Лаборатория зоологической систематики (занятие для обучающихся 6-11 классов)
план-конспект занятия по биологии по теме

Государственное бюджетное образовательное учреждение дополнительного образования детей Калужской области  
«Калужский областной эколого-биологический центр учащихся»

СЦЕНАРИЙ ЗАНЯТИЯ

«Лаборатория зоологической систематики»

 (возраст обучающихся– от 11 до 17 лет)

План занятия рекомендуется для методистов образовательных учреждений, педагогов дополнительного образования, учителей биологии

Алексанов Виктор Валентинович

методист, педагог дополнительного образования

Калуга, 2012

Пояснительная записка к занятию «Лаборатория зоологической систематики»

Дополнительное эколого-биологическое образование по своему содержанию нередко сходно со средним общим образованием, содержит некоторые элементы профессионального образования. Однако дополнительное образование ориентировано на самостоятельное добывание знаний и творчество, оно предполагает критический подход к информации. Дополнительное образование должно способствовать формированию гибкого мышления, объемного видения окружающего мира, способного преодолевать узкие шаблоны и схемы познания. Задача педагога дополнительного образования – не дать знания, умения и навыки в готовом виде (общие или профессиональные), а скорее показать сложность устройства мира, заставить размышлять и исследовать. Одной из особенностей дополнительного эколого-биологического образования является значительная роль манипулирования с натуральными биологическими объектами, экспериментирование, исследовательская деятельность.

Занятие ориентировано на обучающихся 6-11 классов, интересующихся биологией.

Группа – 6-15 человек, допускаются разновозрастные группы, смешанные группы, включающие обучающихся разных лет обучения, и группы сменного состава.

Данное занятие в различных модификациях проводилось как пропедевтическое для дополнительной образовательной программы «Функциональная биология», для закрепления и диагностики компетенций, приобретаемых при освоении курса «Разнообразие животных», в качестве разового занятия для различных образовательных объединений эколого-биологического центра и общеобразовательных учреждений Калужской области в системе подготовки к региональному этапу олимпиады школьников по биологии, в рамках профильных экологических лагерей и экспедиций.

Занятие рассчитано на 3 академических часа (по 45 мин.). При проведении занятия в течение двух часов некоторые элементы могут опускаться или переноситься на следующие дни, что отражено в тексте сценария.

Новизна. В отличие от многих других форм организации образовательной деятельности при изучении зоологии и систематики, данное занятие основано на самостоятельной активности обучающихся. Занятие построено на материале Калужской области и имеет краеведческий характер. Используемые на занятии объекты более подробно изучаются обучающимися центра в процессе индивидуальной исследовательской деятельности. Поэтому данное занятие, с одной стороны, может выполнять проведевтическую функцию по отношению к индивидуальной исследовательской деятельности. С другой стороны, оно может знакомить широкий круг обучающихся с результатами исследований отдельных обучающихся.

Цель занятия: когнитивное развитие обучающихся посредством самостоятельной учебно-исследовательской деятельности, манипулирования натуральными объектами.

Задачи:

• изучение биологического разнообразия Калужской области;
• развитие логического мышления;
• формирование опыта творческой учебно-исследовательской деятельности;
• формирование эмоционально-ценностного отношения к живым организмам, с которыми связаны субъективные открытия обучающегося;
• развитие познавательного интереса к биологическому разнообразию;
• формирование коммуникативных компетенций.

Сценарий занятия «Лаборатория зоологической систематики»

I. Вводный рассказ педагога. (10 мин.)

Значение систематики для биологии, науки в целом и практической деятельности человека. «Естественные» и «искусственные» классификации для разных задач. Как много видов живых организмов существует. Как шел процесс описания новых видов. Труд ученого-систематика. Работы К. Линнея. Динамика описания новых таксонов в фауне и флоре России. Чем сейчас занимаются систематики.

Переход к основной части занятия: «Результаты работы систематиков – классиков Вы изучали или будете изучать в школьном курсе биологии. А сегодня сами побудьте в роли систематиков.

II. Сравнение и классификация животных: самостоятельная работа обучающихся в исследовательских группах.

2.1. Организация работы (5 мин.).

Группа обучающихся разделяется на несколько микрогрупп, желательно по 3 человека, но не более 5. Каждой микрогруппе раздается чашка Петри с набором из 10 беспозвоночных, пинцеты, листы бумаги, обеспечивается доступ к бинокуляру или лупам.

Набор объектов:

• дождевой червь (Oligochaeta, Lumbricidae),
• паук (Arachnida, Aranei) или сенокосец (Opiliones),
• мокрица (Crustacea, Isopoda),
• многоножка-костянка (Chilopoda, Lithobiomorpha),
• многоножка-кивсяк (Diplopoda, Julida),
• кузнечик (Insecta, Orthoptera, Tettigoniidae), кобылка (Acrididae), медведка (Gryllotalpidae),
• уховертка (Dermaptera),
• оса (Hymenoptera, Vespidae)
• два – три вида жуков (Coleoptera): жужелицы (Carabidae) и мертвоеды (Silphidae), жужелицы и усачи (Cerambycidae), жужелицы и пластинчатоусые (Scarabaeidae) или несколько видов жужелиц.

Оптимальный вариант - когда большая часть объектов в разных группах совпадает, а два – три животных – разные в разных микрогруппах. Таким образом будет охвачено больше объектов, и обучающимся легче уйти от установки «правильное / неправильное выполнение задания».

Инструкция: перед Вами набор беспозвоночных животных, типичных для нашего региона. Сегодня Вы будете в роли старинных систематиков, которые не учили описания систематических групп по учебникам, потому что их тогда не было, а создавали их сами. Мы с Вами договорились, что не бывает правильных и неправильных классификаций, хотя одни классификации обладают преимуществами по сравнению с другими для решения каких-то задач.

Ваша задача - разделить объекты на две группы возможно большим числом способов. При этом используйте только морфологические признаки, только то, что мы сейчас можем увидеть невооруженным глазом или с помощью бинокуляра. Представьте, что Вы ничего не слышали об образе жизни этих животных, о гусеницах и куколках. Результаты каждого деления запишите на отдельном листе. Каждой выделенной группе дайте условное название (или научное название, если Вы его знаете и общепринятая классификация совпадет с Вашей). Запишите признаки, на основе которых выделяете эти группы, и перечислите входящих в каждую группу животных. Если научные названия животных Вам неизвестны, придумайте какие-нибудь условные обозначения (например, большой черный жук) и договоритесь об использовании этих названий с другими членами Вашего коллектива.

2.2. Построение разнообразных неиерархических классификаций: самостоятельная работа в исследовательских группах (20 мин.)

Работа целиком самостоятельная, педагог отвечает на технические вопросы, если они появились у детей.

2.3. Фронтальное обсуждение классификаций*(20 мин.).

От каждой исследовательской группы выступает представитель. В докладе он рассказывает, какие животные достались группе и какие классификации были построены. С целью демонстрации исходных данных (набора беспозвоночных) он обходит другие исследовательские группы. При наличии технических возможностей животных демонстрируют на экране с помощью цифровой камеры на бинокуляр, компьютера и мультимедийного проектора.

- Как Вы думаете, по каким признакам мы можем оценить классификации, выбрать наиболее подходящую классификацию?

Вопрос обсуждается по цепочке или в другом порядке. Педагог задает наводящие вопросы. Участники приходят к выводу, что лучшие классификации делят объекты на относительно равночисленные группы, используют легко различимые состояния признаков (например, классификация по размеру здесь не подходит) и могут использоваться для группировки новых объектов.

* При достаточной подготовке обучающихся этот элемент может опускаться, а все обсуждение целесообразно проводить после завершения следующего задания в исследовательских группах.

2.4. Построение иерархических классификаций: Самостоятельная работа в исследовательских группах (15 мин.)

При двухчасовом занятии включается в 2.2

Инструкция: теперь постарайтесь построить наиболее естественную и максимально подробную иерархическую классификацию животных. Поскольку животных у нас немного, лучше эту классификацию записать в виде схемы. Вверху напишите названия самых крупных групп, от них проведите стрелки к группам низшего уровня и т.д. Для каждой систематической группы выделите общие признаки.

На некоторых занятиях хороший эффект давала форма матрицы, в строках которой расположены животные, в столбцах - признаки:

Если возникают затруднения с морфологическим описанием животного, выделением его признаков, педагог раздает схемы строения с подписями (распечатки или на мониторе).

2.5. Фронтальное обсуждение классификаций(20 мин.):

При двухчасовом занятии включается в 2.3

Вариант 1 -  аналогично 2.3 проводится защита своей классификации. Критика и выбор оптимальной классификации.

Вариант 2: исследовательские группы перемещаются, меняются столами с наборами объектов. Каждая исследовательская группа рецензирует чужую классификацию и совершенствует ее.

2.6. Классификационная система – основа построения определительных таблиц (15 мин.).  

При двухчасовом занятии опускается или переносится на следующий день

Практикам (экологам, специалистам сельского и лесного хозяйства и т.д.) от систематики нужны руководства, позволяющие легко и быстро определить вид или другой таксон. Демонстрация дихотомических ключей для определения растений или позвоночных животных (не беспозвоночных, которые представлены в натуральной наглядности). Различные формы построения определительных таблиц демонстрируются на экране или раздаются в печатном виде (книги).

Теперь составьте ключ, который поможет быстро определить название каждого из Ваших объектов. Поскольку животных у нас немного, лучше составить ключ для определения животных в графической форме.

2.7. Определение животных по дихотомическим ключам (15 мин.).

При двухчасовом занятии опускается или переносится на следующий день

Исследовательские группы меняются местами и пытаются определить объекты по дихотомическому ключу, составленному другой группой. Затем высказывают свое мнение о степени трудности такой работы.

 - С чем связаны эти сложности: с непонятно составленным определительным ключом или со сложностью самих животных?

III. Заключение (10 мин.).

Вариант 1. Обучающиеся по цепочке формулируют признаки, используемые для определения наземных беспозвоночных, ранжируют их по значимости.

Вариант 2. Формулируются характеристики различных классов и отрядов беспозвоночных (при подготовке по зоологии).

Вариант 3. Беседа о сложностях выбора признаков и формулировки диагноза таксона.