Školní biologické pokusy Mgr. Libuše VODOVÁ Mgr. Blažena BRABCOVÁ, Ph.D. Katedra biologie PdF MU experiment přírodopis[1] liska_ucitel_venkovsky_denik_clanek_solo Osnova seminářů ¡ ¡výuka bude probíhat od 10. 10. 2011 do 16. 12. 2011 ¡ ¡každý student zpracuje 1 biologický pokus ¡ ¡Podmínky udělení zápočtu: ¡ 1) vystoupení studenta ¡ 2) podrobně rozpracovaná příprava ¡ 3) docházka – tolerována 1 neúčast ¡ Proč „ pokusy“ ? ¡ ØPokus jako výuková metoda ØPokus jako „ vyzkoušení“ si výuky v praxi ¡ Co to je výuková metoda ? Do jaké skupiny metod pokus patří? Které další metody do této skupiny náleží? Pokus jako výuková metoda ¡METODY VÝUKY PRÁCE S LITERATUROU VERBÁLNÍ MONOLOGICKÉ DIALOGICKÉ = DIALOGY Výklad Popis Vyprávění Vysvětlování Přednáška Instruktáž Heuristický (objevný) Úvodní (motivační) Upevňovací (opakovací) Zjišťovací (zkoušení) LABORATORNÍ Pozorování Experiment PRÁCE S TECHNIKOU S učebnicí S pracovním sešitem S atlasem S pracovním listem S klíčem S testem S časopisy Práce s PC Co to je výuková metoda ? Þpostup, kterým chce učitel dosáhnout VC Do jaké skupiny metod pokus patří? ÞK laboratorním Které další metody do této skupiny náleží? Þpozorování Pokus jako výuková metoda - každý student vystoupí s vybraným tématem („studentům pokus“), které bude zaměřeno na laboratorní metody výuky (pozorování a pokus) - ostatní studenti představují třídu - časová dotace: 45 min - Pokus jako „pokusná“ výuka Pokus může být zpracován jako: ….. hodina laboratorních cvičení …..hodina základního typu …..volitelný seminář pro ZŠ Student k pokusu vypracuje: Metodický list, protokol a kontrolní otázky na závěr (hodina LC), nebo pracovní list (hodina zákl. typu, seminář) Vystoupení studenta s vybraným pokusem - 1. Teoretický rámec hodiny („úvodní hlavička“): §téma hodiny §začlenění do RVP ZV §správně formulované VVC §rozvíjené kompetence a dovednosti §časová dotace §pojmy nové §pojmy opěrné §materiál a pomůcky §organizační podmínky Metodický list: 2. Podrobně rozpracovaná metodika: lteoretický úvod do problematiky (co by měli žáci znát) lodůvodnění zařazení LC (kdy zařadit a proč) lmateriál a pomůcky (kdy co připravit a proč, zdroj materiálu – pokud si sám zakládám, napsat postup – např. senný nálev) linstruktáž žáků lpracovní postup krok za krokem lspecifikace pokusu (co je třeba si ohlídat, např. u cévních svazků - je nákres dostatečně velký, aby zachytil jednotlivé CS) lkontrola práce žáků lzávěr pokusu (proč ho s nimi dělám, co si tím mají uvědomit) Metodický list: Protokol: lOsnova protokolu k laboratorní práci - téma, úkoly, materiál a pomůcky, postup práce, nákres, závěr => slouží pro učitele jako vzor k okopírování) lVyplněný protokol k laboratorní práci – kontrola pro učitele lKontrolní otázky na závěr: shrnutí znalostí, které žáci v hodině laboratorních prací získali, začlenění nového učiva do kontextu již zvládnutého učiva) Hodina laboratorních prací Pracovní list: Cíle: lAktivizace a motivace žáků v průběhu pokusu lZasazení nového učiva do kontextu učiva již zvládnutého Forma: lVzor pracovního listu (pro učitele k okopírování) lVyplněný pracovní list (pro kontrolu) Pokus v hodině základního typu a v semináři 1.Pozorování řas 2.Pozorování jehličnanů – Jana KOPŘIVOVÁ 3.Určování rostlin v přírodě 4.Srovnání rostlinné a živočišné buňky – Iveta MAZALOVÁ 5.Zkoumáme semena a jednosemenné plody 6.Anorganické látky v rostlinných buňkách 7.Chlupy na rostlinách – Pavlína HORÁKOVÁ 8.Pozorování stavby těla různých druhů mechů 9.Pozorování plísní – Hana BYRTUSOVÁ 10.Pozorování rozsivek 11.Mikroskopické pozorování pokožky listů s průduchy – Z. ŠPAČKOVÁ 12.Mikroskopické pozorování cévních svazků ve stonku 13.Pozorování pylu pod mikroskopem 14.Oddělení chlorofylu od jiných listových barviv – M. BERANOVÁ 15.Pozorování produktů fotosyntézy 16.Důkaz dýchání rostlin 17.Vlastní téma Botanická témata: 1.Pozorování prvoků - nálevníků 2.Reakce ploštěnek na chemické podráždění 3.Vliv fenolu na nitěnky 4.Pozorování planktonu 5.Mikroskopické pozorování stavby těla drobných korýšů 6.Pozorování vnější stavby těla členovců 7.Zhotovení trvalých mikroskopických preparátů částí těla hmyzu 8.Chov housenek (příp. larev jiného hmyzu) v insektáriu a jejich pozorování 9.Pitva švába 10.Zkoumání rybích šupin 11.Pozorování kostních buněk ve skřelové kosti 12.Rozbor ptačího vejce (chemické složení skořápky, pitva) – J. FLODR 13.Určování ulit a lastur měkkýšů (DP L. Hradilové) 14.Stavba těla ryby (DP L. Hradilové) – Jiřina NOVOTNÁ 15.Rozbor ptačího opeření (DP L. Hradilové) –Monika JANOUŠKOVÁ 16.Vlastní téma Zoologická témata: ¡Práce s pracovními sešitem a listem ¡Pracovní sešity = soubory učebních úloh sestavené ke konkrétní učebnici ¡Pracovní listy = soubory učebních úloh k určitému tématu či tématickému celku na volných listech ¡ - zásady správné formulace učebních úloh ¡Cíl: procvičení a ověření zvládnutí učiva ¡ ¡Práce s určovacími klíči a atlasy přírodnin ¡ - cíl: žák bude schopen určit neznámý organismus -předpoklad: dostatečné množství výtisků -Práce s klíčem (nejprve určujeme podle jednoduchých klíčů známé organismy, až pochopí mechanismus, tak neznámé) PRÁCE S LITERATUROU ¡Princip pozorování: ¡ - žáci samostatně nebo pod vedením učitele studují biologické jevy vnímáním, aniž by zasahovali do jejich průběhu -vnímání = pozorování: uvědomělé, plánovité a metodické ¡ ¡Co mohou v přírodopise pozorovat? ¡ - stavbu (vnitřní a vnější => anatomická a morfologická pozorování) ¡ - biologické procesy v organismech (fyziologická pozorování) ¡ - vztahy mezi organismy, vztahy mezi organismy a prostředím (ekologická pozorování) ¡ - působení abiotických faktorů na peridiocitu přírodních jevů (fenologická pozorování) LABORATORNÍ METODY 1. Pozorování ¡Pozorování lze začlenit do: •hodiny základního typu •hodiny laboratorních prací •hodiny exkurzí •hodiny zájmové činnosti (kroužky, semináře) • ¡ Druhy pozorování ¡ - neúmyslné (bezděčné) = vnímání bez cíle a úkolů, kt. by k němu směřovaly; vyvoláno blízkostí, sílou a intenzitou podnětu ¡ - úmyslné (záměrné)= plánované vnímání ¡ - aktivní – vyvoláno formulací cílů a úkolů ¡ LABORATORNÍ METODY 1. Pozorování ¡Typologie pozorování - mnoho hledisek třídění ¡ ¡A) Dle objektu pozorování (co pozorujeme) ¡ - bezprostřední – pozorujeme přírodninu (živá, preparovaná, konzervovaná, nebo její části – semena, srst, rohy..) ¡ - zprostředkovaná – pozorování přírodniny není možné, žáci pozorují obrazy, filmy, nákresy, tabule apod. ¡ ¡B) Dle vztahu pozorování k výuce (k čemu pozorování slouží) ¡ - vlastní – zastupuje výklad ¡ - předběžné – pozorování před výkladem ¡ - dodatečné – pozorování po výkladu ¡ ¡ LABORATORNÍ METODY 1. Pozorování ¡C) Dle délky (jak dlouho pozorujeme) ¡ - krátkodobá – max 1 vyučovací hodinu ¡ - dlouhodobá– delší než vyučovací hodina ¡ ¡D) Dle charakteru pozorování (proměnlivosti pozorování) ¡ - statická – v čase se nemění, žáci pozorují pořád totéž: demonstrace přírodnin, rozčleňování, pitva, srovnávací pozorování) ¡ - dynamická – pozorování: fyziologická pozorování (růst, pohybu),pozorování ekologická a fenologická ¡ ¡E) Dle cíle (proč pozorujeme) ¡ - zjišťovací – u demonstrační p.; pozornost žáků zaměřena jedním směrem – cílem je potvrzení učitelova výkladu) ¡ - popisující – žáci sami pozorují přírodninu, aby ji mohli popsat ¡ - objevné – žák srovnává anatomii a morfologii přírodnin ¡ – soustředí se na rozlišovací a určovací znaky ¡ LABORATORNÍ METODY 1. Pozorování ¡Princip pokusu: ¡ - pozorování biologických jevů v umělých podmínkách ¡ - jednotlivé faktory biologického jevu lze záměrně měnit ¡ ¡Výhody: zapojení žáka => žák získává názor praktickou činností =>pochopení => trvalá vědomost ¡+ výchova k samostatnému myšlení, vyjadřování (kompetence k učení, k řešení problémů, pracovní, sociální a personální, komunikační) ¡Cíle: •seznámit žáky biologickými jevy a vztahy mezi nimi •seznámit žáky s metodami vědecké práce •seznámit žáky s myšlenkovými operacemi (analýza, syntéza, dedukce, indukce) LABORATORNÍ METODY 2. Pokus (experiment) ¡Biologický pokus -pracuje s biologickým materiálem, který má své projevy (výživa, dráždivost, dýchání, rozmnožování, dědičnost, vývoj atd.) => rozdíl oproti pokusům chemickým a fyzikálním, navíc je i složitější ¡ §vědecký – objevný; výsledek není předem znám je pouze předpokládán (hypotéza) => výsledek pokusu ji potvrdí nebo zamítne; musí brát v úvahu všechny možnosti a mít co nejdokonalejší technické vybavení ¡ §školní (didaktický) – změřen na již známé a ověřené poznatky (výsledek je učiteli předem znám) => žáci si díky pokusu ověří poznatky nebo na ně sami přijdou; technicky jednodušší než vědecký experiment; učitel žáky koordinuje, vede je ke správnému výsledku LABORATORNÍ METODY 2. Pokus (experiment) ¡Pozorování x pokus ¡Pozorování – pouhé sledování probíhajícího biologického děje (pozorovatel do něj nikdy nezasahuje) ¡ => popis jevu, vztahů mezi jevy ¡ - pozorovatel se zaměří pouze jev, který probíhá (náhodný) ¡ - pozorovatel zůstává na povrchu jevu ¡ - nepřesné, protože naše smyslové vnímání je nepřesné ¡ ¡Pokus – forma pozorování probíhající v záměrně připravených podmínkách, které umožňují změnu a řízení jednoho či několika faktorů příslušného jevu (pozorovatel do děje zasahuje) ¡ => poznání a analýza biologických jevů ¡ - pozorovatel se může zaměřit na libovolný jev ¡ - pozorovatel proniká do podstaty jevu ¡ - je přesný, lze jej graficky vyjádřit LABORATORNÍ METODY 1. Pokus (experiment) ¡Předpoklady úspěšné realizace školního pokusu ü relativně snadné provedení přiměřené věku a znalostem žáků ü známý a zaručený výsledek ü interpretovatelné výsledky (vzhledem k věku a znalostem žáků) ü technické vybavení (laboratoř, laboratorní soupravy) ü zdroj biologického materiálu ü možnost vést jednoduchou dokumentaci ü pokus předem vyzkoušet (učitel) LABORATORNÍ METODY 2. Pokus (experiment) ¡METODY VÝUKY PRÁCE S LITERATUROU VERBÁLNÍ MONOLOGICKÉ DIALOGICKÉ = DIALOGY Výklad Popis Vyprávění Vysvětlování Přednáška Instruktáž Heuristický (objevný) Úvodní (motivační) Upevňovací (opakovací) Zjišťovací (zkoušení) LABORATORNÍ Pozorování Experiment PRÁCE S TECHNIKOU S učebnicí S pracovním sešitem S atlasem S pracovním listem S klíčem S testem S časopisy Práce s PC ¡A)Dle obsahu a cíle (k čemu pokus ve výuce slouží) ¡ - informující – obohacují žáky o nové poznatky (náhrada výkladu) => žák si vyvodí nové učivo + jeho aktivizace ¡ ¡ - potvrzující (argumentační, dokumentační) ¡ – k upevnění znalostí, které již žáci mají ¡ - pokusu předcházel učitelův výklad ¡ LABORATORNÍ METODY 2. Pokus (experiment) – typologie pokusů ¡B) Dle organizace (kdo ho provádí) ¡- demonstrační pokus – k názorné ukázce (provádí učitel) – součást hodiny základního typu ¡KDY HO POUŽIJEME: ¡ a) při vysvětlování obtížného úseku učiva => pochopení ¡ b) u náročných pokusů (pracná příprava, velmi přesná práce apod.) ¡ c) ukázka nového pracovního postupu, práce s novou laboratorní technikou ¡ - žáci sledují, popisují pokus a formulují závěry ¡ -frontální – žáci sami pracují s přírodninami => vědomosti + dovednosti, logické uvažování, používání myšlenkových operací -didakticky nejcennější -žáci musí být teoreticky připraveni ¡ – individuální – každý žák dělá pokus sám ¡ – skupinové – pokus dělá skupina žáků LABORATORNÍ METODY 1. Pokus (experiment) – typologie pokusů ¡C) Dle doby trávní ¡ - dlouhodobé – několik hodin, dnů i měsíců, kdy se založený pokus pozoruje (klíčení, růst v živných roztocích) ¡ - zapojit co nejvíce žáků ¡ + žáci vidí vývoj; - klesá zájem a pozornost žáků ¡ ¡ - krátkodobé – od několika min po celou vyuč. hodinu ¡ LABORATORNÍ METODY 2. Pokus (experiment) – typologie pokusů ¡Další metody používané spolu s pokusem: ¡- verbální – monologické (instruktáž, vysvětlování) ¡ – dialogické – motivační, heuristický, zjišťovací, upevňovací rozhovor ¡- práce s literaturou ¡ LABORATORNÍ METODY 2. Pokus (experiment) Literatura na toto téma ¡ALTMANN, Antonín: Metody a zásady ve výuce biologii. 1. vyd., Praha: SPN, 1975, 288 s. ¡ALTMANN, Antonín, LIŠKOVÁ Eva: Praktikum ze zoologie. 1. vyd. Praha: SPN, Praha 1979, 334 s. ¡ALTMANN, Antonín.: Přírodniny ve vyučování přírodopisu a biologii. 3. upravené vyd., Praha: SPN, 1975, 157 s. ¡BAER, Heinz-Werner et al.: Biologické pokusy ve škole. 2. vyd., Praha: SPN, 1968, 241 s. ¡DURREL, Gerald a DURRELOVÁ, Lee: Amatérský přírodovědec. 1.vyd., Praha: Dorling Kindersley a Slovart, 1997, 320 s. ¡HADAČ, Emil et al.: Praktická cvičení z botaniky pro pedagogické fakulty. 1.vyd., Praha: SPN, 1967. ¡HRADILOVÁ L.: Zoologické pokusy a pozorování v přírodopise na základní škole. Diplomová práce. Rukopis (depon in: PdF MU Brno), Brno, 2002. ¡ Literatura na toto téma ¡LORBEER G.C., NELSONOVÁ L.W.: Biologické pokusy pro děti. – Portál, Praha 1998. ¡MARTINEC,Zdeněk & DUCHÁČ, Václav: Testy a laboratorní práce z přírodopisu pro 2.stupeň ZŠ. 1.vyd., Praha: SPN, 2004, 120 s. ¡MOLISCH H, BIEBL R: Botanická pozorování a pokusy s rostlinami bez přístrojů. - SPN, Praha 1975. ¡ŠKRABALOVÁ B: Vytvoření webové stránky zaměřené na chov hmyzu, entomofágii a přežit v přírodě Diplomová práce. Rukopis (depon in: Archiv závěrečných prací MU), Brno, 2011. ¡ŠVECOVÁ, M., ČÍŽKOVÁ, V., RŮŽKOVÁ, I. a STOKLASA J.: Cvičení z didaktiky biologie I. – Karolinum, Praha, 2000. ¡ Zdroje použitých obrázků ¡http://getstimulated.files.wordpress.com/2011/01/experiment.jpg ¡http://www.1zscaslav.cz/image.php?nid=753&oid=264761&width=375&height=281 ¡http://mm.denik.cz/55/22/liska_ucitel_venkovsky_denik_clanek_solo.jpg ¡ ¡