«Эксперимент в биологических исследованиях» урок биологии 5 класс
Автор: Чернышева Оксана Павловна
Организация: МБОУ СШ № 2 имени П. Д. Щетинина
Населенный пункт: Красноярский край, г. Енисейск
Описание урока
- Фамилия, имя, отчество автора: Чернышева Оксана Павловна
- Место работы: Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение средняя школа № 2 имени П.Д.Щетинина г. Енисейска
- Должность: учитель биологии
- Класс: 5
- Продолжительность урока: 45 минут
- Предмет: биология
- Тема урока: « Эксперимент в биологических исследованиях».
- Место урока в теме и в программе по предмету: тема изучается в первом полугодии учебного года в главе 1 «Методы изучения живой природы». Глава разделена на 4 урока. Данная тема изучается на третьем уроке в главе. (Учебник «Биология 5 класс», авт. В.В. Пасечник, С.В. Суматохин, З.Г. Гапонюк, Г.Г. Швецов). К моменту изучения данной темы ученики знают методы научного познания наблюдение, измерение, описание; выполняли практическую работу по наблюдению в микроскоп за живыми объектами (инфузориями), рассматривали клетки растений (картофеля, томата, арбуза с их окрашиванием растром спиртовой иодной настойки), ученики видели, что клетки картофеля окрасились в синий цвет и получили от учителя пояснения о том, что окрашиваются зерна крахмала, зарисовывали их и описывали; выполняли практическую работу по измерению биологических объектов (измерение длины семян фасоли и нахождение среднего их размера, взвешивание и нахождение средней массы семени фасоли) и фиксацией измерений в тетрадь. Возможно, предыдущий урок был построен по другому сценарию, и ученики, знакомясь с оборудованием для исследований, проводили другие наблюдения и опыты. Например, смешивали крахмал с водой, наблюдали за его растворением в воде, приливали иод к раствору крахмала и наблюдали синее окрашивание. В любом случае, к началу данного урока, ученики должны иметь знания о реакции иода на крахмал. Основные знания и умения, получены на данном уроке, необходимы учащимся на всех последующих этапах изучения биологии, при проведении экспериментов и исследований, как в урочной, так и внеурочной деятельности.
- Ключевая идея урока в формате проблемного вопроса: «С какой целью проводят научный эксперимент?»
- Цель (прописанная через результат): к концу урока каждый ученик будет:
знать:
- что такое эксперимент;
- что такое гипотеза;
- этапы научного исследования;
уметь:
- формулировать предположения;
- проводить эксперименты и фиксировать результаты;
- объяснять полученные в ходе эксперимента результаты.
- Инструменты и критерии/показатели/индикаторы оценки достижения запланированных результатов: устный опрос, публичное выступление, оформление результатов наблюдения в рабочих листах, формулирование выводов.
- Организационно-педагогические условия проведения урока: информация отражена в подробном конспекте урока.
Из урока учащиеся должны вынести главную мысль, что эксперимент является ведущим методом в изучении биологии.
На уроке учитель организует два эксперимента – один с семенами фасоли, которые на прошлом уроке измеряли и описывали, получили данные о форме, цвете, текстуре кожуры, размере семени и его массе. Второй эксперимент с дождевым червём, знакомым и распространенным животным, но необычный эксперимент, который вызывает у детей живой интерес. Третий эксперимент предлагается сделать дома в формате самонаблюдения или наблюдения над другим человеком. Таким образом объектами изучения выступают представители растений, животных и человек.
Для урока учитель подготавливает необходимое оборудование, но не выдает его сразу всё, а по мере необходимости, что бы внимание детей удерживалось в рамках одного эксперимента.
Для фиксации результатов учитель готовит для каждого ученика карточки-инструкции, выдает их по очереди, не все сразу, не единым листом, а по мере выполнения опытов. Если выдать все карточки сразу, то теряется смысл обсуждения плана эксперимента. После заполнения карточки ученики приклеивают её в свою рабочую тетрадь.
На данном уроке ученики работают в парах или группах по 3-4 человека. Учитель сам делит учеников на группы, в зависимости от количества детей в классе и оснащения.
- Перечень дидактических материалов:
Карточка-инструкция для эксперимента с фасолью
- Снимите с семени кожуру
- Измельчите семя фасоли скальпелем (работать нужно очень аккуратно)
- Капните на семя фасоли раствор йода
- Зафиксируйте наблюдение в таблице
Результаты наблюдений
|
1 семя |
2 семя |
3 семя |
Добавляем йод |
|
|
|
- Повторите опыт с еще двумя семенами и зафиксируйте результаты наблюдений
- Сделайте вывод: _____________________________________________________________
Карточка-инструкция для эксперимента с дождевым червем
- Смочите край ватного тампона жидкостью для снятия лака
- Поднесите к червю с разных сторон, дождаться реакции
- Зафиксируйте наблюдение в таблицу
Результаты наблюдений
|
Передний конец тела |
Задний конец тела |
Центральная часть тела |
Подносим диск, смоченный жидкостью для снятия лака |
|
|
|
- Сделайте вывод: ________________________________________________________________
Карточка-инструкция для эксперимента с изменением размера зрачка
Прочитайте всю инструкцию до конца!
1. Выполняйте работу в парах: один испытуемый – второй испытатель.
2. Испытуемый закрывает глаза на 15 секунд. Через 15 секунд открывает их.
3.Испытатель направляет яркий свет в глаз испытуемому и наблюдает за изменением размера зрачка испытуемого.
4. Повторите опыт 3 раза, занесите наблюдения в таблицу.
Результаты наблюдений
|
1 опыт |
2 опыт |
3 опыт |
Реакция зрачка глаза на свет |
|
|
|
- Поменяйтесь ролями и повторите опыт
- Сделайте вывод: ________________________________________________________________
- Оснащение урока:
ПК, проектор, на пару или группу учащихся по 2 лабораторных лотка, 1скальпель, 1 стаканчик (или пузырек) с раствором иода, 1 стеклянная палочка или пипетка, 2 чашки Петри, по 3 набухших семян фасоли (предварительно замоченных), 1 живой дождевой червь, пробирка с пробкой или пузырек с жидкостью для снятия лака, 1 ватный диск или ватная палочка, 1 весы для демонстрации, измерительная линейка для демонстрации.
На ватмане (или доске) расчерчена таблица для фиксации результатов эксперимента с червем.
- Ход урока
Предварительный этап. Организация пространства |
||
Задачи этапа: «Организовать образовательную среду для активной деятельности учащихся» |
||
Подготовить раздаточный материал: для первого эксперимента подготовить, и поставить на столы до урока: лотки с оборудованием для каждой пары или группы. На каждом лотке: 1скальпель, 1 стаканчик с раствором йода, 1 стеклянная палочка, приготовить, но выдать перед началом первого эксперимента: 3 чашки Петри 3 набухших семян фасоли; для второго эксперимента подготовить, но выдать перед началом второго эксперимента: лотки с оборудованием для каждой пары или группы. На каждом лотке: 1 чашка Петри с живым дождевым червем, 1 держатель под пробирки, 1 пробирка с пробкой небольшим количеством жидкости для снятия лака или пузырек с жидкостью для снятия лака, 1 ватный дисков или 1 ватная палочка. Весы, измерительная линейка для демонстрации на этапе актуализации. Карточки-инструкции для каждого ученика, в которых они работают, потом вклеивают в рабочую тетрадь. Подготовить компьютер, проверить работает ли проектор, подготовить презентацию. Расставить парты и распределить учащихся по группам (по 3-4, допустимо по 5 человек) или парам, если учеников в классе мало. |
||
Этап актуализации |
||
Задачи этапа: выявить знания учащихся по данной теме Формы и виды деятельности: фронтальная, беседа Время: 3 мин |
||
Деятельность учителя |
Деятельность ученика |
|
Учить демонстрирует семена фасоли, с которыми ребята работали на прошлом уроке, а так же весы и линейку. Учитель задает вопрос: «Что можно узнать о семени с помощью этих инструментов?» - Какие данные осемени фасоли мы получали с помощью этих приборов на прошлом уроке?
Учитель задает вопрос: «Что еще мы можем узнать о семенах, посмотрев на них?» |
Ответы учеников: - С помощью весов можно определить массу семени - С помощью измерительной линейки можно определить длину и ширину семени фасоли
Ответы учеников: - Форма семени: овальная -Цвет семени: красно-белый |
|
Этап мотивации |
||
Задачи этапа: создание проблемной ситуации Формы и виды деятельности: фронтальная, беседа Время: 5 мин |
||
Учитель задает вопрос: «Это все, что мы можем узнать о данном биологическом объекте?» Учитель задает вопрос: «Как мы можем это узнать?» Учитель возражает « Но так мы увидим внутреннее строение, а как узнать какие вещества входят в состав семени?» Учитель: «Какой вы предлагаете опыт?
При затруднении учащихся, учитель напоминает « С каким веществом мы работали? Как мы его определяли?»
(Вспомните, на прошлом уроке мы с вами окрашивали клетки картофеля. Какое вещество мы брали? В какой цвет окрасились клетки картофеля? Почему?) В любом случае, учитель делает отсылку к прошлому уроку и опыту детей по распознаванию крахмала с помощью иода.)
Учитель дает задание: На основании этих знаний спланируйте опыт Учитель записывает на доске или озвучивает Если, цвет семени после нанесения йода станет фиолетовый, то в семенах фасоли есть крахмал. Учитель задает вопрос: Достаточно провести опыт с одним семенем? |
Ответы учеников: -Как устроено семя внутри - Какие вещества есть в семенах
Ответы учеников: - разрезать и посмотреть
Ответы учеников: - Провести опыт
Учащиеся могут предложить опыт с йодом на определение наличия крахмала
Ответы учеников: - Капали йод на крахмал, и его цвет становился фиолетовый
(- Капали йод, клетки становились фиолетовыми, потому что в них находится крахмал. – Ответы детей, показывающие, что они знают качественную реакцию на крахмал)
Учащиеся предлагают план проведения опыта -Нужно разрезать семя, - капнуть йод, - если, цвет станет фиолетовый, то в семенах фасоли есть крахмал
Ученики рассуждают: надо провести несколько опытов, что бы удостовериться, что все семена фасоли содержат крахмал |
|
Основной этап |
||
Задачи этапа: координация работы учащихся, консультация и фиксация выводов учащихся. Формы деятельности: выполнение лабораторных работ, экспериментирование, обсуждение Виды деятельности: работа с объектами и приборами (набухшие семена фасоли, скальпель, раствор йода), проведение экспериментов, фиксация результатов в таблицу, установление наличие крахмала в семени фасоли на основании изменения цвета йода после его нанесения на разрезанное семя. Обсуждение результатов эксперимента. Фиксация этапов работы от постановки проблемы до вывода Время: 25 мин |
||
Деятельность учителя |
Деятельность ученика |
|
Учитель задает вопрос: «Как проверим это предположение?» Учитель организует проведение эксперимента с семенами и иодом, раздает карточки – инструкции для первого опыта, лотки с оборудованием (на лотке чашки Петри, три набухших семени фасоли, а скальпель, стаканчик с раствором иода, пипетки уже стоят на партах учеников)
Учитель просит учащихся озвучить результаты эксперимента
Учитель задает вопросы: -А с чего вы начинали этот эксперимент?
- Что дальше делали? - А чем закончили ? Учитель фиксирует на доске Проблема, вопрос Предположение Эксперимент Вывод |
Ответы учеников - Провести опыт
Учащиеся работают в группах по 4-5 человек Проводят опыт и фиксируют результаты на карточках (карточки напечатаны и даны каждому ребенку)
Карточка-инструкция для эксперимента с фасолью
Результаты наблюдений 1 семя 2 семя 3 семя Добавляем йод
Учащиеся вслух произносят вывод - Все семена окрасились в фиолетовый цвет, значит, в семенах есть крахмал Записывают вывод: в семенах есть крахмал
Ответы учащихся: - С вопроса: «Какие вещества в семени?» - С предположения: «Что может быть?»
- Проводили эксперимент. - Сделали вывод. |
|
Учитель: -Сейчас мы провели эксперимент с растением, а предметом исследования может быть и животное
(Убирает лотки с семенами и расставляет держатель для пробирок с одной пробиркой с жидкостью для снятия лака)
Учитель задает вопрос - Если вы хотите определить запах чего-либо, что вы сделаете? Организует работу учащихся На столах у вас пробирки (пузырька) с жидкостью для снятия лака, предлагаю понюхать, но для определения запаха создайте рукой поток воздуха в нужном направлении Учитель: «Почему вы поток воздуха направляете к носу?» Учитель: А кто знает как «нюхает» дождевой червь? Показывает червя (держит в руке)
Учитель: Ваши предположения, если червь «нюхает», то чем?
Учитель фиксирует на доске предположения учащихся |
Ответы учеников - Понюхаем
Учащиеся направляют поток воздуха к носу
Ответы учащихся - Запахи определяем носом
Ответы учащихся -Не знаем - Есть нос - Не чувствует запахов
Учащиеся высказывают предположения: - передним концом -задним концом - брюхом - всем телом |
|
Учитель спрашивает: -Как проверим? -Что будете делать? - Как вы узнаете, что он «нюхает»? |
Учащиеся высказывают свое мнение -Проведем опыт. -Дадим понюхать что-нибудь червю. - Если червь может «нюхать», он будет реагировать, куда-то отползать, двигаться. - Если запах неприятный он уползет, а если приятный приползет. |
|
Учитель организует проведение опыта: С дождевым червем, раздает карточки – инструкции для второго опыта. Лотки с оборудованием для второго опыта (чашка Петри с дождевым червем и ватным диском)
- Прочитайте инструкцию по проведению опыта. - Проведите эксперимент по инструкции.
|
Ученики проводят эксперимент: Читают инструкции, проводят эксперимент, заполняют таблицу, обсуждают и записывают вывод. Карточка-инструкция для эксперимента с дождевым червем
Результаты наблюдений Передний конец тела Задний конец тела Центральная часть тела Подносим диск, смоченный жидкостью для снятия лака
|
|
Приглашает учащихся к доске зафиксировать результаты опыта. От нескольких групп (на доске таблица на ватмане или просто расчерчена мелом на доске)
Предлагает сделать вывод по результатам, которые на доске: обобщите свои наблюдения, как реагировал червь в каждом случае. А теперь сформулируйте вывод о том, как дождевой червь чувствует запах. |
Ученики заполняют таблицу на ватмане (или на доске) Передний конец тела Задний конец тела Центральная часть тела Подносим диск, смоченный жидкостью для снятия лака уползает уползает уползает Учащиеся обобщают: - червь уползал всегда; червь уползал от палочки во всех случаях.
Учащиеся делают вывод: - Черви чувствуют запах всей поверхностью тела |
|
Учитель обращается к ученикам: Вернемся к вашим предположениям о поведении червя, выберите предположения, которые подтвердились в ходе эксперимента |
Учащиеся отвечают: - Предположение «Чувствует всем телом - верное» |
|
Учитель убирает ватман с результатами про червя |
|
|
Учитель: Вернемся к началу этого эксперимента Учитель просит вспомнить, с чего начинали свое исследование: С чего начинали исследование про то, как «нюхает» червь? Что делали дальше?
Учитель пишет на доске рядом с тем, что уже было написано про исследование с фасолью Проблема Предположение Эксперимент Вывод Учитель спрашивает: -Что мы видим по этим записям? Учитель объясняет: – Это и есть этапы научного исследования и главное в нем эксперимент. |
Учащиеся отвечают: - Проблема (вопрос) - С предположения: что может быть
- Проводили эксперимент - Выводом
Учащиеся отвечают: -Что все этапы повторяются
|
|
Этап закрепления изученного материала |
||
Задачи этапа: подведение учащихся к самостоятельной формулировке определения «Эксперимент» Формы деятельности: фронтальная работа Вид деятельности: систематизация, полученных на уроке знаний Время: 5 мин. |
||
Учитель задает вопрос: -А как вы поняли, что такое эксперимент? Учитель обобщает и выводит определение на экран (презентация) Эксперимент – это исследование, проводимое в специально созданных и контролируемых условиях, которые позволяют установить, как эти условия влияют на объект или явление.
Учитель дает задание: -Спишите определение в тетрадь и укажите родовой и видовые признаки.
Учитель дает задание: - ребята, подумайте и объясните, почему в науке невозможно обходиться без эксперимента, только наблюдая, описывая и измеряя объекты исследования. |
Учащиеся говорят, что такое эксперимент, по их мнению.
Учащиеся выполняют задание: Эксперимент – это исследование (родовое понятие), проводимое в специально созданных и контролируемых условиях (видовые признаки), которые позволяют установить, как эти условия влияют на объект или явление.
Ученики высказывают свои суждения: - без эксперимента нельзя узнать, какие вещества внутри семени. - нельзя узнать, как нюхает червяк, если специально не провести опыт, так это не видно. - по-другому мы не узнаем многого.
|
|
Этап информирования о домашнем задании |
||
Задачи этапа: пояснение по форме выполнения домашнего задания Время: 2 мин. |
||
Задает домашнее задание «Прочитать пар 6. Выучить определения «Эксперимент» Провести дома исследование и записать его результаты и сделать выводы. На следующем уроке мы обсудим результаты. Раздает карточки-инструкции к третьему опыту с изменением размера зрачка глаза человека. |
Учащиеся записывают домашнее задание. Изучают инструкцию к третьему опыту, задают уточняющие вопросы. Карточка-инструкция для эксперимента с изменением размера зрачка Прочитайте всю инструкцию до конца! 1. Выполняйте работу в парах: один испытуемый – второй испытатель. 2. Испытуемый закрывает глаза на 15 секунд. Через 15 секунд открывает их. 3.Испытатель направляет яркий свет в глаз испытуемому и наблюдает за изменением размера зрачка испытуемого. 4. Повторите опыт 3 раза, занесите наблюдения в таблицу. Результаты наблюдений 1 опыт 2 опыт 3 опыт Реакция зрачка глаза на свет 5. Поменяйтесь ролями и повторите опыт 6. Сделайте вывод: _________________________________________ |