Настольная книга для преподавателей биологии (Джозеф Д. Шваб) 1974 год

Скачать Советский учебник

 Настольная книга для преподавателей биологии (Джозеф Д. Шваб) 1974

Назначение: Книга для преподавателей биологии. Перевод с английского

Книга содержит методические указания, как наиболее интересно и доступно излагать сложный материал современной биологии, как сделать учащихся непосредственными и активными участниками учебного процесса.

Книга Джозефа Шваба, изданная в 1963 году. - методическое и справочное руководство для учителя, преподающего курс общей биологии в любом из названных аспектов.

© "Просвещение" Москва 1974 

Авторство: Джозеф Д. Шваб.  Перевод с английского К.С. Бурдина и Л.М. Баскина. Под общей редакцией и предисловие. Н.П. Наумова.

Формат: PDF Размер файла: 23.4 MB

СОДЕРЖАНИЕ

Оглавление

Предисловие к русскому изданию 5

Часть 1,

Содержание, основные этапы и идеи BSCS

История создания учебников BSCS 9

Содержание и особенности учебников BSCS 13

Уровни биологической организации ,

Разбор уровней биологической организации в традиционных учебниках 16

Краткая характеристика учебников BSCS 21

Содержание материалов BSCS 31

Единая тематика учебников 32

Изменение живых организмов во времени: эволюция

Разнообразие видов и единство организации живых организмов . 34

Генетическая непрерывность жизни 35

Единство организма со средой*

{spoiler=ОТКРЫТЬ:  оглавление полностью...}

 

Биологические основы поведения 36

Единство структуры и функции 37

Регуляция и гомеостаз 39

Паука как исследование 40

История биологических представлений 12

Часть 2.

Введения в исследование

Задачи «Введений в исследование» и их использование . , 45

Предпосылки к преподаванию науки как исследования ....

Практические занятия 47

Введения в исследование 50

Часть 3.

Лабораторный практикум

Лабораторные работы 195

Несколько слов, адресованных учащимся

Введение к лабораторной работе 196

Правила работы D лаборатории

Работа 1. Измерения при работе с биологическими материалами 198

Работа 2. Качественные наблюдения над живыми существами . 202

Работа 3. Контролируемый количественный опыт. Формулирова¬ние гипотезы . 205

Работа 4. Многообразие живых существ

Работа 5. Использование сложного микроскопа

Работа 6. Использование бинокулярного микроскопа

Работа 7. Микроскопические организмы, присутствующие в ок¬ружающей среде лаборатории

Работа 8. Вариации среди живых существ

Работа 9. Наблюдения за естественным отбором

Работа 10. Источники бактериального роста

Работа 11. Электролиз воды

Работа 12. Кислоты, основания и pH

Работа 13. Случайный синтез

Работа 14. Образование коацерватов

Работа 15. Каталитическая активность ферментов в живых тканях

Работа 16. Влияние различных факторов па ферментную актив¬ность

Работа 17. Активность клеточной мембраны

Работа 18. Проницаемость клеток дрожжей

Работа 19. Брожение

Работа 20. Мутанты у бактерий

Работа 21. Генетическая рекомбинация у бактерий

Работа 22. Выделение и изучение пигментов хлоропласта . . .

Работа 23. Поглощение, отражение и превращение света . . .

Работа 24. Влияние различных факторов на скорость фотосинтеза

Работа 25. Клеточное деление

Работа 26. Поведение слизистой плесени

Работа 27. Происхождение многоклеточной организации ....

Работа 28. Регенерация у планарий

Работа 29. Регенерация у растений

Работа 30. Размножение цветковых растений

Работа 31. Развитие куриного зародыша

Работа 32. Кривые роста

Работа 33. Закономерности роста у растении

Работа 34. Наследственность и окружающая среда . . . . .

Работа 35. Методика работы с дрозофилой

Работа 36. Скрещивание между двумя линиями дрозофилы . . .

Работа 37. Изучение генетики человеческой популяции ....

Работа 38. Приспособление структуры листа к фотосинтезу . .

Работа 39. Устьица и фотосинтез

Работа 40. Различия в числе хлоропластов на клетку

Работа 41. Поглощение воды и транспорт веществ у растений .

Работа 42. Циркуляция в капиллярах

Работа 43. Свойства человеческой крови

Работа 44. Работа сердца млекопитающих

Работа 45. Влияние различных факторов на скорость сердцебие¬ния дафнии

Работа 46. Сравнение метаболизма у животных

Работа 47. Измерение выделения углекислого газа животными

Работа- 48. Переваривание жира

Работа 49. Определение органических питательных веществ . .

Работа 50. Почечный каналец

Работа 51. Регуляция роста растений

Работа 52. Влияние половых гормонов на вторичные половые признаки

Работа 53. Глаз

Работа 54. Химические рецепторы

Работа 55. Регуляция сердечной и гладкой мышцы

Работа 56. Мышечное утомление

Работа 57. Приспособление бактерий к изменяющимся концентра¬циям соли

Часть 4.

Методика преподавания биологии

Дискуссия как метод преподавания биологии по программе BSCS 339

Взаимодействие учителя и ученика в начале дискуссии .... 342

Взаимодействие учителя и учащегося в последующих фазах дис¬куссии 345

Чтение текста 357

Проверка знаний 362

Запоминание и перестройка учебных материалов 364

Умение связать полученные знания 365

Умение использовать свои знания в новой обстановке 366

Умение применять полученные знания для решения научных проблем 377

Живая материя и условия среды 390

Полевая экскурсия   .

Сбор и использование живых организмов . . 393

Специальные программы по биологии 398

Комплексные лабораторные работы   —

Краткое содержание комплексов лабораторных работ 401

Материалы для одаренного ученика 405

Питание изолированных тканей и органов у растений 406

Предполагаемый ход исследования 407

Изучение общения посредством мечения следа у муравьев . . . 408

Можно ли доказать необходимость воды для выживания раститель¬ных клеток 410

Обнаружение действия генов, перенесенных в гетерозиготные условия   411

 {/spoilers}

Скачать бесплатный учебник  СССР - Настольная книга для преподавателей биологии (Джозеф Д. Шваб) 1974 года

СКАЧАТЬ PDF

{spoiler=ОТКРЫТЬ: - отрывок из учебника...}

 ПРЕДИСЛОВИЕ

К РУССКОМУ ИЗДАНИЮ

Создание ряда новых учебных пособий по биологии для уча¬щихся средней школы — проблема большой важности, которая еще ждет своего решения. С этой целью предстоит учесть тот большой опыт, который накопила советская школа; заслуживает присталь¬ного внимания и опыт создания учебных пособий по биологии в США.

В 1959 г. большинство известных биологов США пришли к вы¬воду, что биология, преподаваемая в средней школе, не отражает современного уровня знаний. Учебные пособия и другие учебные материалы готовились отдельными авторами без согласования с учителями биологии в средних школах и научными сотрудниками. Для решения этих и ряда других задач была создала организация Biological Sciences Curriculum Study (Программа изучения био¬логических паук). Непосредственное участие в развитии и внедре¬нии программы BSCS приняло более 2000 сотрудников научно-ис¬следовательских институтов, преподавателей высших учебных заведений, учителей средних школ и административных работ¬ников.

В основу новых подходов к преподаванию биологии были по¬ложены два основных принципа. Во-первых, оканчивающие сред¬нюю школу должны знать не столько отдельные факты, имена ученых, сделавших те или иные открытия, и названия представи¬телей основных типов живых организмов, населяющих Землю, сколько представлять основополагающие и общие для всего живого закономерности и их значение в современном и будущем челове¬ческом обществе. Во-вторых, процесс преподавания должен быть построен так, чтобы учащиеся воспринимали не готовые посту¬латы, а процесс выведения этих постулатов в ходе развития науки.

Учащиеся должны познавать существо научных исследований и везде, где это возможно, быть участниками в лабораторных рабо¬тах. Оба принципа положены в основу получивших широкую из¬вестность во всех странах мира коллективных учебников по био¬логии, составленных на современном научном уровне и известных как «желтая», «зеленая» и «голубая» версии общей биологии в средней школе. Каждое из этих изданий охватывает все современ¬ное содержание биологии п написано на уровне, доступном пони¬манию учеников IX и X классов наших средних школ. Отличают¬ся эти издания друг от друга подходом к изложению вопросов: «желтая» версия но своему построению в наибольшей мере соот¬ветствует принятым у пас в настоящее время учебникам общей биологии; «голубая» версия имеет подзаголовок «От молекул до человека», в ней большее место занимает молекулярная органи¬зация живого; в «зеленой» версии основной акцент сделан на по¬пуляционном уровне организации жизни. Необходимо подчерк¬нуть две важные особенности всех трех книг: 1) эволюционная идея красной нитью проходит через каждую из них и 2) каждая книга, несмотря па различия в подходе к изложению предмета, со¬держит все сведения по общей биологий, которыми должен в наше время обладать человек с законченным средним образованием. В настоящее время все три варианта американских учебников пе¬реведены на русский язык и готовятся к изданию в пашей стране.

Для того чтобы преподаватель биологии мог свободно ориенти¬роваться в этих новых материалах, программой BSCS было пре¬дусмотрено создание методических указаний — настольных книг для учителей биологии.

В первом разделе данной книги описана специфика новых ма¬териалов, разработанных BSCS.

Во втором разделе приводится методический материал, помо¬гающий преподать биологию не как набор фактов и идей, а как процесс научного исследования. В этом разделе основной фактиче¬ский материал, изложенный в трех вариантах учебников («голу¬бой», «зеленый», «желтый»), подразделяется па темы, которые в свою очередь делятся па уроки. По каждой теме даются соответ¬ствующие модели уроков, логически вытекающие один из другого. Этот раздел следует признать оригинальным методическим посо¬бием по биологии. Его ценность несомненна, так как изложенный материал многократно проверялся непосредственно в классе, после чего переделывался с учетом вскрытых недостатков.

Ранние школы создавались для подготовки к колледжу, но иг¬рали эту роль очень недолго. Многие из выпускников вскоре пос¬ле окончания искали работу в магазинах, банках, конторах, па фабриках. Немногие из них поступали в колледж. И лишь неко-торые становились преподавателями.

Программы составлялись в основном по традиционным акаде¬мическим дисциплинам: математике, латыни, литературе, истории, английскому языку. Этого было достаточно для поступления в колледж, но такие знания предлагались всем учащимся в равной мере: и тем, кто намеревался поступать в колледж, и тем, кто не имел такого намерения.

И это было неправильно, хотя на первый взгляд могло бы по¬казаться, что такая однородность программ вызвана стремлением дать общее образование всем гражданам, создать единую культу¬ру и единые традиции. В действительности же общие традиции и общее образование получали лишь те учащиеся, которые шли в колледж. Именно на них, а не на всех в полном смысле слова были рассчитаны программы.

Планы предполагали дальнейшее образование учащихся. За¬нятия в школе являлись подготовительными, предварительными курсами. Для завершения начатого требовались колледжи.

Сказанное в разной степени справедливо для всех первых про¬грамм. Латынь Цезаря и Виргиния, возможно, не была полной, но была свободной. Важные либеральные цели преследовало и пре¬подавание истории. Но преподавание литературы было высоко¬парным, математики — недостаточным, а биологии — наихудшим. И программы, и учебники по биологии были полностью описатель¬ными. Они состояли почти нацело из разрозненных фактов и при¬митивных обобщений.

Тем не менее следует подчеркнуть неоценимое значение этих первых моделей учебников — они были гораздо ближе к реаль¬ным фактам и обобщениям биологии своего времени, чем это ста¬ло впоследствии, па втором этапе развития американского образо¬вания.

Второй этап. Это был этап быстрого, по противоречивого роста американской школы. Контингент учащихся разрастался, стано¬вился неоднородным по своим способностям и устремлениям. Школа не могла более придерживаться в своей работе единого на¬правления, например подготовки к колледжу, как это было па вер-ном этапе. Она приобрела смешанный контингент учащихся с многочисленными и неоднородными требованиями.

Одновременно с возрастающей неоднородностью школы разви¬вались общественные пауки. Работы по социологии, психологии обучения буквально расхватывались педагогами. Они надеялись, что эти пауки спасут их, решат их проблемы. Исследователи-со¬циологи обратили внимание па то, что у разных людей процесс обучения происходит различными путями, что способности п ин¬тересы неодинаковы в зависимости от различий общественных и

имущественных. Установили также, что для разных групп в кол¬лективе характерны различные потребности и различные возмож¬ности дальнейшей карьеры.

Все это привело к крупным изменениям в содержании и структуре учебников, которые теперь не определялись состояни¬ем той или иной науки и объемом знаний, который был необхо¬дим для колледжа. Многие разделы были опущены. Материал отбирали с точки зрения того, что наиболее легко усваивается. Многие материалы были приведены в соответствие с теориями пре¬подавания и обучения, хотя эти изменения далеко не всегда от¬ражали точку зрения ученых данной отрасли науки. Видное мес¬то отводилось разделам, отвечавшим целям и интересам различ¬ных социальных классов общества.

Большое количество изменений явилось уступкой тому печаль¬ному факту, что все возрастающая потребность в учителях приво¬дила к снижению уровня их образования.

Третий этап. Мы в самых общих чертах обрисуем неравномер¬ное развитие американского образования* до настоящего времени. В годы, предшествовавшие первой мировой войне, учебники биоло¬гии теснее смыкались с наукой, чем теперешние, но как правило, содержали примитивные факты и обобщения. Эти учебники почти не отражали потребностей и условий обучения и восприятия пли специальных интересов учащихся. Далее учебники все более и более ориентировались на учеников и все меньше па предмет обу¬чения и состояние пауки. Материалы, унаследованные от первых учебников, были изменены и приспособлены к частным, прехо¬дящим потребностям общества.

Естественно, что ни один из этапов такого непоследовательно¬го развития не привел к созданию полноценных учебников. Пер¬вые книги, хотя они и были примитивны в отношении фактов и обобщений, имели преимущество — тесную связь с источника¬ми информации. Новые стороны пауки и изменения прежних представлений относительно быстро проникали в учебники. И на¬против, более поздние учебники отходили все дальше и дальше от научного первоисточника. Их авторы жили и творили уже в су¬губо школьной атмосфере, их все более захватывали проблемы обучения и восприятия. Связь между научным исследованием и учебником становилась все более и более хрупкой, а разрыв меж¬ду’ представлениями науки и содержанием учебного текста — все более широким.

Однако преимущество этих новых книг было в другом. Старые учебники не отвечали изменившимся потребностям и нуждам страны и населения, в то время как новые учитывали их в пол¬ной мере. В старых учебниках были устарелые или ошибочные представления о трудности того или иного материала, в то время как новые писались с полным учетом возможностей учащихся.

Итак, ни старые, ни новые учебники не были достаточно хо¬рошими. У каждых были свои преимущества, но были и свои слабые стороны, причем невозможно было устранить недостат¬ки, не затронув достоинств. Требовалось сотрудничество между лицами, компетентными в пауке, и опытными педагогами, осознаю¬щими проблемы воспитания и обучения. Помимо всего, требова¬лось дополнение ранних вариантов учебников, замена элементар¬ных представлений всесторонней объемной моделью биологиче¬ских знаний.

Появление первых советских спутников усилило в нас созна¬ние необходимости такого содружества. Оно побудило педагогов и чиновников понять, что необходимо создать учебники, тесно связанные с соответствующими отраслями науки. Это заставило ученых приблизиться к проблемам обучения, согласиться с их требованиями и принципами.

В результате Америка явилась ареной развития еще и друго¬го сотрудничества. Учителя вышли за пределы школы, профессо¬ра за пределы колледжей и университетов, ученые из своих лабо¬ратории, чтобы совместно выяснить возможности связей и со¬трудничества для выработки школьных пособий.

BSCS и есть один из результатов этого сотрудничества, по¬скольку берется установить связь между всеми необходимыми ис¬точниками успешного обучения.

Ее цель — не просто перевести материал современных науч¬ных публикаций в форму учебника, но и отобрать материал, на¬иболее приемлемый для обучения юношества, представить дан¬ные, способные тренировать восприятие и способности, а также пополнять знания. Принимается к сведению и тот факт, что для многих учащихся школа является последней ступенью обучения.

Данные не должны ограничиваться элементарными фактами и обобщениями. Материалы должны стать глубже и шире, отразить главные принципы и направления сегодняшней науки.

Итак, учебники BSCS отражают новую ступень связи меж¬ду главными общественными группами, причастными к образо¬ванию.

Сделана попытка отобрать лучшее и наиболее существенное в биологии для целей общественного образования. Эти материалы представлены в форме, наилучшей для восприятия, с учетом осо¬бенностей и способностей американских школьников. Составите¬ли попытались отразить современную структуру биологии. Кро¬ме того, они попытались изложить данные таким образом, чтобы учителя американских школ могли их использовать с наибольшим успехом.

Ниже мы рассмотрим те главные изменения в тексте учебни¬ков, которые явились результатом этого содружества.

Содержание и особенности учебников BSCS

УРОВНИ БИОЛОГИЧЕСКОЙ ОРГАНИЗАЦИИ

Очень важно еще раз подчеркнуть, что наука не только ра¬стет, но и развивается. Это не только установление новых фактов и открытие новых явлений, но и нечто большее. Когда вскрыты повые факты и возникли новые представления, преобразуется вся старая конструкция знаний, новые и прежние представления при-ходят в соответствие друг с другом.

Один из наиболее ярко выраженных путей перестройки на¬учных представлений биологии — смещение центра тяжести в ис¬следованиях объектов различных уровней биологической органи¬зации. Древняя биология, связанная отсутствием приборов, едва начала исследование макроанатомии. Она делала упор на строе¬ние и функции организма в целом.

С развитием техники, приборов, экспериментов биология во¬шла в эру расцвета анатомии. Она изучила большинство частей тела, и внимание исследователей переместилось на строение тка¬ней и органов. Вооруженная такими знаниями при дальнейшем развитии опыта и техники, начала свой путь физиология. Мы ста¬ли понимать функции частей тела, но это но был переход к ино¬му уровню организации — объектом по-прежнему оставались тка¬ни и органы.

В последние годы развитие биологии в двух направлениях от¬клонилось от традиционпого изучения органов и тканей. Перехо¬дя ко все более тонким объектам, наука проникла сначала на клеточный, а в дальнейшем и на молекулярный уровень.

Исследования на этих уровнях привели к уточнению, расши¬рению и перестройке наших знаний об органах и тканях, по¬скольку изучение клеточного строения и молекулярных процес¬сов пролило новый свет на активность и функции органов.

Изменившиеся представления об органах и тканях помогли в свою очередь установить новый, высший уровень биологической организации. Мы вернулись к нашему начальному объекту — ор¬ганизму в целом и приобрели новые представления о поведении его как целого: как происходит обучение, как развиваются от¬дельные стороны поведения животного без обучения, как происходят такие процессы, как брачные игры, размножение, гнездова¬ние, защита и нападение.

Мы переходим также от организма индивидуального к изуче¬нию популяции, рассматривая популяцию как самостоятельный и цельный объект, а не просто как сумму индивидуумов. Мы изуча¬ем рост и сокращение популяций, их болезни пли нормальное суще¬ствование. При помощи популяционной генетики мы даже в каком-то смысле познаем размножение и воспроизведение популяций.

Основываясь на данных о популяциях однородных организмов, мы проникаем в сущность сообществ разнотипных организмов.

Мы начали даже изучать как целое мировой всю живую массу планеты, все типы и разновидности живого, взятые вместе и изучаемые с точки зрения их наиболее общих признаков: как возникает и развивается жизнь, в каких направлениях идет эво-люция, каковы необходимые условия жизни, как отвечают живые организмы на изменение условий среды.

По мере развития биологии в различных направлениях пре¬терпели изменения наши представления о живой природе. Эти перемены касаются и того, какое внимание уделяем мы изучению того или иного уровня и того, как мы понимаем соотношение раз¬личных уровней между собой.

Следовательно, не вполне правильно давать представление об учебниках BSCS, не указав, чем они отличаются от других в трактовке различных уровней биологической организации. Но мы ограничимся лишь одним аспектом темы — рассмотрением изме¬нений, которые претерпело наше внимание к объектам, находя-щимся на различных уровнях биологической организации.

Другую сторону проблемы — изменение наших представлений о взаимосвязи различных уровней — мы. отразим непосредственно в тексте.

Начнем с перечисления уровней биологической организации и определения каждого из них па примерах. Мы будем иметь дело с семью такими уровнями.

А. МОЛЕКУЛЯРНЫЙ УРОВЕНЬ

Примеры

1. Часто простые молекулы сахара соединены и образуют слож¬ные сахара. Простые сахара могут окисляться и давать энергию. Когда это случается, образуются вода и двуокись углерода.

2. Энзим мальтаза действует следующим образом: молекула мальтозы должна столкнуться с молекулой энзима и присоеди¬ниться к ней.

3. Живые организмы используют при работе энергию химиче¬ских связей, особенно энергию, заключенную в молекулах адено-зип-трифосфата (АТФ). Специфические черты этого вещества за¬висят от присутствия в нем высокоэнергетических фосфатных связей.

Б. КЛЕТОЧНЫЙ УРОВЕНЬ

Примеры

1. Все энзимы, разлагающие молекулы глюкозы до стадии пи¬ровиноградной кислоты, находятся в митохондрии — маленьком тельце, едва различимом в лучшие микроскопы.

2. Наиболее поразительные изменения при митозах происхо¬дят в хромосомах. Они почти не видны в неделящихся клетках. С началом митоза, однако, они становятся хорошо заметны, приоб¬ретают определенные границы.

3. Вещества проникают из клетки и внутрь ее через клеточную мембрану. При этом может происходить три различных процесса.

В. ОРГАН И ТКАНЬ

Примеры

1. Большой объем крови проходит через сердце в сосуды туло¬вища и обратно менее чем за минуту.

2. Мы еще не знаем, как действуют секреты щитовидной же¬лезы, но они каким-то образом контролируют уровень освобожде¬ния энергии в тканях нашего тела.

3. Корневые системы выполняют две взаимосвязанные функ¬ции: они абсорбируют воду и растворенные соли из почвы и слу¬жат проводящими тканями при транспортировке этих веществ.

Г. ОРГАНИЗМ КАК ИНДИВИДУУМ

Примеры

1. Изучение показывает, что врожденное поведение редко яв¬ляется реакцией на внешнюю обстановку в целом, а чаще — лишь реакцией на некоторые ее стороны. Другие воздействия при этом пе учитываются.

2. Самец колюшки весной отделяется от стаи, у него появляется брачный наряд: голубовато-белый с черным и красным на шейке и брюшке. Он выбирает участок и охраняет его от других самцов.

3. Накопленные данные позволяют считать, что импринтинг от¬личается от процесса обучения, как мы его себе представляем. Вероятно, импринтинг возникает почти мгновенно. Не требуется ни длительного времени, ни многочисленных повторений.

д. ПОПУЛЯЦИЯ

Примеры

1. Численность популяции может сокращаться за счет выми¬рания пли эмиграции животных и возрастать за счет рождаемос¬ти или иммиграции.

2. В университете Висконсин лабораторная популяция мышей быстро росла, пока жизненное пространство не стало лимитировать процесс. По этой причине появились драки, каннибализм. Иногда смертность молодняка достигала 100%.

3. Иногда необычные климатические условия нарушают рав¬новесно в популяции. Колебания температуры могут вызвать зна¬чительный прирост численности, но возникают благоприятные ус¬ловия для эпидемий, и популяция возвращается к исходной чис¬ленности.

Е. БИОЦЕНОЗ

Примеры

1. Почва является биологической системой, состоящей из групп взаимодействующих организмов, которые живут в специ¬фической неорганической обстановке. Это есть экосистема... В об¬щем балансе биологического сообщества бактерии служат первич¬ными редуцентами...

2. В системе москит — человек — малярия паразиты имеют сложную историю развития, обладают двумя хозяевами. Насеко¬мые могут переносить инфекции чисто механическим путем.

3. Поскольку основная масса животных в пруду микроскопи¬чески мала, мы должны ожидать, что потребители органического вещества первого порядка будут мелкими. Это действительно так. Многие из этих животных составляют часть планктона и относят¬ся к простейшим. Это ресничные и жгутиковые.

Ж. БИОСФЕРА

Примеры

1. Обилие людей угнетает большинство животных и растений па пространствах от тундры до экватора и южных необитаемых земель. Везде количество видов сокращается.

2. Система природы в целом стремится к равновесию в каж¬дый данный момент, но она же является объектом изменений, как кратковременных, так и длительных.

3. Если, как мы предполагаем, па ранних стадиях развития Земли в атмосфере не было или почти не было кислорода, эволю¬ция ранних форм жизни не могла начаться, пока количество кис¬лорода не стало достаточным. Свободный кислород в атмосфере появился в результате миллионов лет фотосинтеза.

РАЗБОР УРОВНЕЙ БИОЛОГИЧЕСКОЙ ОРГАНИЗАЦИИ

В ТРАДИЦИОННЫХ УЧЕБНИКАХ

Использование в учебниках материала на различных уровнях биологической организации было учтено двумя путями. Во-пер¬вых, были прочитаны глава за главой разделы одного из популяр¬ных учебников и записано, сколько разделов, частично пли пол- 16

Живая материя и условия среды

ПОЛЕВАЯ ЭКСКУРСИЯ

Учителям сельских и пригородных школ легко организовать и провести полевые экскурсии. Однако они возможны даже в го¬родских и больших столичных зонах.

Полевые экскурсии можно планировать с различными целя¬ми. Каждая экскурсия должна иметь определенную, четко сфор¬мулированную задачу. Кроме того, надо помнить, что именно не¬обходимо с этой целью изучить.

1. Во время полевой экскурсии можно изучать экологические процессы. Объектом исследования во время подобной экскурсии могут быть:

а) гниющий ствол дерева как место обитания;

б) конкуренция между сеянцами вяза или клена и сосны;

в) маленький пруд как место обитания;

г) популяция сорняков па газоне или участке свободной земли В городе;

д) изучение лесного сообщества на пробной площади пли маршруте;

е) строение корня и стебля травянистых растений в поле;

ж) растения песчаной косы и их адаптаций к условиям суще¬ствования.

2. Можно провести полевую экскурсию, для того чтобы со¬брать коллекцию образцов и потом изучать их в классе или лабо¬ратории.

а) Растения клевера для изучения наростов па их корнях и бактерий, вызывающих эти утолщения.

б) Простейшие, водоросли и водные беспозвоночные для ис¬пользования в классе и лаборатории.

в) Лишайники, грибы, мох и термиты.

г) Семена для иллюстрации способов их распространения.

д) Образцы почвы для изучения почвенных организмов.

е) Коконы, яйцевые капсулы пли другие приспособления на¬секомых.

3. Во время полевой экскурсии можно иллюстрировать те про¬блемы и принципы, с которыми ученики имели дело в классе и лаборатории.

а) Эволюция. Изучая незасеянный газон или лесной участок, можно указать ученикам на избыточную плодовитость растений, конкуренцию между ними и полезные в данных условиях адап¬тации.

б) Адаптация. Листья и стебель различаются у растений, жи¬вущих в условиях избыточной сухости, влажности, темноты и ос¬вещенности.

в) Разнообразие. Вариации в строении и размерах листьев, весе растений, расположении листьев у различных растений, жи¬вущих в одних и тех же условиях.

4. Можно провести полевую экскурсию для изучения принци¬пов классификации.

При проведении полевой экскурсии полезно придерживаться нескольких простых правил:

1. Учитель должен активно руководить экскурсией. Несколь¬ких учеников полезно назначить помощниками учителя, поручить им наблюдать за подгруппами.

2. Необходимо заботиться о том, чтобы внимание всех учени¬ков постоянно было привлечено к наблюдениям и пояснениям учи¬теля.

Поощряйте вопросы.

3. Повторяйте важные замечания.

4. Используйте неожиданные ситуации и наблюдения. Их час* то бывает много, и они приносят большую пользу.

5. Избегайте слишком больших физических нагрузок.

6. В подходящий момент экскурсии заставьте учеников подвес¬ти итог тому, что к этому времени уже наблюдалось.

7. Постарайтесь привлечь при этом к обсуждению как можно больше учеников.

8. Необходимо научить учеников ведению полевых записей, чтобы они могли использовать их потом в письменных и устных докладах.

9. По возвращении в класс укажите ученикам па связь ре¬зультатов экскурсии с более широкими вопросами курса, иллюст¬рацией которых она была.

Следующее описание дает представление о методах руководст¬ва подобной экскурсией. Описываемая экскурсия проводилась в школьном саду и па прилегающей к нему улице в Форест Хилл школе в Нью-Йорке. Конкретные детали данной экскурсии в дру¬гих областях могут и но встретиться, но сравнение с ними полез¬но. Особенно важно использовать живые организмы, обитающие в данном месте.

Тема эволюции изучается в начале мая. В районе Нью-Йорка это идеальное время для подобной экскурсии. Учеников предуп¬редили о ней днем раньше. Им было сказано, что их задачей будет наблюдать, задавать вопросы и записывать отдельные наблю¬дения и вопросы.

Первое наблюдение проводится у газона перед зданием. Здесь много подорожников, цветущих одуванчиков и других обычных для газона сорняков. Некоторые из одуванчиков имеют семена. Внимание учеников обращается на различия в строении и распо¬ложении листьев у одуванчика и подорожника. Газон окаймляет японский барбарис, у которого ученики подмечают ягоды, шипы и цвет листьев. На опушке школьного сада растут две разновиднос¬ти сладкой гледичии. У одной типичные, громадные шипы, а дру¬гая — культурная форма, без шипов. Ученики рассматривают обе разновидности и отмечают, что оба дерева принадлежат к одному и тому же виду.

На углу улицы, примыкающей к школе, растут клены: нор¬вежский (Acer platanoides) и серебряный (Acer saccharinuni), па газоне дома, стоящего на углу, можно видеть японский клен (Acer palmatum). Все эти деревья покрыты листвой, цветут и плодоносят. Их плоды лежат на газоне, на бетоне улицы и тро¬туара.

Возникает несколько вопросов:

1. Почему все три дерева названы кленами?

2. Чем они отличаются одно от другого?

3. В чем они сходны между собой?

4. Сколько семян производит кленовое дерево? (Приблизитель¬но подсчитать.) Все ли они превратятся в деревья? Почему? Ка¬кое значение имеет обилие семян у клена?

Перед домом на улице, смежной со школой, растут семь раз¬новидностей азалии. Они отличаются размером, формой и окрас¬кой цветов, а также размером, формой и расположением листьев. Учитель просит учеников отметить как можно больше различий между ними. Он предлагает объяснить, почему все эти растения называют азалией, почему азалия дает столь большое число раз¬новидностей. Что порождает эти различия: наследственность или условия существования? Как это проверить?

Площадка возле другого дома на улице ограничена живой изгородью из барбариса. Те из его листьев, что лучше осве¬щены, красноватые. Учитель спрашивает учеников, зависит ли это от наследственности или влияния среды. Тогда ученики осматривают нижние листья на той же ветке. Они зеленые. Во¬прос повторяется. Но окончательного ответа здесь найти не удается.

В конце улицы имеется маленький свободный участок с обыч¬ным набором растений всех типов — диких, случайно сюда по¬павших, культурных и несколько деревьев (дикие черные виш¬ни, коровяк, клевер, одуванчики, подорожники и многие дру¬гие). Учитель с учениками рассматривает их видовые особен¬ности, отмечает адаптации, обеспечивающие их выживание в дан¬ной среде.

Каждый ученик выкапывает несколько растений клевера, со¬храняя неповрежденными корни и клубеньки, чтобы позже исполь¬зовать их в классе. Найдены и отмечены в .записных книжках на¬секомые, черви, мокрицы и другие мелкие животные; описаны их взаимоотношения с растениями. На этом экскурсия, запившая 35— 40 минут, закапчивается.

На следующий день в классе наблюдения во время экскурсии используются при обсуждении таких проблем, как чрезмерная плодовитость, борьба за существование, выживание и адаптация. Так же разбираются понятия видов и разновидностей. Старательно наблюдая и обладая ярким воображением, вы найдете примеры эволюции рядом с собой.

СБОР И ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ЖИВЫХ ОРГАНИЗМОВ

В любом конце страны вы можете найти множество полезных живых организмов. Сбор и хранение их не представляет больших трудностей.

Оборудование для составления подобных коллекций минималь¬но и легкодоступно. Необходимы 10- или 15-кратные ручные лу¬пы, небольшая белая эмалированная миска, планктонная или доп- ная сеть и различная стеклянная и пластмассовая посуда, в том числе пластмассовый термос, который можно заменить другими типами сосудов.

Кроме того, желательно иметь справочники, позволяющие оп¬ределить собранные организмы. Здесь мы предполагаем коллекци¬онирование всех мелких беспозвоночных. О некоторых из них го¬ворится в лабораторных руководствах. Необходимых животных можно заменить близкими видами или использовать их в сходных, слегка измененных экспериментах.

Можно указать два типа мест, наиболее удобных для сбора коллекций. Во-первых, это пресноводные водоемы: пруд, озеро, болото или небольшой ручей. Во-вторых, лесные участки с гнию¬щим валежником и упавшими деревьями.

В воде обитает удивительное множество беспозвоночные жи¬вотных, водорослей и грибов различных типов. В этих условиях возможно несколько способов сбора. Полезно просмотреть сборы с лупой в руке, чтобы быть уверенным, что желательные формы имеются в изобилии. Несколько раз забросьте донную или планк¬тонную сеть по краю водоема. Небольшая трубка на конце планк¬тонной сети будет содержать основную часть сбора. Просмотри¬те эту трубку с помощью ручной лупы. После этого можно помес¬тить собранные организмы в большой сосуд с прудовой водой. При ловле донной сетью организмы осядут на ее тончайших ячейках. Когда сетка освободится от воды, выверните ее, смойте осадок на дне сетки в маленький сосуд с прудовой водой.

{/spoilers}

УЧЕБНИКИ ПО БИОЛОГИИ - ЗООЛОГИИ СПИСКОМ И ДРУГИЕ РАЗДЕЛЫ БИБЛИОТЕКИ ВС (2)

Еще из раздела - БИОЛОГИЯ, ЗООЛОГИЯ

БОЛЬШЕ НЕТ

ПОПУЛЯРНЫЕ УЧЕБНИКИ и КНИГИ ПО БИОЛОГИИ И ЗООЛОГИИ

БОЛЬШЕ НЕТ

НОВЫЕ ПУБЛИКАЦИИ УЧЕБНИКОВ И КНИГ ПО БИОЛОГИИ И ЗООЛОГИИ

БОЛЬШЕ НЕТ
Яндекс.Метрика