Upload
others
View
8
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
Anna Kimak-Cysewska
Doświadczenia
w praktyce szkolnej
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
Doświadczenia jako element
metody naukowej
Metoda naukowa
to ogół czynności i sposobów
niezbędnych do rozwiązywania
problemów naukowych,
do tworzenia prac naukowych
i do oceny wyników tych działań.
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 (...)
Umiejętność wyszukiwania, selekcjonowania i krytycznej
analizy informacji.
Umiejętność (...) uczenia się.
Umiejętność pracy zespołowej
Jak praktycznie realizować kształcenie
tych umiejętności na lekcjach?
Metody badawcze
Obserwacje Eksperyment
W środowisku
naturalnym
W warunkach
laboratoryjnych
Obserwacja
• (j.łac.) systematyczne, planowe, celowe i
selektywne badanie, stanowiące jedną z
głównych metod badawczych.
Eksperyment
• (j.łac.) próba, doświadczenie naukowe
• celowe wywoływanie określonego zjawiska
(lub jego zmiany) w warunkach laboratoryjnych,
w celu zbadania i wyjaśnienia jego przebiegu.
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)
Poprawnie zaplanowane
doświadczenie powinno mieć:
• Przemyślany problem badawczy
• Poprawnie formułowaną hipotezę
• Wyraźnie określone próby
badawczą i kontrolną
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?
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
Próba badawcza: jest to taki zestaw doświadczalny,
w którym badane obiekty poddaje się działaniu okreslonego
czynnika (zmiana intensywności oświetlenia, zmiana
wartości temperatury itp.)
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).
Obserwacja wzrostu kiełków
17.11.2013
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.
Eksperyment krok po kroku
1. Wybrać obiekt, którego będą dotyczyły
badania (sprecyzowaćliczbębadanych
organizmówwceluuzyskania
wiarygodnego wyniku)
2. Ustalić, co będzie przedmiotem
prowadzonych badań (proces
biologiczny, zjawisko)
3. Określić, jaki parametr będzie badany
(np.liczbaosobników,częstotliwość
oddechównaminutę)
4. Zaproponować czas i miejsce
eksperymentu uwzględniając warunki
jakie do jego przeprowadzenia należy
przygotować (sprzętlaboratoryjny,
materiałbadawczy,wprzypadku
obserwacji: akwaria, terraria)
5. Określić sposób powtarzalności
doświadczenia (jednoczesne wykonanie
wieluprób,wielokrotnepowtarzanie
pojedynczejpróby)
6. Przemyśleć sposób przeprowadzenia
eksperymentu lub obserwacji (w celu
wskazaniaróżnicmiędzystanem
początkowymikońcowymeksperymentu)
7. Zaplanować sposób zbierania i
prezentowania wyników (umiejętność
wykonywania notatek z obserwacji,
konstruowania tabel, wykonywania i
interpretowania wykresów), umiejętność
wykonania prezentacji multimedialnej)
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
Przykłady doświadczeń
w wykonaniu uczniów
Wykrywanie cukrów prostych – reakcja Trommera (roztwór CuSO4 + roztwór NaOH)
Wykrywanie białka – reakcja ksantoproteinowa (stężony kwas azotowy)
Jajko gotowane Jajko surowe
Twaróg
Jabłko
Kokos
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.
Hipoteza: W ogórku nie znajduje się skrobia.
Obserwacje: Ogórek pozostał bez zmian.
Wniosek: Ogórek nie zawiera skrobi, dlatego że jodyna nie
przybrała koloru niebieskiego.
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.
Wpływ oświetlenia na intensywność fotosyntezy
Uczeń sprawdza, czy kiełkujące nasiona wytworzyły dwutlenek węgla zużywając tlen
NASIONA KIEŁKUJĄCE
Temperatura początkowa: 23°C
Temperatura po czterech godzinach: 26°C
Próba badawcza
Przepuszczalność błony komórkowej na
przykładzie „ucieczki” wody z komórek
roślinnych
Wyniki doświadczenia -zdjęcia
Woda Roztwór 1% Roztwór 5% Roztwór 10%
Przepuszczalność błony komórkowej na przykładzie „ucieczki”
wody z komórek roślinnych - osmoza
Badanie wpływu zasolenia na wzrost
i rozwój roślin
Obserwacja wzrostu kiełków
17.11.2013
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.
• Hodowla fasoli lub innej
rośliny z nasienia –
obserwacja faz rozwoju
Rozmnażanie wegetatywne
roślin m.in. z organów
przetrwalnikowych
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
• 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
Dziękuję za uwagę :)
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