Anna Kimak-Cysewska

Doświadczenia

w praktyce szkolnej

Plan zajęć

1. Doświadczenia jako element metody naukowej

2. Miejsce metody naukowej w podstawie programowej przyrody i biologii

3. Doświadczenia proponowane przez autorów podstawy programowej

4. Eksperyment krok po kroku

5. Przykłady doświadczeń w wykonaniu uczniów

Doświadczenia jako element

metody naukowej

Metoda naukowa

to ogół czynności i sposobów

niezbędnych do rozwiązywania

problemów naukowych,

do tworzenia prac naukowych

i do oceny wyników tych działań.

Do najważniejszych umiejętności zdobywanych przez

uczniów poprzez wykorzystanie metody naukowej należą:

Myślenie naukowe – umiejętność wykorzystania wiedzy o

charakterze naukowym do identyfikowania i rozwiązywania

problemów, a także formułowania wniosków opartych na

obserwacjach empirycznych (...)

Umiejętność wyszukiwania, selekcjonowania i krytycznej

analizy informacji.

Umiejętność (...) uczenia się.

Umiejętność pracy zespołowej

Jak praktycznie realizować kształcenie

tych umiejętności na lekcjach?

Metody badawcze

Obserwacje Eksperyment

W środowisku

naturalnym

W warunkach

laboratoryjnych

Obserwacja

• (j.łac.) systematyczne, planowe, celowe i

selektywne badanie, stanowiące jedną z

głównych metod badawczych.

Eksperyment

• (j.łac.) próba, doświadczenie naukowe

• celowe wywoływanie określonego zjawiska

(lub jego zmiany) w warunkach laboratoryjnych,

w celu zbadania i wyjaśnienia jego przebiegu.

Czemu służy

eksperyment

w praktyce

szkolnej?

Pozwala uczniowi:

• Ustalić jak zmiana czynników (oświetlenia, temperatury) wpłynie na dany organizm (rozumienie pojęcia zmiennej)

• Nabyć umiejętności przeprowadzania badań stosując się do rygorystycznych zasad (metoda naukowa)

• Wdrożyć się do dokładnego prowadzenia doświadczeń i rzetelnego przedstawiania wyników (umiejętność dokumentowania działań)

Poprawnie zaplanowane

doświadczenie powinno mieć:

• Przemyślany problem badawczy

• Poprawnie formułowaną hipotezę

• Wyraźnie określone próby

badawczą i kontrolną

Problem badawczy można wyrazić w postaci:

Równoważnika zdania - rozpoczynajkącego się od słowa wpływ

Wpływ wilgotności podłoża na siłę kiełkowania nasion

Wpływ wysiłku fizycznego u człowieka na liczbę oddechów na

minutę

Wpływ pH gleby na barwę kwiatów niezapominajki

Pytania ogólnego odnoszącego się do badanego zjawiska

rozpoczynającego się od słowa czy lub jak?

Czy wilgotność podłoża wpływa na siłę kiełkowania nasion?

Jak wysiłek fizyczny wpływa u człowieka na liczbę oddechów na

minutę?

Czy pH gleby ma wpływ na barwę kwiatów niezapominajki?

Formułowanie hipotezy badawczej

Jest ona zapisywana jako zdanie twierdzące wyrażające

przewidywany wynik. Może być prawdziwa lub nie, bo jej weryfikacja

odbywa się po przeprowadzeniu doświadczenia. Często nazywa się ją

hipotezą roboczą.

• Siła kiełkowania nasion zależy od wilgotności podłoża.

• Barwa kwiatów niezapominajki warunkowana

jest przez pH podłoża.

• Wysiłek fizyczny u człowieka zwiększa liczbę

jego oddechów na minutę

Próba badawcza: jest to taki zestaw doświadczalny,

w którym badane obiekty poddaje się działaniu okreslonego

czynnika (zmiana intensywności oświetlenia, zmiana

wartości temperatury itp.)

Próba kontrolna: jest to taka sytuacja, w której badane

obiekty nie są poddawane działniu tego czynnika, który

badamy w doświadczeniu (mówimy, że warunki

doświadczenia są identyczne z naturalnymi).

Obserwacja wzrostu kiełków

17.11.2013

Rzeżucha wysiana na wacie zamoczonej w wodzie rośnie dalej i osiągnęła już 2 cm. Listki mają intensywny zielony kolor. Niektóre kiełki różnią się wysokością. Na drugim talerzu nie nastąpił proces kiełkowania nasion.

Eksperyment krok po kroku

1. Wybrać obiekt, którego będą dotyczyły

badania (sprecyzowaćliczbębadanych

organizmówwceluuzyskania

wiarygodnego wyniku)

2. Ustalić, co będzie przedmiotem

prowadzonych badań (proces

biologiczny, zjawisko)

3. Określić, jaki parametr będzie badany

(np.liczbaosobników,częstotliwość

oddechównaminutę)

4. Zaproponować czas i miejsce

eksperymentu uwzględniając warunki

jakie do jego przeprowadzenia należy

przygotować (sprzętlaboratoryjny,

materiałbadawczy,wprzypadku

obserwacji: akwaria, terraria)

5. Określić sposób powtarzalności

doświadczenia (jednoczesne wykonanie

wieluprób,wielokrotnepowtarzanie

pojedynczejpróby)

6. Przemyśleć sposób przeprowadzenia

eksperymentu lub obserwacji (w celu

wskazaniaróżnicmiędzystanem

początkowymikońcowymeksperymentu)

7. Zaplanować sposób zbierania i

prezentowania wyników (umiejętność

wykonywania notatek z obserwacji,

konstruowania tabel, wykonywania i

interpretowania wykresów), umiejętność

wykonania prezentacji multimedialnej)

Najczęściej popełniane przez uczniów błędy

Brak próby kontrolnej lub niewłaściwie dobrana

Brak zapisu wyników

Nie stosowanie się do instrukcji

przeprowadzanego doświadczenia

Nieprawidłowo sformułowany problem badawczy,

hipoteza, wnioski

Przykłady doświadczeń

w wykonaniu uczniów

Wykrywanie cukrów prostych – reakcja Trommera (roztwór CuSO4 + roztwór NaOH)

Wykrywanie białka – reakcja ksantoproteinowa (stężony kwas azotowy)

Jajko gotowane Jajko surowe

Twaróg

Jabłko

Kokos

Hipoteza: W orzechach włoskich znajduje się tłuszcz.

Obserwacje: Podczas rozcierania orzechów włoskich na serwetce,

pojawiły się tłuste plamy.

Wnioski: W orzechach włoskich znajduje się tłuszcz.

Hipoteza: W ogórku nie znajduje się skrobia.

Obserwacje: Ogórek pozostał bez zmian.

Wniosek: Ogórek nie zawiera skrobi, dlatego że jodyna nie

przybrała koloru niebieskiego.

Hipoteza: W bananie znajduje się skrobia.

Obserwacje: W miejscu wylania jodyny banan zabarwił się na kolor

niebieski.

Wniosek: Ziemniak zawiera skrobie, dlatego że jodyna przybrała

kolor niebieski.

Wpływ oświetlenia na intensywność fotosyntezy

Uczeń sprawdza, czy kiełkujące nasiona wytworzyły dwutlenek węgla zużywając tlen

NASIONA KIEŁKUJĄCE

Temperatura początkowa: 23°C

Temperatura po czterech godzinach: 26°C

Próba badawcza

Przepuszczalność błony komórkowej na

przykładzie „ucieczki” wody z komórek

roślinnych

Wyniki doświadczenia -zdjęcia

Woda Roztwór 1% Roztwór 5% Roztwór 10%

Przepuszczalność błony komórkowej na przykładzie „ucieczki”

wody z komórek roślinnych - osmoza

Badanie wpływu zasolenia na wzrost

i rozwój roślin

Obserwacja wzrostu kiełków

17.11.2013

Rzeżucha wysiana na wacie zamoczonej w wodzie rośnie dalej i osiągnęła już 2 cm. Listki mają intensywny zielony kolor. Niektóre kiełki różnią się wysokością. Na drugim talerzu, zmoczonym wodą z octem, nie nastąpił proces kiełkowania nasion.

• Hodowla fasoli lub innej

rośliny z nasienia –

obserwacja faz rozwoju

Rozmnażanie wegetatywne

roślin m.in. z organów

przetrwalnikowych

Podsumowanie:

• Kształcenie umiejętności posługiwania się metodą

naukową stanowi obowiązkowy element edukacji

przyrodniczej

• Zestaw zalecanych doświadczeń i obserwacji jest

zestawem minimum. Nauczyciel powinien zaplanować

większą ilość doświadczeń i obserwacji, które uczeń

będzie mógł przeprowadzić przy minimalnym nakładzie

środków i z wykorzystaniem podstawowego sprzętu

laboratoryjnego

• Niezaleznie od tematyki doświadczenia lub obserwacji,

istotą jego realizacji powinno być omówienie z uczniami

podstaw metodyki badań naukowych, począwszy od

sformułowania problemu badawczego, przez

postawienie hipotezy badawczej, planowanie

doświadczenia lub obserwacji, aż do zapisania

wyników, sformułowania wniosków i końcowej

weryfikacji hipotezy badawczej

• W ten sposób będą w pełni zrealizowane wymagania

ogólne dotyczące tego zagadnienia

Dziękuję za uwagę :)

Źródła: - podręczniki oraz inne materiały dla nauczycieli przyrody biologii w szkole podstawowej wydawnictw Nowa Era, Operon, MAC Edukacja, WSiP - materiały metodyczne dla nauczycieli - materiały własne