Особенности биологического эксперимента в разных классах

Постановка учебных опытов по разделу «Растения» предусмотрена программой для 6 класса. Эксперимент занимает здесь значительное место—около трети уроков курса 6 класса целиком или частично строится на материале опытов, описание которых приводится в тексте школьного учебника или в заданиях к параграфу.

Общеизвестно большое учебно-воспитательное значение эксперимента в обучении естественным наукам. Особенно велика роль его в преподавании биологии в 6 классе. Она определяется содержанием предмета (значительное место в нем занимает физиологический материал), изначальным местом его в курсе биологии сред­ней школы, возрастными психологическими особенностями детей (преобладание образного, конкретного мышления над абстрактным, неразвитость ряда познавательных умений), дидактическими возможностями биологического эксперимента.[4]

Известна роль эксперимента в образовании убеждений, формировании и развитии биологических понятий и материалистического мировоззрения, в развитии познавательных способностей детей, в возникновении и сохранении исследовательского интереса учащихся к биологии. Все это особенно важно для курса биологии 6 класса, в котором учащиеся впервые приступают к систематическому изучению биологии, где закладываются основы материалистического понимания явлений жизни и приобретаются изначальные познавательные и практические умения, необходимые для учебной и производственно-опытнической работы в более старших классах.

Очень важной особенностью учебных опытов в 6 классе является то, что на них у учащихся впервые образуются представления о биологическом эксперименте, формируется ряд специальных и общепознавательных понятий: эксперимент, опыт, контроль, вариант опыта, цель опыта, сравнение, анализ в эксперименте, результат опыта, вывод из опыта и др. Следовательно, готовя демонстрацию опыта, надо планировать и работу с учащимися над данными понятиями — по формированию и развитию их.

Особенностью биологических опытов в 6 классе является то, что с их помощью изучаются сложные процессы жизнедеятельности растения, для понимания которых у учащихся еще нет или недостаточно знаний по физике, химии и некоторых других, составляющих практический опыт человека. Поэтому биологический эксперимент в 6 классе ограничивается изучением внешней стороны явлений (обнаружение явления, выяснение необходимых для него условий, установление зависимости явления от изменения внешних условий), без выяснения существа и механизма процессов.

Программа по биологии в разделе «Животные» не предусматривает проведение опытов с животными, если не считать наблюдения за реакциями дождевого червя на раздражение. Связано это, прежде всего, с большими трудностями обеспечения процесса обучения необходимыми живыми объектами. Многие из них во время изучения раздела «Животные» находятся в природе в спячке, в состоянии покоя на той или иной стадии развития. Их заблаговременная заготовка и содержание требуют создания уголка живой природы, постоянного внимания со стороны учителя биологии, вызывают сложности, связанные с их кормлением, и пр. Однако это не значит, что учитель биологии не может использовать школьный биологический эксперимент как метод обучения при ознакомлении учащихся с изучаемыми в школе типами и классами животных.[4]

Опыты с животными, как правило, связаны с выяснением влияния различных факторов на их жизнедеятельность, выработкой условных рефлексов, изучением ориентирования и т. п. и требуют длительного времени на выполнение.

Опыты по разделу «Животные» в своем большинстве могут быть выполнены учащимися только во внеурочное время, до или после изучения соответствующих вопросов на уроках биологии. Учитывая это, учитель биологии или использует на уроках сообщения учащихся о заранее проведенных опытах, или предлагает провести те или иные опыты в связи с изучаемым материалом и выделяет в дальнейшем время для ознакомления всех учащихся с результатами выполненной неурочной работы.

Длительное время эксперимент по анатомии, физиологии и гигиене человека ставился на острых опытах с лягушкой. Эти опыты позволяли показать такие методы экспериментального исследования, как работа с изолированными органами (нервно-мышечным препаратом, сердцем), метод разрушения (удаление кожных рецепторов, спинного мозга в опытах по изучению рефлекторной дуги), метод раздражения (рефлексы на спинальной лягушке) и др. Однако теперь, на пороге экологического кризиса, продолжать традиционную систему опытов оказалось сложным, хотя Закон об охране и использовании животного мира допускает подобные виды работ в учебных целях.

Современный научный эксперимент включает несколько стадий. Первая — анализ фактов или теоретических изысканий, на базе которых формулируется проблема, вторая — составление гипотез, решающих ее в форме предположений, третья — выявление следствий, которые бы помогли спланировать эксперимент для проверки правильности гипотезы, четвертая—разработка техники опыта, пятая — его реальное проведение и шестая — вывод, подтверждающий или опровергающий гипотезу. В школьных условиях довольно трудно показать эту систему в целом, однако отдельные стадии эксперимента можно показать школьникам на примере решения экспериментальных задач на постановку гипотезы, па доказательство выдвинутого предположения и на вывод из опыта.[4]

Курс общей биологии завершает цикл биологического образования учащихся. В нем изучаются наиболее общие свойства, присущие всем живым организмам, вскрываются основные закономерности живой природы, принципиальные отличия живого от неживого. Наиболее полно и глубоко отражаются взаимосвязи биологических явлений с физическими и химическими. Изучая целый ряд общебиологических наук, учащиеся наряду с теоретическими основами знакомятся и с методами изучения этих наук, в основе которых лежит эксперимент. В этой связи опыты в курсе общей биологии приобретают особую значимость, так как их воспроизведение позволяет не только познать явление или подтвердить теоретический вывод, но и служит неопровержимым доказательством объективности научных знаний о природе, свидетельствует о познаваемости природы человеком.

Одной из важнейших задач заключительного курса биологии является экологическое образование и воспитание учащихся. Решению этой проблемы поможет постановка и проведение опытов, доказывающих загрязнение окружающей среды различными токсичными веществами (газами, солями тяжелых металлов, кислотами). Эти опыты рекомендуется ставить во внеурочное время, а результаты обсуждать на уроке в виде сообщений и докладов.[4]

Заключение

Эксперимент - метод, или, прием, исследования, с помощью которого объект или воспроизводится искусственно, или ставится в заранее определенные условия. Метод изменения условий, в которых находится исследуемый объект, - это основной метод эксперимента. Изменение условий позволяет вскрыть причинную зависимость между заданными условиями и характеристиками исследуемого объекта и одновременно обнаружить те новые свойства объекта, которые не проявляются непосредственно в обычных условиях, проследить характер изменения наблюдаемых свойств в связи с изменением условий. С изменением условий изменяются определенные свойства объекта, а другие при этом претерпевают существенных изменений, от них можно отвлечься. Эксперимент, таким образом, не сводится к простому наблюдению – он активно вмешивается в реальность, изменяет условия протекания процесса.

Биологический эксперимент – научное или учебное познание исследуемого является в точно учитываемых условиях, позволяющих следить за его ходом и воссоздать его каждый раз при повторении этих условий.

Биологический эксперимент делится на демонстрационный, репродуктивный, исследовательский. Эксперимент способствует повышению интереса к предмету, активирует познавательскую деятельность, развивает логическое мышление и т. д.

Биологический эксперимент бывает кратковременный (на уроке) и длительный (на участке во время своего обучения). Например влияние минеральных удобрений на рост и развитая моркови и его урожая, влияние густоты посева на урожай свеклы и т. д. второй пример: при изучении темы «Условия прорастания семян» используются результаты опытов, проведенных на участке. Эксперимент проводится в искусственно созданных условиях, причем из сложного комплекса многообразных естественных влияний на организм, отбирается и выясняется воздействие лишь отдельных изолированных факторов. Научное биологическое исследование требует многих технических приемов проведения и фиксации (опыт, контроль, повторность, взвешивание, измерение, записи, зарисовки, сбор необходимых объектов, гербаризация, коллекционирование, изготовление микропрепаратов и т. д.). Эксперимент проводят большей частью при изучении Физиологических процессов. Например кратковременный эксперимента или опыта, проводимых на уроках ботаники, является общеизвестные работы по изучению состава семян, физических свойств почвы, образования крахмала в листьях и т. п. Наиболее простые опыты, такие как условия прорастания семян, испарение воды листьями, учащиеся выполняют дома. Как пример кратковременных опытов, проводимых в курсе физиологии человека, можно назвать работы по выяснению переваривающего действия слюны и желудочного сока. Биологический эксперимент требует большей частью длительного времени, поэтому его на уроках целиком не проводят, а демонстрируют только постановку опыта и его результаты. По общей биологии ставят длительные опыты по выяснению влияний различных экологических факторов на организмы, по скрещиванию животных (лабораторные мыши, крысы, голуби). Экспериментальные работы учащиеся обычно проводят в порядке внеурочных занятий (индивидуальных или групповых) в уголке живой природы или на учебно-опытном участке школы. Наиболее многообразны эксперименты на учебно-опытном участке. Они особенно длительны и занимают весь вегетационный период, т. е. целое лето. Перед учащимися ставят вопросы или задачи, которые решают путем сравнения результатов опыта и контроля (опытные и контрольные растения или животные ставятся в одинаковые условия, кроме одного испытываемого). Во время опыта проводят точные наблюдения с измерениями. Особенное значение имеет правильная фиксация наблюдений и результатов опыта в специальных табличках, позволяющих сравнивать показатели развития и урожайности опытных и контрольных растений и подводящих к выводам. Учащиеся приучаются к постановке эксперимента начиная с простейших опытов дома и в уголке живой природы, тем самым, подготавливаясь к более сложным и длительным опытам на школьном учебно-опытном участке. Длительные опыты и наблюдения над животными связаны с изучением их поведения. Очень разнообразны опыты по выработке тех или иных условных рефлексов у позвоночных. Работы эти тоже проводят во внеурочное время, но результаты их используют на уроке.

ЛЕКЦИЯ №10 «Материальная база обучения биологии: кабинет биологии, уголок живой природы, школьный учебно-опытный участок».

Кабинет биологии.