Doświadczenia w praktyce szkolnej. Anna Kimak-Cysewska

Transkrypt

1 Doświadczenia w praktyce szkolnej Anna Kimak-Cysewska

2 Plan zajęć 1. Doświadczenia jako element metody naukowej 2. Miejsce metody naukowej w podstawie programowej przyrody i biologii 3. Doświadczenia proponowane przez autorów podstawy programowej 4. Eksperyment krok po kroku 5. Przykłady doświadczeń w wykonaniu uczniów

3 Doświadczenia jako element metody naukowej

4 Metoda naukowa to ogół czynności i sposobów niezbędnych do rozwiązywania problemów naukowych, do tworzenia prac naukowych i do oceny wyników tych działań.

5 Do najważniejszych umiejętności zdobywanych przez uczniów poprzez wykorzystanie metody naukowej należą: Myślenie naukowe umiejętność wykorzystania wiedzy o charakterze naukowym do identyfikowania i rozwiązywania problemów, a także formułowania wniosków opartych na obserwacjach empirycznych (...)

6 Umiejętność wyszukiwania, selekcjonowania i krytycznej analizy informacji. Umiejętność (...) uczenia się. Umiejętność pracy zespołowej

7 Jak praktycznie realizować kształcenie tych umiejętności na lekcjach? Metody badawcze Obserwacje Eksperyment W środowisku naturalnym W warunkach laboratoryjnych

8 Obserwacja (j.łac.) systematyczne, planowe, celowe i selektywne badanie, stanowiące jedną z głównych metod badawczych.

9 Eksperyment (j.łac.) próba, doświadczenie naukowe celowe wywoływanie określonego zjawiska (lub jego zmiany) w warunkach laboratoryjnych, w celu zbadania i wyjaśnienia jego przebiegu.

10 Czemu służy eksperyment w praktyce szkolnej? Pozwala uczniowi: Ustalić jak zmiana czynników (oświetlenia, temperatury) wpłynie na dany organizm (rozumienie pojęcia zmiennej) Nabyć umiejętności przeprowadzania badań stosując się do rygorystycznych zasad (metoda naukowa) Wdrożyć się do dokładnego prowadzenia doświadczeń i rzetelnego przedstawiania wyników (umiejętność dokumentowania działań)

11 Poprawnie zaplanowane doświadczenie powinno mieć: Przemyślany problem badawczy Poprawnie formułowaną hipotezę Wyraźnie określone próby badawczą i kontrolną

12 Problem badawczy można wyrazić w postaci: Równoważnika zdania - rozpoczynajkącego się od słowa wpływ Wpływ wilgotności podłoża na siłę kiełkowania nasion Wpływ wysiłku fizycznego u człowieka na liczbę oddechów na minutę Wpływ ph gleby na barwę kwiatów niezapominajki Pytania ogólnego odnoszącego się do badanego zjawiska rozpoczynającego się od słowa czy lub jak? Czy wilgotność podłoża wpływa na siłę kiełkowania nasion? Jak wysiłek fizyczny wpływa u człowieka na liczbę oddechów na minutę? Czy ph gleby ma wpływ na barwę kwiatów niezapominajki?

13 Formułowanie hipotezy badawczej Jest ona zapisywana jako zdanie twierdzące wyrażające przewidywany wynik. Może być prawdziwa lub nie, bo jej weryfikacja odbywa się po przeprowadzeniu doświadczenia. Często nazywa się ją hipotezą roboczą. Siła kiełkowania nasion zależy od wilgotności podłoża. Barwa kwiatów niezapominajki warunkowana jest przez ph podłoża. Wysiłek fizyczny u człowieka zwiększa liczbę jego oddechów na minutę

14 Próba badawcza: jest to taki zestaw doświadczalny, w którym badane obiekty poddaje się działaniu okreslonego czynnika (zmiana intensywności oświetlenia, zmiana (. itp wartości temperatury Próba kontrolna: jest to taka sytuacja, w której badane obiekty nie są poddawane działniu tego czynnika, który badamy w doświadczeniu (mówimy, że warunki doświadczenia są identyczne z naturalnymi).

15 Obserwacja wzrostu kiełków Rzeżucha wysiana na wacie zamoczonej w wodzie rośnie dalej i osiągnęła już 2 cm. Listki mają intensywny zielony kolor. Niektóre kiełki różnią się wysokością. Na drugim talerzu nie nastąpił proces kiełkowania nasion.

16 Eksperyment krok po kroku 1. Wybrać obiekt, którego będą dotyczyły badanychliczbęsprecyzować ) badania uzyskaniaceluworganizmów ( wyniku wiarygodnego

17 2. Ustalić, co będzie przedmiotem prowadzonych badań (proces ( zjawisko biologiczny, 3. Określić, jaki parametr będzie badany częstotliwość, osobnikówliczba. np ) ( minutęnaoddechów

18 4. Zaproponować czas i miejsce eksperymentu uwzględniając warunki jakie do jego przeprowadzenia należy, laboratoryjnysprzęt ) przygotować przypadkuw, badawczymateriał ( terraria obserwacji: akwaria,

19 5. Określić sposób powtarzalności doświadczenia (jednoczesne wykonanie powtarzaniewielokrotne, próbwielu ( próbypojedynczej 6. Przemyśleć sposób przeprowadzenia eksperymentu lub obserwacji (w celu stanemmiędzyróżnicwskazania ( eksperymentukońcowymipoczątkowym

20 7. Zaplanować sposób zbierania i prezentowania wyników (umiejętność wykonywania notatek z obserwacji, konstruowania tabel, wykonywania i interpretowania wykresów), umiejętność wykonania prezentacji multimedialnej)

21 Najczęściej popełniane przez uczniów błędy Brak próby kontrolnej lub niewłaściwie dobrana Brak zapisu wyników Nie stosowanie się do instrukcji przeprowadzanego doświadczenia Nieprawidłowo sformułowany problem badawczy, hipoteza, wnioski

22

23 Przykłady doświadczeń w wykonaniu uczniów

24 Wykrywanie cukrów prostych reakcja Trommera (roztwór CuSO 4 + roztwór NaOH)

25 Jajko surowe Jajko gotowane Jabłko Kokos Twaróg Wykrywanie białka reakcja ksantoproteinowa (stężony kwas azotowy)

26 Hipoteza: W orzechach włoskich znajduje się tłuszcz. Obserwacje: Podczas rozcierania orzechów włoskich na serwetce, pojawiły się tłuste plamy. Wnioski: W orzechach włoskich znajduje się tłuszcz.

27 Hipoteza: W ogórku nie znajduje się skrobia. Obserwacje: Ogórek pozostał bez zmian. Wniosek: Ogórek nie zawiera skrobi, dlatego że jodyna nie przybrała koloru niebieskiego.

28 Hipoteza: W bananie znajduje się skrobia. Obserwacje: W miejscu wylania jodyny banan zabarwił się na kolor niebieski. Wniosek: Ziemniak zawiera skrobie, dlatego że jodyna przybrała kolor niebieski.

29 Wpływ oświetlenia na intensywność fotosyntezy

30 Uczeń sprawdza, czy kiełkujące nasiona wytworzyły dwutlenek węgla zużywając tlen

31 Próba badawcza NASIONA KIEŁKUJĄCE Temperatura początkowa: 23 C Temperatura po czterech godzinach: 26 C

32 Przepuszczalność błony komórkowej na przykładzie ucieczki wody z komórek roślinnych

33 Wyniki doświadczenia -zdjęcia Woda Roztwór 1% Roztwór 5% Roztwór 10% Przepuszczalność błony komórkowej na przykładzie ucieczki wody z komórek roślinnych - osmoza

34 Badanie wpływu zasolenia na wzrost i rozwój roślin

35 Obserwacja wzrostu kiełków Rzeżucha wysiana na wacie zamoczonej w wodzie rośnie dalej i osiągnęła już 2 cm. Listki mają intensywny zielony kolor. Niektóre kiełki różnią się wysokością. Na drugim talerzu, zmoczonym wodą z octem, nie nastąpił proces kiełkowania nasion.

36 Hodowla fasoli lub innej rośliny z nasienia obserwacja faz rozwoju

37 Rozmnażanie wegetatywne roślin m.in. z organów przetrwalnikowych

38

39 Podsumowanie: Kształcenie umiejętności posługiwania się metodą naukową stanowi obowiązkowy element edukacji przyrodniczej Zestaw zalecanych doświadczeń i obserwacji jest zestawem minimum. Nauczyciel powinien zaplanować większą ilość doświadczeń i obserwacji, które uczeń będzie mógł przeprowadzić przy minimalnym nakładzie środków i z wykorzystaniem podstawowego sprzętu laboratoryjnego

40 Niezaleznie od tematyki doświadczenia lub obserwacji, istotą jego realizacji powinno być omówienie z uczniami podstaw metodyki badań naukowych, począwszy od sformułowania problemu badawczego, przez postawienie hipotezy badawczej, planowanie doświadczenia lub obserwacji, aż do zapisania wyników, sformułowania wniosków i końcowej weryfikacji hipotezy badawczej W ten sposób będą w pełni zrealizowane wymagania ogólne dotyczące tego zagadnienia

41 Dziękuję za uwagę :)

42 Źródła: - podręczniki oraz inne materiały dla nauczycieli przyrody biologii w szkole podstawowej wydawnictw Nowa Era, Operon, MAC Edukacja, WSiP - materiały metodyczne dla nauczycieli - materiały własne