Исследовательский проект "Бактерии. Враги или друзья?"

план

1. Введение.
2. Основная часть.

1. сбор и анализ информации по теме проекта
2. эксперимент
3. анкетирование

3. Заключение.
4. Приложения.

  Введение

         В прошлом учебном году я разрабатывала  исследовательский  проект: «Почему мы моем руки?»  В результате работы над ним, я узнала, что на наших руках обитает огромное количество бактерий, которых не видно невооружённым глазом.  Большинство из этих бактерий могут вызывать серьёзные заболевания человека, такие как дизентерия,  сальмонеллёз, шигелёз, вирусный гепатит, глистные заболевания и другие.

    Но, изучая этикетки на упаковках различных продуктов (кефир, йогурт, сметана), я обнаружила,  что в них содержатся бактерии.  

   Тогда я задумалась, а все ли бактерии являются вредными для человека. Так родилась тема моего проекта «Бактерии. Враги или друзья?»

    Приступив к работе над проектом, я выдвинула гипотезу о том, что бактерии могут быть как вредными для человека, так и полезными.

   Цель моего проекта: подтвердить или опровергнуть гипотезу.

В ходе работы над проектом я поставила следующие задачи:

1. изучить литературу по теме проекта
2. провести мини - исследование
3. подготовить буклет  для одноклассников
4. создать видеоролик по теме проекта

Методы работы:

1. работа с литературой и интернет - ресурсами, сбор материалов по теме;

1. наблюдение и эксперимент;
2. встреча и консультация с медицинским работником;
3. анкетирование младших школьников;
4. сопоставление результатов исследований;

Предполагаемые результаты:

1. я узнаю, все ли бактерии опасны для человека;
2. я буду знать, какие бактерии являются «друзьями» человека;

1. я смогу поделиться результатами своей работы с моими одноклассниками и другими учениками нашего Центра образования.

Основная часть

сбор и анализ  информации по теме проекта

Приступив к исследованию, я начала размышлять и вспомнила, как мы действуем на уроках, когда что-то нужно узнать. Я поставила перед собой цель и стала искать способ узнать,  все ли бактерии являются вредными для человека.

1 способ  - спросить у взрослых. Чтобы получить ответ на свой вопрос, я решила обратиться в медицинскую службу. Наш врач, Тамара Руслановна, рассказала, что бактерии бывают как вредными, которые вызывают многие заболевания человека, так и полезными, без которых человек не может жить.

2 способ – обратиться к литературным источникам и ресурсам Интернета. Обратившись к этим источникам, я нашла много интересного и полезного по теме. 

Бактерии (др. греч. — палочка) — царство микроорганизмов, чаще всего одноклеточных. В настоящее время описано около десяти тысяч видов бактерий и предполагается, что их существует свыше миллиона.

Изучением бактерий занимается раздел микробиологии бактериология. Бактерии наряду были одними из первых живых организмов на Земле, появившись около 3,5 млрд. лет назад.

Впервые бактерий увидел в оптический микроскоп и описал в 1676 году голландский натуралист Антони ван Левенгук. Как и всех микроскопических существ, он назвал их «анималькули».

Название «бактерии» ввёл в употребление Христиан Эренберг в 1828. Луи Пастер в 1850-е положил начало изучению физиологии и метаболизма бактерий, а также открыл их болезнетворные свойства. 

Подавляющее большинство бактерий одноклеточны. По форме клеток они могут быть шаровидными (кокки), палочковидными (бациллы, клостридии), извитыми (вибрионы, спириллы, спирохеты).

Размеры бактерий в среднем составляют 0,5-5 мкм. Бактерии гораздо мельче клеток многоклеточных растений и животных. Толщина их обычно составляет 0,5–2,0 мкм, а длина – 1,0–8,0 мкм. Разглядеть некоторые формы едва позволяет разрешающая способность стандартных световых микроскопов (примерно 0,3 мкм), но известны и виды длиной более 10 мкм и шириной, также выходящей за указанные рамки, а ряд очень тонких бактерий может превышать в длину 50 мкм. На поверхности, соответствующей поставленной карандашом точке, уместится четверть миллиона средних по величине бактерий.

Бактерий много в почве, на дне озер и океанов – повсюду, где накапливаются органические вещества. Они живут в холоде, когда столбик термометра чуть превышает нулевую отметку, и в горячих кислотных источниках с температурой выше 90 С. Некоторые бактерии переносят очень высокую соленость среды; в частности, это единственные организмы, обнаруженные в Мертвом море. В атмосфере они присутствуют в каплях воды, и их обилие там обычно коррелирует с запыленностью воздуха. Так, в городах дождевая вода содержит гораздо больше бактерий, чем в сельской местности. В холодном воздухе высокогорий и полярных областей их мало, тем не менее, они встречаются даже в воздухе  на высоте 8 км.

В теле человека несколько триллионов клеток и более 100 триллионов бактерий   пятисот видов. Общий вес бактерий, живущих в организме человека, составляет 2 килограмма.

Во рту человека около 40 000 бактерий.  К счастью, 95 процентов из них не представляют опасности.

В организме человека живут лактобактерии и бифидобактерии. Они появляются в нашем организме с первых младенческих лет и остаются в нем навсегда, дополняя друг друга и решая серьезные проблемы. Лактобактерии и бифидобактерии вступают в сложные реакции с другими микроорганизмами, с легкостью подавляют гнилостные и патогенные микробы. В результате образуется молочная кислота, перекись водорода – это природные внутренние антибиотики. Таким образом, лактобактерии поднимают, восстанавливают защитные силы организма и укрепляют иммунитет.

Полезные функции лактобактерий впервые заметил русский ученый Илья Ильич Мечников. Идея использовать кисломолочные продукты для нормализации биохимических процессов в кишечнике и питания организма в целом, принадлежит ему.

Но существуют и другие - болезнетворные, или патогенные, бактерии. Они способны проникать в ткани растений, животных и человека и выделять при этом вещества, угнетающие защитные силы организма. Известен целый ряд других болезней человека бактериального происхождения (бактериальная пневмония, туберкулез, коклюш, брюшной тиф, дизентерия, холера и др.). Болезнетворные бактерии подстерегают человека повсюду. Поэтому надо обязательно соблюдать правила личной гигиены, мыть руки перед едой и после прогулки, а также после посещения туалета.

Бактерии вызывают порчу продуктов питания. Поэтому для предотвращения порчи пищевых продуктов человек создает условия, при которых бактерии в значительной мере теряют способность к быстрому размножению, а иногда и погибают. Широко распространенными методами борьбы с бактериями являются: высушивание плодов, грибов, мяса, рыбы, зерна; их охлаждение и замораживание в холодильниках и ледниках; маринование продуктов в уксусной кислоте; засолка. При засолке огурцов, помидоров, грибов, квашении капусты за счет деятельности молочнокислых бактерий создается кислая среда, угнетающая развитие бактерий. На этом основано консервирование продуктов питания. Для уничтожения бактерий и сохранения продуктов применяется метод пастеризации—нагревание до 65°С в течение 10—20 мин и метод стерилизации — кипячение. Высокая температура вызывает  гибель всех бактериальных клеток. Помимо этого в медицине, пищевой промышленности, сельском хозяйстве для дезинфекции, т. е. для уничтожения патогенных бактерий, используются йод, перекись водорода, борная кислота, марганцовокислый калий, спирт, формалин и другие неорганические и органические вещества.

Роль бактерий в биосфере велика. Благодаря их жизнедеятельности происходит разложение и минерализация органических веществ отмерших растений и животных. Образовавшиеся при этом простые неорганические соединения (аммиак, сероводород, углекислый газ и др.) вовлекаются в общий круговорот веществ, без которого была бы невозможна жизнь на Земле. Бактерии вместе с грибами и лишайниками разрушают горные породы, участвуя тем самым в начальных стадиях почвообразовательных процессов.

Бактерии играют положительную роль в хозяйственной деятельности человека. Молочнокислые бактерии используются в приготовлении разнообразных молочных продуктов (сметаны, простокваши, масла, сыра и др.). Они же способствуют консервированию продуктов. Бактерии широко используются в современной биотехнологии для промышленного получения молочной, масляной, уксусной и пропионовой кислот, ацетона, бутилового спирта и т. д. В процессе их жизнедеятельности образуются биологически активные вещества — антибиотики, витамины, аминокислоты. Наконец, бактерии являются объектом для исследований в области генетики, биохимии, биофизики, космической биологии и др.  

Изучив различные источники, я убедилась, что все материалы подтверждают гипотезу моего проекта о том, что  бактерии могут быть как вредными для человека, так и полезными.

Мини - исследование

Получив информацию о том, что бактерии бывают вредными и полезными, мне стало интересно на них посмотреть. Для этого я решила провести эксперимент.

Описание эксперимента.

Для того, чтобы создать питательную среду для размножения бактерий, я взяла кастрюлю, поставила ее на плиту и довела воду до кипения. Добавила в воду бульонный кубик и ложку сахара. Прокипятила эту смесь в течение нескольких минут. Сняла кастрюльку с огня и дала ей остыть. Бульон я принесла в класс. В каждый из приготовленных ранее сосудов налила одинаковое количество бульона. Затем в один из сосудов кашлянула, в другой сунула свой палец, а третий сосуд не трогала.

Наклейкой «Не пить!» на каждом сосуде предупредила всех, что идет эксперимент. Обернула сосуды пластиковой пленкой и поставила их в теплое место так, чтобы они никому не мешали.

Через некоторое время проверила, что происходит с бульоном.  Жидкость  в сосудах помутнела и стала издавать неприятный запах, что является подтверждением того, что в ней находятся бактерии.

После этого я взяла несколько капель жидкости и попыталась рассмотреть бактерии с помощью увеличительного прибора – лупы. Но это не привело к положительному результату – бактерий  я не увидела. Тогда я решила прибегнуть к помощи другого прибора – цифрового микроскопа.

При двухсоткратном увеличении мне удалось рассмотреть бактерии во всех ёмкостях. Я обратила внимание на то, что больше всего бактерий было в сосуде, в который я опускала палец. Это ещё раз подтверждает тот факт, что на наших руках обитают бактерии. А меньше всего бактерий было в третьем сосуде. Хочется отметить, что меня удивило небольшое количество бактерий во всех ёмкостях, хотя они находились в тёплом месте несколько недель. Я думаю, что это связано с наличием в бульонном кубике консервантов (веществ, которые позволяют продуктам не портиться долгое время). Мне стало интересно узнать, если эти вещества не позволяют бактериям размножаться, то могут ли они быть полезными для человека. Но это уже тема нового проекта.

проведение опроса

        После того, как я познакомилась с информацией о бактериях и провела собственное мини - исследование, мне стало интересно узнать, насколько ребята, которые учатся вместе со мной, владеют  этой информацией.

        С  этой целью  вместе с классным руководителем мы составили онлайн-опрос  SurveyMonkey и поместили ссылку на него в образовательном пространстве нашего класса. Были опрошены 24 учащихся нашего класса.

     В опрос  были включены вопросы о бактериях и их значении в жизни человека (см. Приложение)

      Проанализировав результаты,   я узнала, что:

1. знают о существовании бактерий  – 87,5% учащихся;
2. знают, что бактерии могут вызывать различные заболевания человека – 100 % учащихся;
3. 95, 8 % учащихся знают, что не в все бактерии вредны для человека;
4. 100 % , т.е. все ученики знают , что в организме человека живут бактерии, 75 % считают, что они помогают переваривать пищу и восстанавливают защитные силы организма;
5. многие ребята знают, что человек использует бактерии в хозяйственной деятельности.    

    Больше всего меня порадовало, что почти всем ребятам (87,5 %) было бы интересно познакомиться с буклетом, в котором была бы представлена информация о бактериях.

заключение

       Работая над проектом, я узнала, что бактерии обитают повсюду. Они играют положительную роль в хозяйственной деятельности человека. Молочнокислые бактерии используются в приготовлении разнообразных молочных продуктов (сметаны, простокваши, масла, сыра и др.). Они же способствуют консервированию продуктов. Бактерии широко используются в современной биотехнологии для промышленного получения молочной, масляной и  уксусной кислот, ацетона, бутилового спирта. В процессе их жизнедеятельности образуются биологически активные вещества — антибиотики, витамины, аминокислоты.

Отрицательная роль принадлежит болезнетворным, или патогенным, бактериям. Они способны проникать в ткани растений, животных и человека и выделять при этом вещества, угнетающие защитные силы организма. Известен целый ряд других болезней человека бактериального происхождения (бактериальная пневмония, туберкулез, коклюш, брюшной тиф, дизентерия, бруцеллез, холера)

 Поэтому гипотеза о том, что бактерии могут быть как вредными для человека, так и полезными, полностью подтвердилась.

     В своём буклете я постаралась наглядно и интересно познакомить учеников нашей школы с информацией, которую мне удалось узнать во время работы над проектом.

       Кроме этого, я создала видеоролик по теме проекта. Он может быть использован на уроках окружающего мира  и во внеурочной деятельности.

приложения

Результаты он-лайн опроса