнатной температуре. На уроке при демонстрации опыта необходимо осторожно открыть одну пробирку (стараясь долго не нагревать ее рукой и тем самым не выпустить воздух) и вливают в нее немного известковой воды (1-2 см по высоте пробирки), пробку плотно закрывают и ставят в штатив. То же самое проделывают с остальными пробирками. Когда во все пробирки будет налит реактив, их встряхивают одновременно несколько раз и сравнивают степень помутнения известковой воды, по которой судят об интенсивности дыхания семян в разных температурных условиях.
Работа № 10. Рост и дыхание проростков.
Цель опыта: показать, что дыхание необходимо для роста проростков.
Объекты и оборудование: проросшие семена с корнем длиной 0,5-1 см одной культуры - пшеницы, ржи, фасоли, гороха; два (четыре) пробирки с пробками; прибор для получения углекислого газа; кристаллизатор или тазик с водой.
Постановка опыта. В две (четыре) предварительно смоченные водой пробирки помещают по одному проросшему семени, отмечают (записывают) длину корня и ростка. В одной (двух) пробирке оставляют атмосферный воздух, а в остальных заменяют его на углекислый газ (способом вытеснения воды), исключая возможность дыхания семян в этих пробирках. Все пробирки закрывают плотно пробками и кладут рядом. Продолжительность опыта два дня. При демонстрации опыта на уроке важно отметить прирост в длину растений из контрольной пробирки, там, где был атмосферный воздух. А также обращают внимание учащихся, что в опытных пробирках мы этого явления не наблюдаем, что позволяет сделать только один достоверный вывод: при росте и дыхании проростки используют кислород.
3. РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ
С целью изучения рациональности использования эксперимента в качестве метода преподавания на развитие общепредметных и специальных умений и навыков, а также личностных качеств ученика и повышения качества знаний по предмету биология были проведены следующие исследования:
· изучение отношения учащихся к предметам (по О. Илей);
· удовлетворенности отношений учителя биологии к своим ученикам
· определение уровня развития познавательных способностей учащихся (по Б. Блуму);
· анализ успеваемости по предмету.
В ходе проведения исследования нам удалось установить влияние использования данного метода на:
* развитие познавательных способностей личности ученика;
* формирование положительной мотивации учения;
* развитие активного словарного запаса, устной и письменной речи;
* удовлетворение потребности личности в общении, познании, уважении, творчестве, самоактуализации и самоутверждении.
Исходя из результатов представленных в таблицах 3.1., 3.2., можно сделать вывод о том, что применение эксперимента в качестве метода преподавания биологии рационально и может достаточно ощутимо влиять на изменение атмосферы урока в целом.
Так, на начало исследования 54, 1% учащихся свое отношение к предмету биология выразили как положительное (таблица 3.1.), а концу исследования - 70,8%. Таким образом, прирост числа учеников положительно относящихся к данному предмету составил -16,7%, что говорит не только об изменении психологического климата на уроке, но в первую очередь показывает изменение мотивации учения. Урок перестает быть актом передачи информации от учителя к ученику, а становится такой формой обучения, когда формируются новые отношения, в которых учитель и ученик выступают в роли партнеров при достижении одной цели, каждый вносит индивидуальный вклад, идет обмен идеями, информацией, способами деятельности, ситуациями озарения и творчества. В конечном счете, ученик испытывает ощущения успешности и самоутверждения.
Такое изменение ситуации на уроке показывает и тест на выяснение удовлетворенности отношением учителей к ученикам. Так на начало исследования положительное отношение учителя биологии к своим ученикам составило 62,5% (таблица 3.2.), а на конец исследования - 83,3%, что также указывает на изменение атмосферы на уроке в лучшую сторону, в сторону уважения, творчества и самоактуализации.
Сводная карта изучения отношения учащихся к предметам (по О.Иллей)
Выборка для предмета « биология»
Школа: Элвгинская средняя общеобразовательная школа класс 6
Классный руководитель: Нармаева Г.М. Количество опрошенных -24
Таблица 3.1. Отношение к предметам (биология)
Положительное | Безразличное | Отрицательное | ||
Декабрь 2009 года | 13 | 9 | 2 | |
Январь 2010 года | 14 | 8 | 2 | |
Февраль 2010 года | 17 | 7 | -- |
Таблица 3.2. Удовлетворённость отношением учителей к ученикам (биология)
Положительное | Безразличное | Отрицательное | ||
Декабрь 2009 года | 15 | 9 | 1 | |
Январь 2010 года | 19 | 4 | 1 | |
Февраль 2010 года | 20 | 4 | - |
Анализ данных по уровню развития познавательных способностей учащихся показал, что в период проведения работы с классом произошел рост числа учащихся находящихся на уровне «понимание» и «применение», однако количество учеников достигших уровня «синтеза» и «оценки знаний» в исследуемом классе мало. Данные педагогического исследования фиксировались в декабре 2009 года, далее в январе и в феврале 2010 года, таким образом, мы получили результаты представленные в таблице 3.3.
Таблица 3.3. Определение уровня развития познавательных способностей учащихся (по Б. Блуму)
уровни | Декабрь 2009 года | Январь 2010 года | Февраль 2010 года | |
Кол-во учащихся | Кол-во учащихся | Кол-во учащихся | ||
Знание | 16 | 14 | 11 | |
Понимание | 7 | 8 | 8 | |
Применение | 1 | 1 | 3 | |
Анализ | - | 1 | 1 | |
Синтез | - | - | 1 | |
Оценка знаний | - | - | - |
Анализ заданий выполняемых учащимися во время выполнения экспериментальных работ, либо на уроках по закреплению материала дает возможность выявить уровень способностей данного ученика на период диагностики:
· Задания III уровня соответствуют «знанию» и «пониманию»;
· II уровня - «применению»;
· I уровня - «синтезу» и «оценке знаний».
Если ученик выбирает и справляется с заданиями только III (облегченного) уровня знаний, уровень развития его познавательных способностей находится в пределах минимального уровня требований «знания» и уровня «понимания». Основная часть учащихся 6 класса в декабре 2009 г. находилась на этом уровне (таблица 3.3.).
С применением эксперимента как метода обучению предмета биология 4,16% учеников вышли на следующие уровни познавательных способностей, таких «применение» и «анализ», а на конец исследования количество таких учеников вышедших на этот уровень составило 12,5%
Учащийся, справляющийся с заданиями I уровня, находятся соответственно, на уровне «синтез» и «оценка знаний». В феврале 2010г. на уровень «синтеза» вышел один учащийся, что составило 4, 16% от числа учеников участвующих в исследовании. Этот уровень характеризуется умением комбинировать элементы, для получения целого, обладающего новизной, умением оценивать значение того или иного материала, анализа ошибок, применение на практике полученных знаний.
Использование данного метода в процессе преподавания биологии в общеобразовательной школе показало значительное увеличение числа учеников, усваивающих программный материал на «хорошо» и «отлично».
Таблица 3.4. Успеваемость по предмету «биология»
Оценки | Декабрь 2009 г. | Январь 2010 г. | Февраль 2010 г. | |
«5» | 2 | 5 | 5 | |
«4» | 8 | 7 | 14 | |
«3» | 14 | 12 | 9 | |
«2» | - | - | - |
Из таблицы 3.4. видно, что за период исследования изменилась успеваемость учащихся по предмету «биология».
В первый месяц исследования количество учеников, имеющих оценку «5» было всего двое, что составило 8,3 % а в январе и феврале 2010 г. их стало 5- 20,8% от числа учащихся так, часть учеников, имеющих хорошие оценки стали учиться лучше, и перешли в ранг «отличников» (таблица 3.4.).
Сократилось число учеников, имеющих удовлетворительные оценки с 58, 3% до 37,5%.
Полученные данные позволяют сделать выводы о влиянии эксперимента как метода преподавания биологии на развитие познавательных способностей учащихся, а также дают возможность определить динамику развития познавательных интересов.
Однако следует помнить, что изменение качества образовательного процесса, в ходе нашего исследования было значительно в плане изменения мотивации обучения и изменения атмосферы проведения урока, что касается темпов формирования как общепредметных так и специальных умений и навыков можно говорить о постепенном улучшении этих качеств у учащихся. В связи с этим, можно говорить о недостаточности применения только одного метода обучения, и значимости применения разнообразных дополнительных методов исходя из уровня подготовки и сформированности основных учебных умений.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Таким образом, анализ материала полученного в ходе нашего исследования позволяет сделать следующие выводы и выработать следующие предложения:
1. Роль эксперимента в обучении естественным наукам огромна, так как она определяется содержанием предмета, а также возрастными психологическими особенностями детей.
2. Значительное количество предусмотренных программой опытов при изучении раздела «Растения» позволяют учителю использовать богатые возможности эксперимента для обучения, развития и воспитания учащихся.
3. Особенностью биологических опытов в разделе «Растения» является то, что с их помощью изучается сложные процессы жизнедеятельности растения, для понимания которых у учащихся еще нет или недостаточно знаний по физике, химии и некоторых других, составляющих практический опыт человека.
4. На начало исследования 54, 1% учащихся свое отношение к предмету биология выразили как положительное, а концу исследования - 70,8%. Прирост числа учеников положительно относящихся к данному предмету составил -16,7%, что свидетельствует об изменении психологического климата на уроке, а также показывает изменение мотивации учения.
5. Такое изменение ситуации на уроке показывает и тест на выяснение удовлетворенности отношением учителей к ученикам. Так, на начало исследования положительное отношение учителя биологии к своим ученикам составило 62,5%, а на конец исследования - 83,3%. Данный факт также указывает на изменение атмосферы на уроке в лучшую сторону, в сторону уважения, творчества и самоактуализации.
6. Анализ данных по уровню развития познавательных способностей учащихся показал, что в период проведения работы с классом произошел рост числа учащихся находящихся на уровне «понимание» и «применение», однако количество учеников достигших уровня «синтеза» и «оценки знаний» в исследуемом классе мало.
7. Использование данного метода в процессе преподавания биологии в общеобразовательной школе показало значительное увеличение числа учеников, усваивающих программный материал на «хорошо» и «отлично».
8. Полученные данные позволяют сделать выводы о эффективности использования эксперимента как метода преподавания биологии, и его влиянии на развитие познавательных способностей учащихся,.
9. Изменение качества образовательного процесса, в ходе нашего исследования было значительно в плане изменения мотивации обучения и изменения атмосферы проведения урока, что касается темпов формирования как общепредметных так и специальных умений и навыков можно говорить о постепенном улучшении этих качеств у учащихся.
10. Анализ полученных данных свидетельствует о том, что можно говорить о недостаточности применения только одного метода обучения, и важности применения разнообразных дополнительных методов исходя из уровня подготовки и сформированности основных учебных умений.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:
1. Беспалько В.П. Слагаемые педагогической технологии. - М., 1989. - 327 с.
2. Бинас А.В. Биологический эксперимент в школе: Кн. для учителя.- М.: Просвещение, 1990. - 192 с.
3. Васильева Е.М., Горбунова Т.В. и др. Эксперимент по физиологии растений в средней школе. - М.: Просвещение, 1978. -135 с.
4. Викторов Д.П. Малый практикум по физиологии растений. - М.: Высшая школа, 1984.- 67с.
5. Верзилинн Н.М. и Корсунская В.М. Общая методика преподавания биологии. М.:Просвещение,1972.-288с.
6. Грановская Р. М., Крижанская Ю. С. Творчество и преодоление стереотипов. - СПб, 1994.
7. Загвязинский В.И. Дифференцированный подход в обучении. // Народное образование,1968.-№10.
8. Загвязинский В.И. Теория обучения современная интерпретация. - М.,2001.- 186 с.
9. Ильинская И.А. Проблемные ситуации и пути их создания на уроке. -М.,:Знание,1985.-80с.
10. Кабанова-Меллер Е.Н. Формирование приемов умственной деятельности и умственное развитие учащихся. М .,1968.-288с.
11. Колеченко. А.К. Энциклопедия педагогических технологий. - СПб.: Каро.,2004. - 367с.
12. Комиссаров Б.Д. Методические проблемы школьного биологического образование. М.:просвещение,1991.-160с.
13. Крейг Г. Психология развития. - СПб.: Издательство «Питер», 2000. - 292с.,с илл.
14. Левитес Д.Г. Практика обучения: современные образовательные технологии.- М, 1998. -288с.
15. Лернер И.Я. Дидактическая система методов обучения. -М., Знание, 1976.-64с.
16. Лейтес Н.С. Умственные способности и возраст. М.: Просвещение. 1971. -279с.
17. Маркова А.К. Психология обучения подростка. М.: Знание. 1975. - 62 с.
18. Матюшкин А.М. Психологическая структура, динамика и развитие познавательной активности. //Вопросы психологии. 1982. №4. c - 5-17.
19. Мягкова А.Н., Орлов В.А, Дифференциация обучения биологии в школе,1990.-№1.
20. Никишов А.И., Мокеева З.А Внеклассная работа по биологии. - М.: Просвещение, 1980. -75с.
21. Немов Р.С. Психология. Учеб. для студентов высш. пед. учеб. заведений. В 3 кн.: Кн. 2. Психология образования. М.? Просвещение ВЛАДОС, 1995. -496с.
22. Особенности самооценки старших школьников при овладении способами учебной работы. Резниченко М.А. // Вопросы психологии. 1986. -№3.
23. Педагогика школы. Учеб. пособие для ст. пед. ин-тов. Под ред. чл.-кор.АПН СССР Щукиной Г.И. М.: Просвещение, 1977. - 320 с.
24. Полат Е.С. Педагогические технологии 21 века //Современные проблемы образования. - Тула, 1997.
25. Познавательные процессы и способности в обучении? Учеб. пособие для ст. пед. ин-тов. Под ред. В.Д. Шадрикова. - М.: Просвещение, 1990. - 142 с.: ил.
26. Рабунский Е.С. Исследовательский подход в процессе обучения школьников.М.,:Педагогика,1975.-184с.
27. Тетюрев В.А. Методика эксперимента по физиологии растений. - М.: Просвещение, 1980. -102 с.
28. Денисова А. В. Применение модели "Таксономия Блюма" в оценке эффективности обучения. - Управление персоналом, 2005, № 12.
29. Рубинштейн С. Л. Основы общей психологии.-M.: 1946
30. Щуркова Н.Е. Педагогическая технология: - М., 1992
