Školní biologické pokusy Mgr. Libuše VODOVÁ, Ph.D., Mgr. Blažena BRABCOVÁ, Ph.D. Katedra biologie PdF MU 8voda 18zelný trh Osnova seminářů ¡ ¡výuka bude probíhat od 17.9. do 12. 11. 2014 ¡každý student zpracuje 2 biologické pokusy ¡ (z různých okruhů: např. 1 botanický ¡ a 1 zoologický) ¡ ¡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 ¡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: v hodina laboratorních cvičení v hodina základního typu v volitelný seminář pro ZŠ Student k pokusu vypracuje: Hodina laboratorních cvičení: metodický list, protokol Hodin základního typu: metodický list, pracovní list (nebo kontrolní otázky na závěr – ty v met. listu) Seminář: metodický 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 (stačí typy) §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. jak vytvořit senný nálev) §instruktáž žáků §pracovní postup krok za krokem §specifikace pokusu (co je třeba si ohlídat: např. u cévních svazků - je nákres dostatečně velký, aby zachytil jednotlivé CS) §kontrola práce žáků §závěr pokusu (proč ho učitel s žáky dělá: co si tím mají uvědomit) Metodický list: 3. Pracovní list nebo protokol nebo kontrolní otázky na závěr 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 – autorské řešení => 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 – Krhovská 24.9. 2014 3.Pozorování listnáčů – Pekáčová 24.9.2014 4.Určování rostlin v přírodě 5.Srovnání rostlinné a živočišné buňky – Mazáková 22.10. 6.Zkoumáme semena a jednosemenné plody – Králíková 29.10. 7.Anorganické látky v rostlinných buňkách – Koubek 5.11. 8.Chlupy na rostlinách - Jelínková 29.10. 9.Pozorování stavby těla různých druhů mechů – Krejčí 8.10. 10.Pozorování plísní – Lavičková 29.10. 11.Pozorování rozsivek – 12.Mikroskopické pozorování pokožky listů s průduchy - 13.Mikroskopické pozorování cévních svazků ve stonku – 14.Pozorování pylu pod mikroskopem 15.Oddělení chlorofylu od jiných listových barviv – Kluková 1.10.2014 16.Pozorování produktů fotosyntézy 17.Důkaz dýchání rostlin 18.Vlastní téma (je třeba zkonzultovat s vyučující) 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 –Lavičková 22.10. 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 – Kluková 1.10. 2014 11.Zkoumání rybích šupin – Králíková 15.10. 2014 12.Pozorování kostních buněk ve skřelové kosti 13.Rozbor ptačího vejce (chemické složení skořápky, pitva) – Krejčí 22.10. 14.Určování ulit a lastur měkkýšů (DP L. Hradilové) – Jelínková 12.11. 15.Stavba těla ryby (DP L. Hradilové) – Krhovská 15.10. 16.Rozbor ptačího opeření (DP L. Hradilové) –Pekáčová 8.10. 17.Vlastní téma (je třeba zkonzultovat s vyučující): 18.Porovnání stavby trávicí soustavy masožravců a býložravců – Mazáková 5.11. Zoologická témata: 1.Fyzikální vlastnosti nerostů 2.Chemické vlastnosti nerostů 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: ¡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? v stavbu (vnitřní a vnější => anatomická a morfologická pozorování) v biologické procesy v organismech (fyziologická pozorování) v vztahy mezi organismy, vztahy mezi organismy a prostředím (ekologická pozorování) vpůsobení abiotických faktorů na peridiocitu přírodních jevů (fenologická pozorování) ¡ LABORATORNÍ METODY 1. Pozorování ¡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 Typologie pozorování - mnoho hledisek třídění ¡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 Typologie pozorování - mnoho hledisek třídění ¡Pozorování lze začlenit do: ¡ •hodiny základního typu •hodiny laboratorních prací •hodiny exkurzí •hodiny zájmové činnosti (kroužky, semináře) • ¡ Druhy pozorování dle vnímání ¡ neúmyslné (bezděčné) = vnímání bez cíle a úkolů, které by k němu směřovaly; vyvoláno blízkostí, sílou a intenzitou podnětu ¡ ¡ úmyslné (záměrné)= plánované vnímání ¡ - aktivní – vyvoláno formulací cílů a úkolů ¡ ¡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) vBiologický ¡ 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 v vVědecký – 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 ¡ vŠkolní (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 Typy pokusů ¡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 ¡ ¡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 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. ¡ Tvary listu ¡Forma: Práce ve dvojicích (skupinová, homogenní výuka ) ¡Metody: pozorování, rozhovor – vyvozovací, práce s literaturou (atlas, klíč), grafické a výtvarné činnosti žáků ¡ ¡Výstup: plakát ¡ ¡Postup: ¡ na základě otázek žáci naleznou princip členění listů dle tvaru ¡ každá dvojice zpracuje 1 plakát ¡ na žlutém podkladu jednoduché listy ¡ na růžovém podkladu složené listy ¡ typ listu bude doplněn vylisovaným listem ¡ 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 ¡ ¡