Т.В. ИВАНОВА,
г. Тверь

Лаборатория эколога

Урок-исследование

Урок может быть проведен при изучении курсов «Общая биология», «Экология», в интегрированном курсе «Естествознание», на факультативах по экологии.

Оборудование: плакат с алгоритмом исследования; справочный материал; микроскопы; предметные и покровные стекла; стаканы с водой; спиртовки; препаровальные иглы и пинцеты. Материал для исследования: пыльца сосны, обножка, соты с пергой. Пыльцу легко собрать во время цветения сосны. Обножку и пергу можно взять на пасеке.

Справочный материал для учителя

Пыльца является белковой пищей пчелы, а кроме того содержит жиры, сахара, крахмал, незначительные количества биологически активных веществ и витаминов. Процесс переваривания пыльцы начинается со сбора пчелой обножки: смачивая пыльцу нектаром и выделениями слюнных желез, она скатывает ее в комочки и складывает в пыльцевые корзиночки. Воздействие ферментов и меда на пыльцу продолжается после складывания обножки в ячейки сот. В ячейках, запечатанных восковыми крышечками, в перге происходит молочнокислое брожение – образующаяся при этом молочная кислота предохраняет пергу от порчи.

ХОД УРОКА

Сегодня у нас есть возможность поработать в экологической лаборатории. Решая конкретные проблемы, мы сможем понять трудности, с которыми сопряжена работа ученого, и ощутить радость открытий. По словам В.И. Вернадского: «Ученые – те же фантазеры и художники; они не вольны над своими идеями; они могут хорошо работать, долго работать только над тем, к чему влечет их чувство. У них идеи сменяются; появляются самые невозможные, часто сумасбродные; они роятся, кружатся, сливаются, переливаются. И среди таких идей они живут и для таких идей они работают».

В своей работе при проведении исследований ученые используют разные методы. Что означает это слово? Метод в науке означает способ познания действительности, прием исследования.

Какие методы вы знаете?

Описательный метод – описываем форму, цвет, запах и другие характеристики объекта.

Сравнительный метод – дает возможность систематизировать отдельные группы и виды животных, растений, любые другие объекты, сравнивая их друг с другом или со стандартными нормативами.

Экспериментальный метод – дает возможность вмешаться в процесс, смоделировать его. «Наблюдение собирает то, что ему предлагает природа, опыт же берет то, что он хочет. И сила биологического опыта колоссальна». И.П. Павлов.

При проведении исследований ученые используют все эти методы. Давайте вместе выстроим алгоритм нашей исследовательской работы.

1. Выделение основной проблемы в предложенной, наблюдаемой ситуации.
2. Формулирование и отбор гипотез.
3. Выбор методов исследования для проверки рабочей гипотезы.
4. Планирование исследования.
5. Проведение исследования.
6. Анализ результатов (составление таблиц, графиков, диаграмм для выявления закономерностей, обобщений, систематизации полученных результатов).
7. Формулировка выводов.

Организация самостоятельной работы в группах

Итак, представьте себе, что мы работаем в экологической лаборатории. В нашем распоряжении справочная литература и оборудование. В лабораторию поступило три срочных запроса. Для их решения сформируем шесть временных творческих экспертных групп (предполагается, что каждое задание параллельно выполняют 2 группы). Каждый коллектив после решения проблемы представит на расширенном заседании лаборатории отчет о своей работе в устной и письменной форме. Ответ на запрос должен быть аргументирован и подтвержден описанием исследования по разработанному нами алгоритму.
Руководители групп получают запросы и материалы для исследования.

Запрос 1. Из служебной записки следователя: «На месте преступления найдены неизвестные гранулы, которые отправлены в экологическую лабораторию для экспертизы». Задание экспертной группе: определите, что это за гранулы. Какие дополнительные сведения о преступнике вы можете сообщить? (Образец – соты с пергой).

Запрос 2. Из служебной записки воспитателя старшей группы детского сада №134: «Гаечкина Ира принесла в группу какой-то крупнозернистый порошок. Она ела его сама и угощала других детей, уверяя, что это очень хорошие витамины, которые дедушка привез из деревни». Задание экспертной группе: определите, что это за порошок. Разработайте практические рекомендации для воспитателей и нянечек в данной ситуации. (Образец – обножка.)

Запрос 3. Из служебной записки префекта Московского района г. Твери: «Жители микрорайона Южный города Твери 10 мая отметили появление желтой пленки на лужах». Задание экспертной группе: администрация района просит проанализировать, с чем связано данное явление и какие меры (если нужно) необходимо принять для обеспечения безопасности населения.

Отчет групп проводится после выполнения исследовательской работы.

На расширенном заседании лаборатории каждая группа знакомит коллег со своим вариантом выполнения задания. При обсуждении все «научные сотрудники» лаборатории могут выступать по спорным вопросам со своими замечаниями и предложениями.

Завершающий этап

1. Работа какой лаборатории вам понравилась больше всего? Почему?
2. Какие мысли и чувства возникли у вас во время работы над решением проблемы?
3. Можете ли вы доказать, что творческий процесс был основой вашей работы?
4. Какие еще экологические проблемы может решать ваша лаборатория?

Анализ некоторых работ учащихся

Первое задание не вызвало затруднений. Одна группа рассмотрела на свет предложенный образец и пришла к верному выводу – это ячейки сот с пыльцой. Другая группа рассматривала и описывала пергу, выдвигая по ходу несколько версий. Но по запаху меда они тоже пришли к верному выводу. Доказав свои версии, одна группа стала анализировать личность возможного преступника (связан с пасекой, рассеян), а другая попыталась охарактеризовать место, где была расположена пасека, по пыльце растений, которую они встретили в перге. Работа этой группы была оценена как наиболее интересная исследовательская работа.

На второй запрос одна группа еще до исследований разработала четкие рекомендации: «Гранулы независимо от их происхождения изъять и объяснить детям, что нельзя употреблять в пищу неизвестные вещества». Свои рекомендации эта группа не изменила и после того, как выяснила природу гранул. А вторая группа, выяснив, что это пыльца растений, взяла из справочной литературы данные о химическом составе пыльцы и в рекомендациях отметила, что обножку необходимо ввести в рацион детского питания. Однако на расширенном заседании лаборатории более верными были признаны рекомендации не давать детям обножку из-за возможной аллергической реакции.

На третий запрос обе группы ответили, что это пыльца сосны и никаких мер предосторожности применять не надо, а население следует проинформировать о природе данного явления.

Литература

Гусельников А.Л. Пчеловодство. – М., 1954.

Поправко С.А. Растения и пчелы. – М.: Агропромиздат, 1985.

Сладков А.Н. Введение в споро-пыльцевой анализ. – М.: Наука, 1967.