Организация опытов и наблюдений учащихся за растениями в природных условиях

Размещено на http://www.allbest.ru

Содержание

Введение

1. Место и роль опытов и наблюдений в курсе школы

1.1 Организация опытов

1.2 Метод наблюдения

2. Методика организации опытов и наблюдений в природных условиях

2.1 Методика организации опытов

2.2 Проведение фенологических наблюдений

Вывод

Список использованной литературы

Введение

Биология - наука о жизни, поэтому и задача учителя-помочь учащимся воспринять школьный курс биологии как раскрытие и познание тайн живой природы. Каждый учитель стремится, чтобы его занятия не только были интересными и обогащающими учащихся знаниями, но и развивали их умственные, творческие и познавательные способности. Достичь этого можно лишь при правильной организации самостоятельной познавательной и исследовательской деятельности учащихся.

Для современного общества усвоение школьниками суммы разнообразных знаний по различным предметам представляется недостаточным. Те ребята, которые успешно освоили базовый курс школьной программы, научились применять свои знания в знакомой ситуации, но не умеют самостоятельно приобретать знания, умело применять их на практике для решения возникающих проблем, генерировать новые идеи, творчески мыслить, не могут рассчитывать на успех в обществе XXI века. Пришла пора смены приоритетов в образовании - с усвоения готовых знаний в ходе учебных занятий на самостоятельную познавательную деятельность каждого ученика с учетом его способностей и возможностей. Самостоятельная познавательная деятельность проявляется в потребности и умении приобретать новые знания из различных источников, путем обобщения раскрывать сущность новых понятий, овладевать способами познавательной деятельности, совершенствовать их и творчески применять в различных ситуациях для решения любых проблем. Наряду с учебными занятиями важную роль в формировании самостоятельной познавательной деятельности учащихся играет внеурочная работа: занятия на пришкольном участке, постановка опытов и экспериментов, фенологические наблюдения, и экскурсии. Таким образом, будущие педагоги должны сами обладать познавательной самостоятельностью и должны знать, как сформировать данное качество у учащихся.

Вопросы организации натуралистической работы с учащимися нелегко решать на теоретических занятиях. Трудность заключается в том, что этот раздел тесно связан с наблюдениями и опытами непосредственно в природе, со сбором натуральных объектов и изготовлением учебно-наглядных пособий. Кроме того, ему необходимы навыки организации проведения опытно-практической работы на школьном учебно-опытном участке. Наряду с теоретическим курсом и лабораторными занятиями полевая практика дает возможность наиболее полно показать широкий диапазон знаний, умений и навыков, которые необходимы будущему учителю биологии. Различные методы и методические приемы работы с учащимися в природе могут освоить лишь под руководством педагога во время учебно-полевой практики по биологии.

Специфической особенностью преподавания биологии является широкое использование натуральной наглядности, постановки опытов и наблюдений за живыми организмами. Умелое использование натуральных объектов в сочетании с другими средствами обучения, организация самостоятельной работы учащихся с живыми растениями на уроках и во внеурочное время играют важную роль в решении учебно-воспитательных задач.

Объектом исследования является организация опытов и наблюдений на уроках биологии в средней школе.

Предметом исследования является организация опытов и наблюдений, учащихся за растениями в природных условиях.

Цель работы: изучить методику организации опытов и наблюдений, учащихся за растениями в природных условиях.

Из всего этого вытекают следующие задачи исследования:

1. Анализ психолого-педагогической, научно-методической, учебной литературы по проблеме исследования.

2. Выяснить теоретические основы организации опытов и наблюдений.

3. Изучить методику организации опытов и наблюдений, учащихся за растениями в природных условиях.

Методы исследования: теоретический анализ психолого-педагогической, методической и специальной справочной литературы по биологии; наблюдение.

Практическая значимость данной курсовой работы заключается в том, что, используя организацию опытов и наблюдений, учащихся за растениями в природных условиях можно добиться систематических знаний в условиях целостного педагогического процесса школы.

1. Место и роль опытов и наблюдений в курсе школы

1.1 Организация опытов

В наши дни, когда политика, экономика и жизнь вообще радикально изменились, проблема молодого поколения встала на новый уровень. Находясь в постоянном поиске новых методов и форм обучения, учитель совершенствует процесс преподавания. Большой крен делается в сторону развития самостоятельной работы: дифференциация образования, модульное обучение, нетрадиционные уроки, подготовка научных сообщений и др. Развитию творчества и инициативы школьников способствует их научная работа, а деятельность учителя получает новый импульс. Необходимо воспитывать молодые научные кадры, которые смогли бы возглавить отечественную науку, обогатить ее новыми достижениями и утвердиться в жизни. Все это надо делать на наших национальных, истинно русских традициях. Помочь детям приблизиться к земле, природе, научить их жить проблемами окружающей среды, зажечь в них искорку научного познания может семья и школа. Поэтому учителя биологии должны не только дать определенный круг знаний, но и выявить у детей интерес к научной работе.

Роль эксперимента в обучении естественным наукам огромна, так как она определяется содержанием предмета (значительное место в нем занимает физиологический материал), возрастными психологическими особенностями детей (преобладание образного конкретного мышления над абстрактным, неразвитость ряда познавательных умений). А также возможностями биологического эксперимента.

К.А. Тимирязев отмечал «Люди, научившиеся наблюдениям и опытам, приобретают способность сами ставить вопросы и получать на них фактические ответы, оказываясь на более высоком умственном и нравственном уровне в сравнении с теми, кто такой школы не проделал». Значительное количество предусмотренных программой опытов при изучении данного раздела позволяют учителю использовать богатые возможности эксперимента для обучения, развития и воспитания учащихся, а также проводить планомерную работу по формированию и развитию понятий об эксперименте у учащихся как о методе науки. Однако дидактические возможности эксперимента могут быть реализованы полнее, если расширить тематику учебы опытов, т. е. увеличить (сверх программы) количество демонстрационных опытов и разнообразить их темы.

Программа по биологии ориентирует на использование в преподавании как лабораторных, так и демонстрационных опытов. При постановке и использовании результатов опыта учащиеся получают новые знания и приобретают умения; убеждаются в естественном характере биологических явлений и материальной обусловленности их; проверяют на практике верность теоретических знаний; учатся анализировать, сравнивать наблюдаемое, делать выводы из опыта. Кроме того, школьный эксперимент приучает учащихся к точности, аккуратности, развивает мышление, так как требует поиска путей познания живой природы.

Метод эксперимента включает в себя постановку опытов с растениями, наблюдения за процессами их жизнедеятельности.

Эксперимент - один из сложных и трудоемких методов обучения, позволяющий выявить сущность того или иного явления, установит причинно-следственные связи. Проводя опыты, учащиеся становятся исследователями, «открывателями» законов природы. К школьным биологическим опытам предъявляются следующие требования: они должны быть доступными, наглядными, ценными в познавательном отношении. Учащихся надо знакомить с целью опыта, вооружить знанием техники его проведения, умением наблюдать за объектом или процессом, фиксировать результаты, формулировать выводы. Следует также учитывать, что многие опыты длительны, не укладываются в один урок, требуют помощи учителя при их выполнении, осмыслении результатов, формулировании выводов, то есть постановку опыта нужно организовать так, чтобы была полная ясность результатов, и не могло возникнуть никаких субъективных истолкований.

На первых этапах изучения биологии, когда учащиеся не располагают необходимым запасом знаний и умений ставить опыты, закладка опытов производится заранее учителем. Познавательная деятельность учащихся при этом носит репродуктивно - поисковый характер и направляется на выявление сущности опыта, формулирование выводов с помощью ответов на вопросы. По мере овладения учащимися техники закладки опыта увеличивается доля поиска, повышается степень их самостоятельности.

Большое значение для осмысления учащимися опыта имеет предварительная работа: определение цели и техники закладки опыта, постановка вопросов, способствующих выявлению сущности опыта и формулированию вывода. Важно, чтобы учащиеся видели исходные данные и конечные результаты опыта. Большую роль в обучении биологии играют демонстрационные опыты, с помощью которых изучаются процессы жизнедеятельности растительного организма. Этим целям служит демонстрация опытов, позволяющих определить наличие в растениях минеральных и органических веществ, установить верхушечный рост корня, побега, поступление воды в корень, передвижение органических веществ, дыхание корней, семян, испарение воды листьями и др.

Большинство опытов служит целям иллюстрации рассказа учителя. Демонстрация результатов таких опытов позволяет увидеть явление, например выделение кислорода находящимся на свету растением в процессе фотосинтеза, образование наплыва из органических веществ в опыте по передвижению органических веществ, выделение капель воды на стенках колбы в опыте по испарению и др.

При изучении закономерностей растительного организма демонстрация опыта дает наибольший эффект в сочетании с беседой, которая позволяет осмыслить результаты опыта.

Эксперименты целесообразно проводить со знакомыми растениями, углубляя и расширяя знания о них.

Особенно большое познавательное и воспитательное значение имеют опыты, в которых учащиеся принимают активное участие. В процессе изучения того или иного вопроса возникает необходимость получить ответ на проблему с помощью опыта, и учащиеся на этой основе сами формулируют его цель, определяют технику закладки, выдвигают гипотезу о том, каким будет результат. В этом случае эксперимент носит исследовательский характер. Совершенствование метода эксперимента заключается в организации познавательной деятельности таким образом, чтобы у учащихся возникла потребность поставить опыт для выяснения того или иного вопроса, логично вытекающего из предыдущих знаний.

Таким образом, при постановке и использовании результатов опыта учащиеся получают новые знания и приобретают умения; убеждаются в естественном характере биологических явлений и материальной обусловленности их; проверяют на практике верность теоретических знаний; учатся анализировать, сравнивать наблюдаемое, делать выводы из опыта.

1.2 Метод наблюдения

Наблюдения - это целенаправленное, непосредственное, чувственное восприятие предметов и явлений природы в естественных условиях, без вмешательства в ход явлений или воспроизведение его в лабораторных условиях. Наблюдение учащихся при наглядном методе существенно отличается от наблюдения как вида практического метода. В первом случае учащиеся наблюдают, не работая, демонстрируемые учителем опыты, таблицы и т. д.

Во втором случае, наблюдая, проводят самостоятельную работу: измеряют, вычисляют, делают гербарии и т. д.

Такое наблюдение, также как определение и эксперимент, может быть проведено на уроке, дома, на экскурсии, на школьном учебно-опытном участке. Оно выполняется учащимися по устному или письменному заданию.

Наблюдения по срокам их выполнения разделяются на 2 группы: кратковременные и длительные. Кратковременные полностью включаются в урок и выполняются с раздаточным материалом. Длительные наблюдения проводятся в природе или на пришкольном участке. Посвящены они бывают фенологическим и другим вопросам. Например, наблюдение за появлением и развитием проростка из семени - редис через 1-2 дня, лук - 1-2 недели, морковь - 3-4 недели и т. д. Или наблюдение за тургором листьев утром и днем.

Даже маленькие дети с интересом всматриваются в незнакомые предметы, стараются их охватить, ощупать, испробовать на вкус. Никакие средства наглядности: ни коллекция, ни учебная таблица, ни экран не в состоянии заменить наблюдения за растениями и животными в природе.

Эти примитивные опыты и наблюдения, которые взрослые часто считают шалостями, имеют в основе инстинктивное стремление осмыслить окружающий мир, получить о нем представление, что называется, из первых рук. Словом, дети являются как бы прирожденными исследователями-наблюдателями-экспериментаторами.

Для того чтобы наблюдения приносили ожидаемый эффект, следует учитывать следующее:

1) Нельзя наблюдать вообще. Наблюдение должно быть конкретным и целенаправленным. Нельзя, например, предложить учащимся наблюдать весеннюю флору вообще. В такой форме задача неопределенна, а потому и ожидаемых результатов она не даст. И совсем иной результат даст конкретное задание: выяснить время цветения конкретных растений, например, черемухи, яблони

2) Полнее оценивать наблюдаемое явление, отличать существенное от несущественного. С этой целью важно делать зарисовки, ибо рисунок сразу покажет, что заметил ученик, что пропустил, насколько оценил самое существенное.

3) Важную роль при наблюдении играет сосредоточенное внимание. Поэтому очень важно развивать у учащихся эту способность. С этой точки зрения биология не имеет себе равных предметов.

Натуральные объекты - основные средства наглядности

Сюда относятся: растения - живые, законсервированные, препарированные. Гербарии, и животные - живые, препарированные. Демонстрация натуральных средств наглядности имеет в преподавании биологии преимущественное значение, т. к. дает живые образные представления о растениях и животных. Наиболее доступными живыми объектами являются растения. Их всегда можно заготовить заранее на пришкольном участке, в поле, саду, огороде, теплице, природе, живом уголке и дома. Одни из них могут длительно храниться в свежем виде - это картофель, корнеплоды, зерно злаков (рожь, пшеница и т. д.). Весьма эффективны снопы злаков, часто экспонируемые на всевозможных выставках, ибо они дают целостное представление о культуре, сорте. Неоспоримое преимущество натуральных объектов в том, что их можно не только видеть, потрогать, но и что особенно важно, попробовать на вкус, т. е. продегустировать. Значит, здесь наряду со зрительными и визуальными восприятиями к оценке объекта подключаются и вкусовые (органолептические). И тут весьма уместно напомнить, что уж если один раз увидеть - лучше, чем сто раз услышать, то один раз продегустировать, попробовать на зуб или на нюх, это, пожалуй, в тысячу раз лучше, чем увидеть. Другими словами, если при изучении биологического объекта (яблоко, полынь и т. д.) эффективность слова (словесного метода) принять за единицу, то эффективность показа (наглядного метода) уже достигает ста, а эффективность дегустации тогда будет равна тысяче. Короче, цена слова при изучении биологии равна единице, наглядности сотне, а дегустации - тысяче. Этим сравнением и показана специфичность в преподавании биологии, ее принципиального отличия от всех других дисциплин.

Действительно, хоть тысячу и более раз повтори об уникальном, непревзойденном аромате Антоновки или горьком запахе полыни, все равно не получишь такого реального, конкретного представления, какое получишь лишь от одного пусть даже мимолетного вдоха аромата или горечи.

Таким образом, наблюдения - это целенаправленное, непосредственное, чувственное восприятие предметов и явлений природы в естественных условиях, без вмешательства в ход явлений или воспроизведение его в лабораторных условиях. Наблюдение природных объектов в их естественных условиях позволяет учащимся их познавать, привлекая знания из разных дисциплин. Это способствует формированию у детей целостной картины мира.

2. Методика организации опытов и наблюдений в природных условиях

2.1 Методика организации опытов

Демонстрацию опытов надо проводить во всех классах и обязательно увязывать их с темой урока или уроков, т.к. опыт должен дать ответ на главные вопросы урока. Для того, чтобы демонстрация опыта приносила наибольший эффект, надо соблюдать следующие условия:

1) Опыт не должен быть слишком затяжным и желательно, чтобы он был выполнен или в течение одного урока, или нескольких уроков. Однако это требование не исключает возможности проводить школьниками длительные (в течение нескольких недель и даже месяцев) опыты на фермах по кормлению и уходу за животными, на пришкольных участках, в ученических производственных бригадах на полях, огородах, садах и теплицах колхоза-совхоза. В этом случае на уроках целесообразно демонстрировать лишь результаты опытов как в виде цифровых данных (привесы животных, урожай и качество продукции), так и в виде натуральных объектов (живых животных и растений).

2) Во всех случаях и, особенно в младших классах опыт должен быть маловариантным (лучше 2-3-вариантным), контрастным, выразительным.

3) Наряду с научным, теоретическим значением и направленностью, что само собой разумеется, желательно, чтобы опыт имел и воспитательное, и развивающее, прикладное (практическое) значение-ориентацию. При этом условии данный опыт даст не только полезные результаты для их демонстрации на уроке (уроках), конференциях, олимпиадах, выставках, но и может быть использован как эффективный прием на фермах и полях родного края. А это уже связь теории с практикой, школы с жизнью, что требует время.

Постановка учебных опытов по разделу «Растения» предусмотрены школьной программой. Эксперимент занимает в этом разделе значительное место - около трети уроков в целом или частично строится на материале опытов, описание которых дается в тексте школьного учебника или в заданиях к параграфу.

Известно, что тематика учебных опытов определяется содержанием изучаемого материала (программой). Вместе с тем, в ней должны найти отражение общие задачи школы и преподавания биологии, такие, как изучение организма в тесной связи со средой обитания, политехническое обучение, развитие биологических понятий, развитие способностей учащихся. Исходя из этого, можно рекомендовать опыты, демонстрирующие:

1. само изучаемое явление (например, поглощение веществ корнем, образование крахмала в листьях);

2. условия протекания явления и основные закономерности его - в тех случаях это имеет большое познавательное или практическое значение (например, выделение кислорода листьями только на свету, незаменимость элементов минерального питания);

3. влияние различных внешних условий (например, разной температуры на прорастание семян, различной освещенности на фотосинтез);

Желательно знакомить учащихся и с опытами, показывающими применение знаний об изучаемом явлении в производстве (например, гидропонное выращивание растений, укоренение черенков с помощью ростовых веществ).

Очень важной особенностью учебных опытов этого раздела является то, что на них у учащихся впервые образуются представления о биологическом эксперименте, формируется ряд специальных и общепознавательных понятий: эксперимент, опыт, контроль, вариант опыта, цель опыта, сравнение, анализ в эксперименте, результат опыта, вывод, и т. д.

Следовательно, готовя демонстрацию опыта, надо планировать и работу с учащимися над данными понятиями - по формированию и развитию их.

Анализ практики школы показывает, что отсутствие правильных понятий у учащихся нередко является причиной низкой педагогической эффективности учебного эксперимента. Учащиеся часто путают результат опыта с выводом, по-своему, неправильно понимают действие «сравнить» - в смысле приравнять, считать равными по какому-либо одному признаку.

Цель опыта - это то, что намечено для исследования (установления нового, подтверждения известного), например, выяснить, необходим ли свет для образования крахмала в листьях.

Результат опыта - это фактическое, что получилось в опыте, наблюдается в конце его, например, крахмал имеется только в той части листа, которая находилась на свету.

Вывод из опыта - это умозаключение по постановке и результатам опыта, сделанное в соответствии с целью данного опыта, например: свет- необходимое условие для образования крахмала в листьях.

Учащиеся должны хорошо уяснить что, для того, что бы сравнить необходимо, установить. Найти общее, одинаковое у рассматриваемых (сравниваемых) объектов (растений, вариантов опыта) и то, что у них разное, чем они отличаются друг от друга. Сравнение - непременное действие в изучении, познании, и в частности в эксперименте.

Учебные опыты в этом разделе не однотипны по методике. Для многих из них необходим контроль в виде второго растения (части растения), прибора. В таком эксперименте две составные части - опыт и контроль.

Опытные растения в эксперименте - те, на которые оказывают определенное действие, чтобы узнать, к чему это приведет; контрольные растения находятся в тех же общих условиях, что и опытные, но не подвергаются каким - либо воздействиям. То, что произойдет с контрольными растениями в учебном эксперименте, заранее известно - как-то, что должно быть (например, семена, имеющие в достатке воду, доступ воздуха и тепло прорастут). И, тем не менее, контроль необходим в любом эксперименте как методе науки, чтобы убедится в том, что ожидаемое действительно происходит, и исключить возможные недоразумения и ошибки в эксперименте. Так, например, семена в упомянутом опыте могут, не прорасти, из-за потери всхожести; или в опыте по изучению дыхания семян зажженная свеча (лучина) может гаснуть в контрольном сосуде из-за того только, что объем его или размер входного отверстия слишком малы, т.е. недостаточны для горения.

Учащимся надо понять, что только при наличии контроля в эксперименте можно быть уверенным, что изменения, полученные в опыте, вызваны вашим воздействием на растение, а не чем-либо иным, случайным, неизвестным. Контрольный объект необходим для того, чтобы опыт был убедительным, доказательным. Сравнение результатов, полученных в опыте и контроле, сопоставление их с исходными условиями в эксперименте и приводит к выводу - решению поставленной задачи - достижению цели опыта.

Необходимо обращать внимание учащихся на то, что в эксперименте применяется «правило единственного различия». Оно требует, чтобы различие между опытом и контролем, между вариантами сложного (комплексного) опыта и контрольными растениями в нем всегда было только по одному условию - тому, необходимость или действие которого выясняется в конкретном эксперименте. Все другие условия должны быть одинаковыми. Только при этом условии вывод из опыта является единственно верным и доказательным. Следовательно, в опытах с несколькими вариантами - по выяснению условий, необходимых для того или иного явления, сравнивать надо поочередно растения с каждого варианта с контрольными - в соответствии с «правилом единственного различия». Учащимся надо понять, что сравнение вариантов друг с другом (а не с контролем) не может дать достоверных знаний, так как эти варианты различаются между собой более чем по одному условию.

Если постановка опыта (с учетом вариантов) является сложной в данных условиях, ее можно заменить несколькими элементарными опытами со схемой: контроль - опыт. Например, «есть вода, воздух, тепло» - «есть вода, воздух, нет тепла». «Есть вода, воздух, тепло» - «есть вода, тепло, нет воздуха» и т. д. Специальные исследования показали, что усложненная схема опыта является педагогически более эффективной при условии основательной работы с учащимися над опытом.

Особенностью биологических опытов в этом разделе является то, что с их помощью изучается сложные процессы жизнедеятельности растения, для понимания которых у учащихся еще нет или недостаточно знаний по физике, химии и некоторых других, составляющих практический опыт человека.

Поэтому биологический эксперимент в этом разделе ограничивается изучением внешней стороны явлений (обнаружение явления, выяснение необходимых для него условий, установление зависимости явления от изменения внешних условий), без выяснения существа и механизма процессов. Однако и при таком элементарном подходе к эксперименту нередко возникают проблемы с пониманием опыта учениками из-за отсутствия необходимых знаний на уровне убеждения. Так, например, учащимся, изучающим этот курс трудно представить, что щелочь поглощает углекислый газ. А без уверенности в этом вряд ли будет убедителен (понятен) опыт, демонстрирующий необходимость углекислого газа для фотосинтеза, в котором используется щелочь. Не все учащиеся бывают убеждены, что слой растительного масла, покрывающий воду, предотвращает испарение ее, и в том, что испарение воды из блюдца, на которое помещен прибор, обеспечивает охлаждение прибора и листа растения в нем.

Для того чтобы помочь учащимся понять опыт и получить знания из него, прежде всего, нужно использовать опыты с более простой для понимания методикой. Можно дать ученикам недостающие знания, показав вспомогательные опыты, прежде чем переходить к основному.

Обращая внимание учащихся на то, что все условия, кроме одного, одинаковы у опытных и контрольных растений, мы тем самым показываем, что не столь важно для результата опыта, как именно влияют эти условия, так как они действуют и опыте и в контроле, т. е. на все растения данного эксперимента.

Учителю необходимо понимать смысл всех действий в опыте, чтобы быть готовым ответить на все возможные вопросы учащихся, в том числе и по технике эксперимента. Проведение работы, направленной на осмысление учащимися методики эксперимента - важнейшее условие эффективности демонстрации опыта в этом разделе. Кроме этого, какой бы простой ни была методика школьного опыта, приходится иметь дело со сложнейшими явлениями жизни.

Таким образом, только при соблюдении вышеуказанных условий демонстрация опытов, как один из видов наглядности, будет педагогически эффективным, способствуя более осознанному, углубленному и мотивированному (заинтересованному) усвоению учебного материала, пробуждая повышенный интерес к биологии, активизируя познавательную деятельность учащихся.

2.2 Проведение фенологических наблюдений

Работу по организации фенологических наблюдений лучше всего начинать в предвесенний период. Учащихся следует познакомить с целями и задачами наблюдений, с объектами наблюдений, признаками наступления отдельных фаз, с направлениями наблюдений по каждой группе выбранных объектов, с основными понятиями и терминами фенологии.

Организация фенологических наблюдений обычно начинается с выбора участка и маршрутов наблюдений. Участок для наблюдений должен отвечать следующим требованиям:

1) удобство для посещения в течение многих лет, т. е. данный участок и маршрут его посещения должен располагаться в непосредственной близости от наблюдателя (по дороге из школы домой) и его посещение не должно быть связано с большими тратами времени и сил;

2) типичность участка для данной местности, т. е. места постоянных наблюдений по рельефу и растительности не должны резко отличаться от окружающей местности;

3) древесные растения на участке должны быть представлены не одиночными экземплярами, достаточно большими группами (не менее 5-10 штук). Предпочтение следует отдать средневозрастным группам нормально развивающихся деревьев и кустарников;

4) травянистые растения также должны быть представлены достаточно большим количеством экземпляров.

После того как выбраны участки и намечены маршруты наблюдений, необходимо детально их описать. Без точной характеристики мест наблюдений трудно сравнивать и анализировать фенологическую информацию, поступающую от разных наблюдателей. Описание целесообразно дополнить схематической картой с обозначением местонахождения основных растительных объектов. Это обеспечивает преемственность в наблюдениях, продолженных другим лицом.

Выбрав места для наблюдений, приступают к выбору объектов наблюдения. Представление о сезонном развитии природы и его закономерностях складывается из наблюдений за ходом развития отдельных ее компонентов. Чем их больше, тем глубже и полнее будет картина сезонного развития природного комплекса. Однако, поскольку практически невозможно охватить наблюдениями бесконечное множество природных объектов, приходится, сообразуясь с реальными возможностями, отбирать сравнительно небольшую их часть. К отбору объектов и явлений, включаемых в программы общих фенологических наблюдений, предъявляются определенные требования:

1) объекты наблюдений должны быть широко распространены, что диктуется необходимостью получения однотипных наблюдений на больших территориях;

2) объекты наблюдений должны быть хорошо известны и безошибочно узнаваемы;

3) отмечаемые явления должны относиться к наиболее характерным для отдельных сезонов года, так как одна из главных задач общих фенологических наблюдений заключается в разработке фенологической (биоклиматической) периодизации года применительно к различным природным зонам и районам.

Наблюдать необходимо не менее чем за 10 деревьями или кустарниками одного вида. Выбранные экземпляры надо отметить несмывающимися этикетками, хорошо заметными издали. Для наблюдения за травянистыми растениями достаточно заложить постоянную площадку размером 5х5 м, четко обозначив ее границы. Разумеется, это должен быть участок, на котором интересующие вас виды должны встречаться особенно часто.

Должны быть также выбраны места, на которых можно встретить определенные виды животных, - участки с деревьями и кустарниками для наблюдения за птицами, лужайки для наблюдения за насекомыми, водоемы.

После выбора маршрута и площадок для наблюдения следует составить карту-схему (приложение), указав на ней расположение всех интересующих вас объектов, включая растения с этикетками. Составленная схема участка станет руководством для последующих наблюдений.

Регулярность наблюдений - важнейшее условие получения надежных фенологических данных. Научная и практическая ценность наблюдений зависит от того, насколько точно определены даты наступления сезонных явлений. А это значит, что чем чаще проводятся наблюдения, тем вероятность ошибки в определении даты наступления явления становится меньше. Наиболее точные результаты дают ежедневные наблюдения. Однако это удается далеко не всегда. В разное время года темп сезонного развития неодинаков. В весеннее время явления сменяются быстро, поэтому весной наблюдения необходимо проводить ежедневно. Летом допускаются достаточно большие перерывы, а в конце лета и осенью, в период созревания плодов и семян или отлета птиц, снова возникает необходимость в более частых наблюдениях. В зимний период, возможно, проводить наблюдения 1 раз в 10 дней. По возможности, постоянным должно быть и время суток, в которое проводятся наблюдения. Рекомендуется проводить их в утренние часы, поскольку в это время зацветает большинство растений и наиболее жизнедеятельны птицы. Однако строгой регламентации здесь нет.

Правила регистрации фенологических наблюдений в целом должны обеспечивать накопление безошибочных фенологических данных, хорошо сопоставимых по годам и четко оформленных, чтобы в дальнейшем не возникло трудностей при их использовании. При регистрации фенологических наблюдений необходимо соблюдать следующие правила:

1. Записи необходимо вести в записной книжке простым карандашом. Записывать шариковой или гелевой ручкой не разрешается, так как при намокании книжки текст, пропадает. Не следует вести записи на отдельных листочках, потому что их легко потерять.

2. Регистрация наблюдения должна проводиться непосредственно в ходе их наблюдения - «в поле». Откладывая записи, полагаясь на память, всегда рискуешь что-то упустить или ошибиться.

3. Форма дневниковых записей выбирается по усмотрению учителя, при этом важно, чтобы, однажды принятая, она регулярно соблюдалась из года в год.

4. В дневнике по каждому выходу после указания даты и часов наблюдения следует отмечать:

- состояние погоды и явления в неживой природе;

- изменения (явления) в растительном и животном мире.

5. В дневник следует заносить не только необходимые данные, но и сведения о других явлениях, которые привлекли к себе внимание.

6. Записи должны быть как можно более полными, с необходимыми пояснениями, для того чтобы не только по свежей памяти, но и много лет спустя них можно было легко прочесть и понять.

Учащимся рекомендуется завести календарь природы в виде альбома для рисования или обычной тетради. На первых страницах записывают краткие сведения о месте наблюдения: местоположение, рельеф, характер почвы, общая характеристика растительного и животного мира. Сюда же вклеивают карту-схему маршрута. На последующих страницах записывают в хронологическом порядке явления, над которыми будут вестись наблюдения (лучше отдельно: метеорологические, гидрологические, ботанические, зоологические).

Результаты своих наблюдений школьники могут оформить в виде настенных таблиц с рисунками, фотографиями, выдержками из литературных произведений. Одна из распространенных форм наглядного оформления результатов наблюдений - фенологическое дерево. На стволе его через равные промежутки наносятся даты, на ветвях - рисунки и надписи, показывающие, что в этот день произошло. С левой стороны, параллельно стволу, дается столбик средних дневных (или суточных) температур на те же даты, что отмечены на стволе дерева.

Наблюдения за растениями.

Растения считаются вступившими в ту или иную фазу развития, если признаки этой фазы будут обнаружены, хотя бы на отдельных ветках. Отмечать начало каждой фазы следует, когда в нее вступит 10% растений того или иного вида (если наблюдается большая группа) или хотя бы 2-3 особи. Если наблюдения ведутся за одним растением, начало фазы отмечают, когда распустится до 10% цветков или листьев. При наблюдении за травянистыми растениями начало фазы отмечают днем, когда в нее вступило 10% растений данного вида на площадке или маршруте, выбранных для наблюдения (на площадке подсчитываются все экземпляры, на маршруте - не менее 100). Массовое наступление фазы отмечают в тот день, когда в нее вступит не менее 50% растений (или на одиночном дереве распустится 50% цветков или листьев).

Весенние наблюдения за деревьями и кустарниками следует начинать с того дня, когда температура воздуха в дневные часы в тени приближается к +5°С. В такие дни можно наблюдать начало сокодвижения у отдельных видов деревьев. Для этого с южной стороны нескольких типичных экземпляров наблюдаемого вида (например, березы) на высоте груди надо сделать иглой или шилом прокол с проникновением в древесину. Глубокие порезы стволов недопустимы, поскольку возникшее при этом обильное сокотечение ослабляет деревья.

Начало сокодвижения отмечают по появлению из ранки сока.

Признаком набухания почек является появление на почечных чешуйках в результате их роста более светлых полосок, уголков, пятнышек. У растений с опушенными чешуйками набухание почек отмечается по появлению опушения другого тона. У пород, не имеющих почечных чешуй, за набухание почек принимают их рыхление. У хвойных пород: если почки покрыты смолой (пихта сибирская, сосны - обыкновенная и крымская), то разрушение смоляного покрова в верхней части почки, обнажение почечных чешуй и их посветление и будет являться сигналом их вегетации; у видов со слабо осмоленными почками или вообще неосмоленными (лиственницы) начало вегетации отмечают по посветлению верхушек почек, расхождению наружных чешуй и появлению между ними более светлых полосок или каемок (сосны - кедровая, сибирская и европейская) либо по разрыхлению чешуй и отгибанию их концов (ели - обыкновенная, сибирская, восточная и саянская). У хвойных пород с голыми почками (можжевельники, туи, кипарисы) эта фаза отмечается по расхождению кончиков чешуевидных или игольчатых листьев.

Распусканием почек считают появление кончиков листьев между чешуйками. У цветочных почек между разошедшимися чешуйками обычно проглядывают верхушки бутонов.

Фаза развертывания первых листьев наступает, когда листовые почки уже раскрылись, листочки стали разворачиваться, но листовые пластинки еще не разгладились. Лиственные леса в этот период кажутся подернутыми зеленой дымкой. У хвойных пород под фазой озеленения подразумевают момент, когда хвоинки начинают отделяться друг от друга своими верхними кончиками.

Цветение - один из важнейших моментов в жизни растений.

Началом цветения у ветроопыляемых растений ольха, лещина, тополь, осина, граб, ясень, береза. Ель, сосна, можжевельник, лиственница, дуб, облепиха и др.

Считается высыпание пыльцы из лопнувших пыльников при дуновении ветерка или встряхивании ветки. У деревьев и кустарников с хорошо выраженным околоцветником (рябина, липа, боярышник и др.) начало цветения отмечается, когда появляются цветки с вполне раскрывшимся венчиком. Конец цветения наступает, когда на растениях не осталось нераскрытых цветков, лепестки их завяли и осыпаются. У ветроопыляемых растений соцветия перестали выделять пыльцу и в массе опадают.

Начало плодоношения определить нелегко, но эта фаза очень важна, так как именно в период массового плодоношения собирают семена, плоды, ягоды. Считают, что сочные плоды растений смородины, малины, черемухи, рябины и др. Созрели, если они приобрели свойственную им окраску, стали мягкими, съедобными. У пород с сухими, несъедобными плодами определить на глаз созревание трудно, чаще всего наблюдают их рассеивание, хотя и не у всех таких растений плоды, созревая, сразу же опадают. Признаком созревания семян у берез, кленов является появление под деревьями первых крылаток, у лещины и дуба - первых зрелых плодов и желудей, у бобовых - побурение и растрескивание бобов с выбросом семян. У можжевельников шишкоягоды при созревании становятся черно-синими, размягченными и легко раздвигаются пальцами.

Массовое плодоношение отмечают в тот момент, когда возможен сбор плодов и семян для хозяйственных целей.

Оценку цветения и плодоношения деревьев, кустарников и ягодников производят во время массового цветения или плодоношения, урожайность плодов тополей, ив, осин определяют при массовом опадании плодов и семян. Урожай хвойных пород оценивают поздней осенью по числу шишек с семенами, созревшими в текущем году (старые пустые шишки легко отличить от свежих по более темному цвету и отогнутым чешуйкам). В случае повреждения шишек в примечании указывается причина и процент снижения степени плодоношения. Учет степени цветения и плодоношения каждого вида производится по многим особям растений данного вида в лесу и одновременно по отдельным единично стоящим или растущим на опушке деревьям.

На таком сопоставлении основаны точность и объективность оценок, которые проводятся по шкале В.Г. Каппера.

Шкала глазомерной оценки урожая шишек, плодов и семян древесных и кустарниковых пород (по В.Г. Капперу).

0 - полный неурожай; шишек, плодов и семян нет;

1 - плохой урожай; шишки, плоды или семена имеются в очень небольшом количестве на единично стоящих и растущих по опушкам леса деревьях; в малом количестве они встречаются на растениях в глубине леса;

2 - слабый урожай; равномерное и удовлетворительное плодоношение на единично стоящих деревьях, а также на растущих по опушкам и незначительное в глубине леса;

3 - средний урожай; значительное плодоношение, у отдельно стоящих и растущих по опушкам деревьев и удовлетворительное у деревьев в глубине леса;

4 - хороший урожай; обильное плодоношение, у отдельно стоящих и растущих по опушкам деревьев и хорошее в глубине леса;

5 - очень хороший урожай; обильное плодоношение повсеместно.

Оценку интенсивности цветения производят по той же шкале.

Все случаи оценок цветения и плодоношения только по единичным или немногим экземплярам вида должны сопровождаться указанием числа и возраста наблюдавшихся экземпляров. При неоднородном цветении и плодоношении возможна оценка несколькими баллами, например, 3-4 или 4 с колебаниями от 3 до 5. Оценки проводят для всех интересующих наблюдателя древесных и кустарниковых пород.

По шкале А.Н. Формозова определяют интенсивность цветения и плодоношения у земляники, малины, черники, брусники, клюквы и др. В календаре природы оценкам цветения и плодоношения отводят особую страницу.

Шкала глазомерной оценки плодоношения ягодников (пo A.H. Формозову).

0 - ягод нет;

1 - очень плохой урожай; единичные ягоды встречаются у небольшого количества растений;

2 - слабый урожай; единичные ягоды и небольшие группы ягод. На подавляющем большинстве участков ягод нет;

3 - средний урожай; местами имеется значительное количество ягод, но большинство участков имеет лишь единичные ягоды или вовсе лишено их;

4 - хороший урожай; участки с большим количеством ягод занимают не менее 50% встречающихся площадей ягодников;

5 - очень хороший урожай; повсеместное обильное плодоношение.

Участки со слабым урожаем очень редки или отсутствуют.

Осенние наблюдения за раскраской листвы и листопадом у деревьев и кустарников ведут не за отдельными органами растений, а за всей кроной. Осенние явления протекают сравнительно медленно и разновременно у различных экземпляров одного вида. Особенно часто это можно наблюдать у берез, лип, осин, ив. У осины резко выделяются особи с листвой, имеющей осенью красный цвет. Раскраска листвы и листопад у них проходят быстрее, чем у осин с желтой окраской листьев. На сроки наступления осенних явлений у древесных пород, помимо режима погоды, условий перезимовки и характера развития растений весной и летом текущего года, большое влияние оказывает возраст, характер почвы, близость грунтовых вод и местоположение.

Началом раскраски листвы считают появление первых по-осеннему раскрашенных листочков (хвоинок) или целых веточек (прядок).

Полную осеннюю раскраску отмечают в день, когда листва у растений полностью приняла осеннюю раскраску (небольшое количество зеленых листьев во внимание не принимают). У сосны внутренняя часть кроны становится желтой, «опаленной».

День опадания первых по-осеннему окрашенных листьев считается началом листопада. Для древесных пород, у которых окраска листьев осенью не всегда выражена (сирень и др.), начало листопада отмечают, когда под деревьями появляются первые опавшие листья (не следует отмечать как начало листопада случаи летнего листопада при сильных засухах или необычно высокой температуре). Листопад начинается вскоре после начала раскраски листьев и сначала проходит постепенно и малозаметно. Если после теплой осенней погоды внезапно наступают сильные заморозки, он может начаться внезапно и без раскраски листвы.

Датой конца листопада следует считать день, когда кроны деревьев и кустарников полностью освободились от листвы. Небольшая часть листьев на вершинах крон во внимание не принимается. После сильных заморозков (-3-5°С) листопад проходит очень интенсивно, иногда за несколько часов (ольха, тополь, осина). В ветреные дни необходимы более частые наблюдения, чтобы своевременно отметить завершение листопада. При раннем наступлении заморозков у некоторых видов побуревшая листва не опадает и сохраняется в течение всей зимы. Об этом делают соответствующие записи.

Наблюдения за травянистыми растениями более сложны и требуют больше времени. Поэтому в программу наблюдений для учащихся стоит включать лишь наблюдения за началом цветения наиболее известных и обычных для местности видов. У растений с цветками, собранными в колосья, метелки, султаны (злаки), начало цветения отмечают, когда из них выдвинулись пыльники, при легком сотрясении которых высыпается пыльца. У растений семейства бобовых (донник, горох) началом цветения считается появление нескольких цветков с поднятым верхним широким лепестком венчика. У растений с цветками, собранными в кисть (иван-чай), головку (клевер), корзинку (мать-и-мачеха). Зацветание отмечают, когда в соцветиях появляются первые, вполне распустившиеся цветки. В кистях раскрытие цветков идет снизу вверх, в щитках, головках, корзинках - от краев к середине. У ветреницы лютичной, калужницы, земляники, ландыша, вахты трехлистной, кубышки, кувшинки начало цветения отмечают по раскрытию первых цветков, у купальницы европейской - по пожелтению первых цветков (цветки у этого вида полностью не раскрываются). Необходимо помнить, что у некоторых растений цветки и соцветия раскрываются в первой половине дня, а к вечеру закрываются (мать-и-мачеха, одуванчики, цикорий). У таких видов, как кислица, ветреница, сон-трава, цветки раскрываются только в солнечную погоду. У калужницы, фиалки душистой, гравилата речного нередко можно наблюдать вторичное цветение.

При наблюдениях за травянистыми растениями отмечают начало цветения отдельных растений и их большинства (более 50%).

При наблюдениях за сельскохозяйственными культурами отмечают сроки прохождения основных фенофаз, а также начало пахоты, сева зерновых культур и их уборки, сроки посадки и уборки картофеля, дату начала сенокоса.40 экземпляров - минимальное количество растений, которое требуется осмотреть для определения процента вступивших в ожидаемую фазу. Началом фазы считают ее появление у 10% растений.

При наблюдениях за пропашными культурами подсчеты ведутся в течение всего вегетационного периода на одних и тех же экземплярах, помеченных колышками или этикетками. У зерновых культур для подсчетов берутся растения в одних и тех же местах участка наблюдений. Наблюдения рекомендуется проводить во второй половине дня (цветение льна и кукурузы желательно наблюдать в утренние часы). Для всех культур, за которыми проводятся наблюдения, следует указывать название сорта и урожайность, сведения о которых можно получить или уточнить в хозяйствах.

Появление первых всходов. Отмечается день, когда на поверхности почвы появляются первые ростки или семядоли определенной культуры. Когда всходы появятся на большей части участка, отмечают день их массового появления.

Начало колошения (выметывание колоса или метелки) регистрируется в день, когда у 10% растений колосья наполовину выдвинулись из влагалищ верхних листьев. Массовое колошение отмечается при появлении колосьев на большинстве развитых стеблей. Начало цветения у злаков отмечается в тот момент, когда снаружи колосьев на отдельных растениях в разных концах поля появляются лопнувшие пыльники.

У ячменя, овса и проса начало цветения установить по внешним признакам трудно. О нем судят по массовому колошению, которое совпадает по времени с цветением. У картофеля, льна, гороха, клевера начало цветения отмечают, когда 10% данного вида имеют раскрывшиеся венчики, а массовое цветение отмечают в тот день, когда зацвело не менее половины растений.

Начало созревания и массовое созревание семян. У злаков различают три стадии созревания семян: молочную спелость - зерно достигает размера спелого, имеет зеленую окраску, легко раздавливается пальцами; восковую спелость - зерно становится желтым. Содержимое его при раздавливании выдавливается с трудом, легко скатывается в шарик и почти не прилипает к пальцам, режется ножом, как воск, и при сгибании сначала дает изгиб, а затем ломается. При полной спелости зерно твердое, не изгибается и содержимое оболочки не выдавливается. У льна отмечают раннюю желтую спелость (поле приобретает светло-желтую окраску, на коробочке еще видны зеленые прожилки) и полную желтую спелость (коробочки желтые, семена коричневые, затвердевшие). У картофеля созревание определяется по началу подсыхания ботвы (начало естественного отмирания ботвы следует отличать от увядания вследствие повреждения заморозками и болезнями).

Таким образом, наблюдение за растениями в природных условиях позволяет учащимся дать систематизированные знания.

Вывод

Биология как предмет призвана вооружить учащихся систематизированными знаниями о разнообразных проявлениях живой природы. Решить эти сложные задачи невозможно без ознакомления учащихся с живыми объектами непосредственно в условиях их естественного окружения. Для этого учитель использует одну из важнейших форм учебно-воспитательного процесса - наблюдение.

Наблюдение природных объектов в их естественных условиях позволяет учащимся их познавать, привлекая знания из разных дисциплин. Это способствует формированию у детей целостной картины мира.

Наблюдения - это целенаправленное, непосредственное, чувственное восприятие предметов и явлений природы в естественных условиях, без вмешательства в ход явлений или воспроизведение его в лабораторных условиях. Работу по организации фенологических наблюдений лучше всего начинать в предвесенний период. Учащихся следует познакомить с целями и задачами наблюдений, с объектами наблюдений, признаками наступления отдельных фаз, с направлениями наблюдений по каждой группе выбранных объектов, с основными понятиями и терминами фенологии.

Организация фенологических наблюдений обычно начинается с выбора участка и маршрутов наблюдений.

Регулярность наблюдений - важнейшее условие получения надежных фенологических данных. Научная и практическая ценность наблюдений зависит от того, насколько точно определены даты наступления сезонных явлений. А это значит, что чем чаще проводятся наблюдения, тем вероятность ошибки в определении даты наступления явления становится меньше. Наиболее точные результаты дают ежедневные наблюдения. Однако это удается далеко не всегда.

При постановке и использовании результатов опыта учащиеся получают новые знания и приобретают умения; убеждаются в естественном характере биологических явлений и материальной обусловленности их; проверяют на практике верность теоретических знаний; учатся анализировать, сравнивать наблюдаемое, делать выводы из опыта.

Таким образом, только при соблюдении вышеуказанных условий демонстрация опытов, как один из видов наглядности, будет педагогически эффективным, способствуя более осознанному, углубленному и мотивированному (заинтересованному) усвоению учебного материала, пробуждая повышенный интерес к биологии, активизируя познавательную деятельность учащихся.

натуралистический фенологический наблюдение

Список использованной литературы

1. Аксенова Н.А. Фенологические наблюдения / Н.А. Аксенова // Биология в школе. - 1994. - № 2, 3, 4, 5.

2. Верзилин Н.М. и Корсунская В.М. Общая методика преподавания биологии. М.: Просвещение,2002. - 288с.

3. Захаров В.Б. Биология.7 кл. Многообразие живых организмов: Учеб. для общеобразоват. учеб. заведений. / В.Б. Захаров, Н.И. Сонин. - 3-е изд., стереотип. - М.: Дрофа, 2000.

4. Комиссаров Б.Д. Методические проблемы школьного биологического образования. М.: Просвещение, 2001. - 160с.

...