Školní biologické pokusy Mgr. Libuše VODOVÁ Mgr. Blažena BRABCOVÁ, Ph.D. Katedra biologie PdF MU Osnova seminářů ¡ ¡výuka bude probíhat od 19. 9. 2015 do 20. 11. 2016 ¡ ¡maximum 8 studentů ¡každý student zpracuje 2 biologické pokusy ¡ (z různých okruhů – např. 1 botanický a 1 zoologický nebo 1 botanický a jeden geologický) ¡=> celkem 18 pokusů ¡ ¡Podmínky udělení zápočtu: ¡ 1) vystoupení studenta ¡ 2) podrobně rozpracovaná příprava - viz dále ¡ 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 ¡Podle didaktického aspektu ¡(Maňák 1990) •III. PRAKTICKÉ •I. SLOVNÍ •MONOLOGICKÉ •DIALOGICKÉ •Výklad •Vysvětlování •Přednáška • •Projekce statická a dynamická •rozhovor •diskuze •kompozice •Písemná cvičení •učebnicí •knihou •II. NÁZORNĚ DEMONSTRAČNÍ •Pozorování •Předvádění •Nácvik pohybových a pracovních dovedností •S textem •Demonstrace static. obrazů •PÍSEMNÝCH PRACÍ •PRÁCE S … •Laboratorní činnosti žáků •Pracovní činnosti (dílny, školní pozemek) •Grafické a výtvarné činnosti ¡METODY VÝUKY ¡Dle Altmanna •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 ? Þ postup, kterým chce učitel dosáhnout VC • •Do jaké skupiny metod pokus patří? Þ k praktickým (dle Maňáka), k laboratorním (dle Altmanna) • • • • •Pokus jako výuková metoda • - každý student vystoupí se 2 vybranými tématy zaměřenými na pozorování nebo pokus - ostatní studenti představují třídu - časová dotace: asi 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: ØHodina laboratorního cvičení Ømetodický list, protokol • ØHodina základního typu Ømetodický list, pracovní list (nebo kontrolní otázky na závěr – ty v metodickém listu) • ØSeminář Ømetodický list, pracovní list nebo protokol • • •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: § teoretický úvod do problematiky (co by měli žáci znát) §odůvodnění zařazení LC (kdy zařadit a proč) §materiál a pomůcky §(kdy co připravit a proč, zdroj materiálu – pokud si sám zakládám, napsat postup – např. senný nálev) §instruktáž žáků §pracovní postup krok za krokem (pro žáka i učitele) §specifikace pokusu (co je třeba si ohlídat, např. u cévních svazků velikost nákresu zachycující jednotlivé CS) §kontrola práce žáků §závěr pokusu (proč ho s nimi dělám, co si tím mají uvědomit) •Metodický list: •3. Literatura a zdroje: •vše odkud lze čerpat, odbornou teorii, zisk materiálu, obrázky, … ¡ •4. Pracovní list nebo protokol -odevzdává se prázdný i vyplněný -uď pracovní list nebo protokol -v případě pracovního listu je třeba připojit kontrolní otázky na závěr (shrnutí znalostí, které žáci v hodině laboratorních prací získali, začlenění nového učiva do kontextu již zvládnutého učiva) - •Metodický list: •Laboratorní protokol •Cíle: lAktivizace a motivace žáků v průběhu pokusu lZasazení nového učiva do kontextu učiva již zvládnutého • •Odevzdává se: lVzor pracovního listu (pro učitele k okopírování) lVyplněný pracovní list (pro kontrolu) • •Pracovní list 1.Pozorování řas 2.Pozorování jehličnanů: I. Vitouchová 3.Pozorování listnáčů: E. Žákovská 4.Určování rostlin v přírodě: N. Koňaříková 5.Srovnání rostlinné a živočišné buňky: I. Vitouchová 6.Zkoumáme semena a jednosemenné plody: 7.Anorganické látky v rostlinných buňkách: 8.Chlupy na rostlinách: J. Svobodová 9.Pozorování stavby těla různých druhů mechů: 10.Pozorování plísní: 11.Pozorování rozsivek: 12.Mikroskopické pozorování pokožky listů s průduchy: M. Rabenseifner 13.Mikroskopické pozorování cévních svazků ve stonku: Spáčilová 14.Pozorování pylu pod mikroskopem ?E. Houšťová 15.Oddělení chlorofylu od jiných listových barviv: 16.Pozorování produktů fotosyntézy 17.Důkaz dýchání rostlin: 18.Vlastní téma (je třeba zkonzultovat s vyučující) •Botanická témata: 1.Pozorování prvoků – nálevníků: M. Konečná 2.Reakce ploštěnek na chemické podráždění: 3.Vliv fenolu na nitěnky 4.Pozorování planktonu: J. Svobodová 5.Mikroskopické pozorování stavby těla drobných korýšů 6.Pozorování vnější stavby těla členovců: E. Houšťová 7.Zhotovení trvalých mikroskopických preparátů částí těla hmyzu 8.Chov housenek (příp. larev jiného hmyzu) v insektáriu a jejich pozorování 9.Pitva švába 10.Pozorování žížaly obecné: N. Koňaříková 11.Zkoumání rybích šupin 12.Pozorování kostních buněk ve skřelové kosti 13.Rozbor ptačího vejce (chemické složení skořápky, pitva): E. Žákovská 14.Určování ulit a lastur měkkýšů (DP L. Hradilové): M. Spáčilová 15.Stavba těla ryby (DP L. Hradilové): 16.Rozbor ptačího opeření (DP L. Hradilové): M. Rabenseifner 17.Vlastní téma (je třeba zkonzultovat s vyučující) •Zoologická témata: 1.Fyzikální vlastnosti nerostů: 2.Chemické vlastnosti nerostů: M. Konečná 3.Určování hornin a nerostů 4.Zkoumání vlastností půdy 5.Zkoumání geologické stavby okolí školy (varianta v učebně) 6.Vlastní téma (je třeba zkonzultovat s vyučující) •Geologická témata: Rozvržení pokusů během semestru ¡Čt 6. října (2 témata), 7:40-9:10 L1: lNikola Koňaříková: určování rostlin v přírodě lEva Žákovská: pozorování listnáčů ¡Čt 13. října (2 témata), 7:40-9:10 L1: lMichal Rabenseifner – pozorování stavby listu s průduchy lMonika Spáčilová – pozorování stavby stonku ¡Po 17. října (2 témata), 7:40-9:10 L1 (náhrada za 29. září): l Jana Svobodová: pozorování planktonu lMarcela Konečná: Pozorování prvoků ¡Čt 20. října ( 2 témata), 7: 40-9:10 L1: lNikola Koňaříková: pozorování žížaly obecné lEliška Houšťová: pozorování vnější stavby těla členovců Rozvržení témat během semestru ¡Po 24. října 7:40-9:10 L1 (2 témata, náhrada za 27. října): lJana Svobodová: pozorování trichomů lEva Žákovská: pitva ptačího vejce ¡ ¡Čt 3. listopadu: (3 témata), 7:40-9:10 L1: lMarcela Konečná: chemické vlastnosti nerostů lMichal Rabenseifner: rozbor ptačího opeření lMonika Spáčilová: ulity a lastury ¡ ¡Čt 10. listopadu: (3 témata), 7:40-9:10 L1: lEliška Houšťová: pozorování pylu lIveta Vitouchová: pozorování jehličnanů, srovnání stavby rostlinné a živočišné buňky ¡ ¡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) • • 1. Pozorování •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 ¡ •Pozorování lze začlenit do: ¡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) • 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 • 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 • Srovnání pozorování a pokusu ¡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) ¡Další metody používané spolu s pokusem: ¡ ¡- verbální – monologické (instruktáž, vysvětlování) ¡ – dialogické – motivační, heuristický, zjišťovací, upevňovací rozhovor ¡- práce s literaturou ¡ 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 ¡ ¡