Методика використання досліду.Структура досліду,критерії. Види

Навчальний дослід — це елементарний навчальний експеримент. Він є одним із важливих методів пізнання природи, накопичення чуттєвого досвіду. Інформація, здобута таким шляхом, є основою певних теоретичних висновків, узагальнень, встановлення закономірностей або підтвердження вже засвоєних. З допомогою досліду відбувається глибше пізнання об'єктів природи. Дослід дає змогу відтворити явище або процес у спеціально створених умовах, простежити за його ходом, побачити ті ознаки, які у природі сприйняти безпосередньо неможливо.

Специфіка досліду полягає в тому, що він допомагає отримати явище в "чистому вигляді", а саме: уникнути впливу побічних факторів, досліджувати явище в різних умовах, припиняти дослідний процес на будь-якій стадії і повторювати необхідну кількість разів, вивчати більш ретельно, ділити його на окремі частини, виділяти те, що цікавить. Таким чином досягається глибина дослідження суті явищ і законів природи, підвищується обґрунтованість висновків, які можуть бути зроблені на основі досліду (А.В.Усова).

Необхідність проведення дослідів у початкових класах зумовлена насамперед тим, що діти мають незначний чуттєвий досвід, а більшість природознавчих уявлень і елементарних понять формується тільки на його основі. Це стосується тієї частини змісту, засвоєння якої іншими методами буде неефективним. Зокрема:

1. Ознаки і властивості, які безпосередньо чуттєво не сприймаються. 2. Причиново-наслідкові зв'язки між об'єктами та функціональні залежності між величинами, які їх характеризують.

У процесі навчання досліди необхідні і в тих випадках, коли явище у природі триває довго, і школярі не можуть спостерігати за ним від початку до кінця, або на певному уроці виникає потреба в детальному вивченні чи загостренні уваги дітей на частині такого явища.

Обов'язковим елементом досліду є створення спеціальних умов для протікання певного процесу чи для цілеспрямованої зміни об'єкта або середовища його існування. Такі перетворення здійснюються цілеспрямовано у штучних умовах і тому потребують певного обладнання (приладів та матеріалів).

Спочатку розглянемо дослід як метод пізнання, вид пізнавальної діяльності суб'єкта, яка включає такі структурні компоненти:

1. Осмислення власне предметних цілей досліду. Актуалізація знань про об'єкт, з яким проводиться дослід.

2. Планування досліду:

3. Виконання досліду:

4. Осмислення результатів досліду:

5. Закріплення результатів проведення досліду:

Дослід — це складна пізнавальна діяльність. Вона включає розумові, практичні, перцептивні дії, які виконуються на різних її етапах. Зазначимо, що мета досліду досягається в результаті спостереження і осмислення наслідків практичних дій з об'єктом. Отже, практичні дії виступають необхідною умовою отримання знань про об'єкт. Без оволодіння ними суб'єкт не може виконати дослід.

Розглянемо загальні підходи до методики використання досліду. За допомогою цього методу вивчаються окремі логічно завершені частини з природознавства, які відповідають критеріям вибору змісту для засвоєння його шляхом проведення досліду.

Першим етапом є актуалізація знань про об'єкт, з яким проводиться дослід. Об'єкт повинен бути знайомим і доступним для сприймання.

Далі організовується осмислення учнями цілей досліду, тобто для чого дослід виконуватиметься, що за його допомогою можна виявити в об'єкті або з'ясувати про об'єкт. У більшості випадків на уроці проводиться не один, а кілька дослідів, у процесі яких вивчаються різні сторони предмета або явища, зокрема, його властивості, склад, умови існування, що характеризуються кількома ознаками, складовими частинами та ін. Виявлення кожної ознаки, частини відбувається в ході конкретного досліду. Наприклад, визначення складу ґрунту передбачає проведення дослідів на виявлення в ньому води, перегною, повітря, глини, піску.

У практичній діяльності досить часто учителем повідомляється тільки загальна мета усіх дослідів (визначити властивості води; виявити склад грунту та ін.) і виконуються вони демонстраційно.

Етап виконання досліду має складну структуру. Закономірності методики його реалізації визначаються насамперед характером взаємодії учителя і учнів. Дослід виконується школярами під безпосереднім або опосередкованим керівництвом учителя. Під безпосереднім керівництвом відбувається виявлення нових властивостей, засвоєння нових способів дій. Самостійне виконання (під опосередкованим керівництвом) можливе тоді, коли діти володіють операціями, діями, які складають діяльність вико­нання досліду. У цьому випадку вони працюють за інструкцією або за аналогією.

Продемонструємо зміст взаємопов'язаної діяльності вчителя та учнів під час використання досліду.

Зазначена діяльність учителя і учнів може здійснюватися по-різному. Це залежить від кількості дій, їх складності, досвіду школярів. У зв'язку з цим можливе як цілісне повідомлення знань і показ зразка, а відповідно — сприймання і виконання, так і по елементне. У першому випадку вчитель повідомляє усно або зачитує з інструкції увесь хід виконання досліду, показує зразок, а потім дослід виконують учні. Знання про способи виконання дій запам'ятовуються і осмислюються учнями під час коментування вголос своєї практичної діяльності одним з учнів і про себе — іншими. Контроль за діяльністю всього класу здійснюється учителем під час спостереження за практичними діями школярів. Коригуються неправильні дії насамперед шляхом актуалізації необхідних знань (як треба брати...; як треба тримати...;... наливати і т.ін.) і по­вторного показу.

Поелементний спосіб полягає в тому, що повідомлення знань і демонстрація зразка відбуваються стосовно кожної дії. Цілісне осмислення і запам'ятовування досліду відбувається після його виконання. (Розкажи, за допомогою якого досліду можна визначити...? Яку властивість визначили за допомогою цього досліду? Назви визначену властивість і т. ін.).

Під час виконання дослідів використовується елементарне лабораторне обладнання.

Наслідки спостережень за результатами практичних дій у досліді можуть безпосередньо відповідати його цілям. Наприклад, мета досліду: визначити властивості залізної руди — її твердість. Результат досліду: залізна руда дуже тверда. Але часто для досягнення мети досліду, насамперед, необхідно організувати аналіз результатів спостережень: осмислення їх, за потреби встановити взаємозв'язки між окремими фактами і тільки тоді робити висновок, який відповідає цілі. Наприклад, мета досліду: визначити, які властивості має вода при нагріванні.

Практичні дії під час досліду: налити повну пробірку забарвленої води; закрити її корком із скляною трубкою; позначити рівень води в трубці смужкою паперу; нагріти пробірку з водою. Спостереження під час досліду: за рівнем води в пробірці до і після нагрівання. Мислительні дії: проаналізувати і порівняти рівень води в трубці до і після нагрівання і встановити причиново-наслідковий зв'язок між об'ємом води і нагріванням, узагальнити і зробити висновок.

Результати дослідів учні можуть записати до таблиці ("Властивості корисних копалин", "Властивості снігу і льоду"), зобразити графічно (діаграма: "Склад ґрунту"), замалювати схематично і т. ін. Слід пам'ятати: якщо дослід небезпечний (наприклад, пов'язаний з вогнем), то його виконує тільки вчитель, інші вимоги до нього не змінюються.

- Закріплення результатів досліду

42. Пряма та опосередкована дія іонізуючого випромінювання та їх роль в променевому ушкодженні клітин. Генетичні наслідки опромінення. Геномні мутації. Умовно розрізняють пряму і непряму дію іонізуючого випромінювання: прямою називаються – випадки, коли радіація безпосередньо викликає зміни: іонізацію, збудження, радіоліз і утворення радикалів. Пряма дія радіації пояснюється тим, що променеве ушкодження клітини є наслідком безпосереднього впливу іонізуючої частки або?-кванту на особливо чутливий об’єм клітини, перш за все на ядро клітини, що призведе до її інактивації та загибелі. Це можуть бути і інші органели клітин.

Спадкові ознаки всіх живих організмів не є незмінними в часі. Вироблений протягом мільйонів років еволюції зроблений механізм розподілу і дозрівання статевих клітин не застрахована від помилок. Цей механізм помиляється, що приводить до виникнення різноманітних змін у спадкоємних особливостях нащадків - мутацій. При цьому в нащадків може змінюватися число або будова хромосом, так само як і тонка структура генів. Вплив різноманітних факторів навколишнього середовища, включаючи радіацію і ряд хімічних сполук, приводить до збільшення частоти мутацій. У 1927 році американський генетик, згодом - лауреат Нобелівської премії Генріх Меллер уперше показав, що опромінення рентгенівськими променями приводить до істотного збільшення частоти мутацій у мухи дрозофіли. Ця робота поклала початок новому напрямку в біології - радіаційній генетиці. Завдяки численним роботам, проведеним за останні десятиліття, ми тепер знаємо, що при попаданні елементарних частинок (γ-кванти, електрони, протони і нейтрони) у ядро ​​відбувається іонізація молекул води, які, у свою чергу, порушують хімічну структуру ДНК. У цих місцях відбуваються розриви ДНК, що і призводить до виникнення додаткових, індукованих радіацією мутацій.
Але генетичні мутації будуть спостерігатися тільки в тому випадку, якщо пошкоджений ген з'єднається з геном, що має таке ж пошкодження. Тому ймовірність появи генетичних ефектів, обумовлених радіацією, залежить не тільки від дози опромінення, а й від кількості осіб, які зазнали опромінення.
Чим більше загальна чисельність всієї популяції і чим менше число осіб, які зазнали радіоактивного впливу, тим менше ймовірність шлюбів між особами, які зазнали опромінення і, отже, менше ймовірність прояви генетичних наслідків опромінення. Але, як це не сумно, але використання атомної енергії у військових і мирних цілях привело до масового опромінення людей. Усім відомі трагедії Хіросіми, Нагасакі і Чорнобиля, коли десятки тисяч людей піддалися впливу іонізуючої радіації. Виникає природне запитання - які генетичні наслідки впливу радіації на людину? Перше і до теперішнього часу єдине широкомасштабне вивчення генетичних наслідків впливу радіації на людину було проведено американськими і японськими дослідниками в Хіросімі і Нагасакі. Ці роботи почалися в 1946 році, тобто практично відразу після капітуляції Японії. Вибухи атомних бомб у Хіросімі і Нагасакі привели до одномоментної загибелі десятків тисяч людей і масовому опроміненню, що вижили. У той час ефекти радіації були практично невідомі, тому американський уряд прийняв рішення про проведення всебічного вивчення наслідків вибухів для населення двох міст. Тоді в американській армії служив лейтенант медичної служби Джеймс Ніл, який до війни активно займався генетичними дослідженнями на мусі дрозофілі. Йому було доручено наукове керівництво цими роботами, які відразу ж набули яскраво вираженої генетичну спрямованість. Крім смертності і захворюваності, у японських дітей були вивчені деякі аномалії хромосом і мутації в ряді генів. Багато хромосомні мутації дуже шкідливі для людини, в своїй більшості приводять до загибелі плоду, і їх частота дуже низька серед новонароджених. Теоретично, радіація повинна приводити до істотного збільшення частоти хромосомних аномалій у людини, але зрозуміло, що вивчати цей процес треба серед плодів, а не серед новонароджених. Подібні роботи в Японії не проводилися. Що стосується більшості генів, що кодують білки, то частота мутацій серед них дуже низька. Треба досліджувати щонайменше 100 тисяч дітей, щоб знайти одну мутацію по визначеному гену. Ясно, що якщо після вибухів ця частота навіть сильно змінилася, то виявити це можна, вивчивши не десятки (як це було зроблено на самом деле), а сотні тисяч дітей. Якщо підвести підсумки багаторічних генетичних досліджень у Хіросімі і Нагасакі, то вони невтішні. Були витрачені колосальні кошти, в роботі брали участь сотні американських і японських дослідників, а в результаті стало очевидно, що радіаційна генетика людини знаходиться в глухому куті. Причина тому - повна відсутність адекватних експериментальних підходів до вивчення генетичних наслідків впливу радіації в людини. Якщо це так, то треба шукати нові генетичні підходи.
Геномною мутацією називається зміна числа хромосом. Геномні мутації виникають в результаті порушення нормального ходу мітозу чи мейозу. Генні мутації виникають в наслідок змін випробуваної речовини структури окремих генів. Геномні мутації поділяються на анеуплодії та поліплоїдії. Анеуплодією називають зміну кількості окремих хромосом. Поліплоїдія – це збільшення числа хромосомних наборів соматичних клітин у порівнянні з звичайним диплоїдним.

43.Цитологічні основи статевого розмноження. Мейоз, як цитологічна основа утворення і розвитку статевих клітин. Мейоз, або редукційний поділ, - особливий тип поділу клітин, характерний тільки для спорогенная тканин. При цьому число хромосом у дочірніх клітинах зменшується вдвічі, тобто відбувається редукція кількості хромосом. Мейоз передує інтерфаза, яка подібна до такої при мітозі. У S-період інтерфази відбувається редуплікація хромосом, тому хромосоми, вступають у процес мейотичного поділу, складаються з двох хроматид. Мейоз складається двох ядерних поділів, яке випливає одне за іншим. При першому поділі (мейоз II) відбувається редукція числа хромосом, тобто число хромосом у клітині зменшується в два рази. Друге розподіл (мейоз II) протікає по типу мітозу. Як і мітоз, перше і друге розподіл мейоз підрозділяють на наступні фази: профаза, метафаза, анафаза і телофаза. Відповідно ці фази позначають: метафаза I, метафаза II, анафаза I і т.д.
Мейоз I починається з профази I. Це найбільш тривала фаза мейозу, яка, у свою чергу, поділяються на стадії лептотена, зигота, Пахіта, діплотена і діакінез.
На стадії лептотени в ядрі з'являються слабоспіралізованние хромосоми.Поступово вони набувають ниткоподібні форми.
Зигота починається з поступово попарного з'єднання (кон'югації, сінапсіса) по довжині паралельно покладених гомологічних хромосом. З'єднання попарно хромосоми утворюють біваленти. У зв'язку з тим, що перед початком мейозу сталася редуплікація хромосом, кожен бівалентів складається з чотирьох хроматид. Функцію сінапсіса виконує сінаптонемний комплекс (СК) - білкове освіту, що входять до складу бівалентів і мають вигляд тришарової стрічки, що розташовується між кон'югуються хромосомами. СК формуються поступово за принципом застібки - блискавки протягом всієї стадії зиготи. Освіта бівалентів створює передумови для можливості обміну гомологічними ділянками між гомологічними хромосомами (кросинговеру), що представляє важливий генетичне подія. У той же час продовжується процес конденсації хромосом.
Пахіта - це стадія, на якій СК сформований по всій довжині хромосом (стадія стабільного сінапсіса). Вона характеризується тривалим потовщенням хромосом в результаті безперервної конденсації хроматину. На цій стадії відбувається обмін гомологічним ділянками хроматид (кросинговер) і, як наслідок, рекомбінація зчеплених генів. На наступній за пахітеной стадії, що отримала назву діплотени, триває конденсація хромосом, але при цьому починається процес розбіжність гомологічних хромосом, які утримуються в точках обміну ділянками, що виникли при кросинговері. Вони отримали назву хіазм.
Діакінез - остання стадія профази I. Вона характеризується максимальної конденсації хромосом. Зникає ядерце, а біваленти розташовуються по периферії ядра. При цьому гомологічні хромосоми утримуються в складі бівалентів завдяки Хіазм. Далі слід метафаза I. Її початок відповідає розпад оболонки ядра і формування веретена поділу. Біваленти розташовуються в екваторіальній площині.
Анафаза I - стадія, на якій гомологічні хромосоми розходиться до полюсів. У результаті число хромосом у знову утворюється клітці (n) буде в два рази менше, ніж у батьківській (2n). У цьому відмінність анафаза I мейозу від анафази мітозу. Остаточне розбіжність хромосом до полюсів свідчить про те, що почалася телофаза I. За нею у ряду видів слід дуже короткий інтеркінез, під час якого синтез ДНК і реплікація хромосом не відбуваються, і починається другий розподіл мейозу (мейоз II). У цьому випадку хромосоми не деконденсіруются. Однак у деяких видів рослин інтерфаза між першим і другим поділом мейозу триває досить довго. У цьому випадку хромосоми деконденсіруются, утворюючи два види ядра, розділені клітинної перегородкою. Друге розподіл мейозу протікає досить швидко за типом звичайного мітозу, але вже в клітинах з гаплоїдним числом хромосом. У тих випадках, коли інтерфаза коротка, профаза II випадає і друге розподіл починається з метафази II, під час якої відбувається утворення веретена поділу і хромосоми розташовуються в екваторіальній площині. У анафазі II центромери діляться і починається розбіжність хроматид до полюсів, яке закінчується на стадії телофази II. На цій стадії відбувається повна деконденсації хроматину, утворюються ядра і клітинні перегородки. У кінцевому підсумку в результаті мейозу утворюється 4 клітини, кожна з яких містить в ядрі гаплоидное (n) число хромосом.

44. Основні принципи і методична основа побудови змісту розділу «Загальна біологія» (10-11 кл). Основні поняття та шляхи іх формування.

45. Порівняльна характеристика рослиних і твариних тканин.

№	ВІДМІННІ ОЗНАКИ	РОСЛИННА КЛІТИНА	ТВАРИННА КЛІТИНА
	Форма	Переважно многокутна, що зумовлено тиском сусідніх рослинних клітин у тканинах	Різноманітна
	Середні розміри	30-50 мкм	10-20 мкм
	Контакти між клітинами	Плазмодесми	Щілинні контакти (десмосоми)
	Клітинна	Є	Відсутня
	Пластиди	Є	Відсутні
	Клітинний центр	Відсутній у клітинах вищих рослин	Присутній у всіх клітинах
	Вакуолі з клітинним соком	Присутні	Відсутні
	Запасний вуглевод	Крохмаль	Глікоген
	Синтез АТФ	У хлоропластах, мітохондріях і цитоплазмі	У мітохондріях і цитоплазмі
	Утворення веретена поділу	Не пов’язане з клітинним центром (у вищих рослин)	Пов’язане з клітинним центром
	Розмежування клітин під час поділу	Відцентрово: міхурці Гольджі зливаються в центрі клітини і дають початок клітинній пластинці	Доцентрово: шляхом кільцеподібної перетяжки материнської клітини
	Мітоз відбувається	Головним чином у твірній тканині (меристемі)	В усіх тканинах

46. Особливості будови і фізіологія органів виділення. Органами виділення є легені, пот залози шкіри, шлунково- кишковий тракт, нирки. Легені виводять з організму вуглекислий газ, пари води, а також деякі леткі речовини (ефір після наркозу, алкоголь). Потові залози шкіри виділяють зайву воду, мінеральні солі, солі важких металів, які можуть потрапити в організм разом із їжею, деякі продукти обміну білків (наприклад, аміак), а за важкого фізичного напруження — молочну кислоту. Печінка знешкоджує різні отруйні речовини, надлишки гормонів, продукти обміну гемоглобіну та білків. Після цього вони разом із жовчю потрапляють у кишечник та викидаються з організму. Хвора печінка не можевиконувати свою видільну функцію, через що й настає тяжке самоотруєння організму. Шлункові та кишкові залози, а також підшлункова залоза виділяють у просвіт шлунка та кишечнику алкоголь, розчинений у крові, продукти обміну білків, воду та зайві мінеральні солі. Викидаючи кал, кишечник звільняє організм від зайвих, непотрібних і шкідливих продуктів обміну, хвороботворних мікроорганізмів. Одним із найголовніших органів виділення та підтримання гомеостазу є — нирки. Вони виводять із сечею з організму надлишок води, мінеральні солі, шкідливі продукти білкового обміну (сечовина, сечова кислота). Нирки регулюють водний і сольовий обмін, забезпечуючи нормальний водно- сольовий склад рідин тіла (крові, лімфи, міжклітинної рідини). Нирки підтримують певну сталу реакцію крові. При накопиченні в крові кислих або лужних продуктів обміну через нирки ЗБІЛЬШУЄТЬСЯ виділення надлишків відповідних солей. У підтриманні сталості реакції крові важливу роль відіграє здатність нирок синтезувати аміак, який з’єднує кислі продукти, заміщаючи у них натрій і калій. При цьому утворюються амонієві солі, які виводяться у складі сечі, а натрій і калій зберігаються для потреб організму.

Дата добавления: 2015-08-21