Методы научного познания
план-конспект урока по биологии (6 класс) по теме

УПРАВЛЕНИЕ ОБРАЗОВАНИЯ АДМИНИСТРАЦИИ ГОРОДА УСТЬ - ИЛИМСКА
МУНИЦИПАЛЬНОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
«СРЕДНЯЯ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ШКОЛА № 15» 

Методы научного познания

Авторская адаптационная

образовательная программа

дополнительного образования детей

Возраст детей: 12-14 лет

Срок реализации: 1 год

Составители:

Кузнецова Татьяна Николаевна,

учитель биологии,

Новикова Галина Ананьевна,

учитель биологии

Рожкова Зоя Николаевна, педагог-психолог

МБОУ «СОШ№15» г.Усть - Илимск

Усть-Илимск - 2012

Программа дополнительного образования

Методы научного познания

Пояснительная записка

В соответствии со статьей 9 Закона Российской Федерации «Об образовании»   образовательная программа определяет содержание образования определенного уровня и направленности. В системе общего образования реализуются основные и дополнительные общеобразовательные программы, направленные на решение задач формирования общей культуры  личности, адаптации личности к жизни в обществе, на создание основы для осознанного выбора и освоения профессиональных образовательных программ.

В подпрограмме «Одарённые дети» президентской программы «Дети России»  дается  концептуальное определение сущности дополнительного образования: «Внешкольное дополнительное образование как социально-педагогическое явление представляет собой единство разнообразия познавательной (предметно-содержательной), развивающей и коммуникативной деятельности детей, в основе которой лежит свободный поиск пути постижения смысла жизни и профессионального мастерства».

Стремительно меняющаяся жизнь заставляет нас пересматривать роль и значение исследовательского поведения в жизни человека и исследовательских методов обучения в практике массового образования. В связи с требованиями ФГОС становится всё более очевидно, что умения и навыки исследовательского поиска в обязательном порядке требуются  не только тем, чья жизнь уже связана или будет связана с научной работой, они необходимы каждому человеку. Поэтому все большую общественную значимость приобретает творческий труд, а значит и творчески работающий человек. И задача школы - воспитание такой личности, которая была бы способна действовать в новых, зачастую непредсказуемых условиях. Вполне очевидно, что для этого необходимо создать соответствующие условия.

На основании Концепции общенациональной системы выявления и развития молодых талантов и в связи с актуальностью данной проблемы в школах активизируется работа научных обществ учащихся, которая направлена на формирование метапредметных универсальных учебных действий и развитие личностных качеств обучающихся.

Данная программа направлена на освоение  учащимися методов научного познания и способствует развитию личности ребёнка, формированию у него информационных и коммуникационных умений и компетенций, навыков научно- исследовательской работы и самостоятельного получения знаний.

Программа разработана по принципу интеграции школьного и дополнительного образования, имеет естественнонаучную направленность и является  практикоориентированной.

Принципиальной новизной   программы является объединение  разрозненных  знаний о методах научного познания и разработка  методик обучения   школьников  этим  методам. (Приложение 1)

 Программа составлена на основании  следующих  принципов:

1.   доступности материала;
2.   связи теории с практикой;
3.   систематичности и последовательности материала;
4.   индивидуального подхода в условиях коллективной работы;
5.   научности;
6.   сознательности и активности приобретения знаний (опирается на интерес учащихся к дополнительному материалу).

Основная цель данной программы  - освоение методов научного познания мира и развитие исследовательских способностей обучающихся.

Для достижения этой цели   решаются следующие задачи.

Образовательные:

• углубление знаний о науке как сфере человеческой деятельности;
• расширение знаний о значении биологии в жизни общества;
• ознакомление с методами изучения природы;
• изучение первоначальных  представлений об исследовательской деятельности;
• знакомство с основными понятиями научного познания мира.

Развивающие:

• формирование навыков научного труда;
• развитие навыков исследовательской деятельности;
• формирование умений оформления результатов  исследовательской работы;
• развитие универсальных учебных действий (описание, сравнение, обобщение, построение логических цепочек);
• развитие личностных качеств обучающихся и саморазвитие.

Воспитательные:

• воспитание экологической культуры ;
• воспитание  уважения к  профессии ученого;
• формирование потребности  здорового образа жизни.

Отличительной особенностью программы   является то, что она даёт возможность   ребёнку комплексно освоить методы научного познания, попробовать свои силы в научно - исследовательской деятельности, выбрать приоритетное направление и максимально реализовать себя в нём.

Программа применима для обучающихся основной школы (12-14 лет).

Программа рассчитана на  один год

Режим занятий: 16 часов в год  (4 занятия в четверть)

Основными видами деятельности являются информационно-рецептивная, репродуктивная и творческая (учебные индивидуальные  исследования с использованием разных методов).

Используемые формы и методы; самостоятельные работы, беседы, консультации, лабораторный практикум, аналитические занятия, дискуссии, тренинги.

Обучающиеся должны знать:

• терминологию (научный факт, научный метод,  методы исследования: описательный, сравнительный, исторический, экспериментальный, проблема, гипотеза, объект, предмет исследования).
• этапы  научно - исследовательской работы и порядок проведения научного исследования;
• методы проведения исследований;
• правила работы с источниками научной и публицистической литературы;
• виды отчетности о научно - исследовательской работе.

Обучающиеся должны   уметь:

• анализировать информацию;
• выделять актуальную проблему;
• формулировать  тему для исследовательской работы;
• выдвигать гипотезы;
• владеть  разными методами научного познания мира;
• формулировать выводы по результатам исследования;
• анализировать результаты исследования;
• оформлять отчет о результатах  научно - исследовательской работы.

Критерии оценки уровня достижений учащихся:

• наблюдение активности на занятиях;
• беседы с учащимися;
• анализ работ учащихся;
• психологический мониторинг личностного развития. (Приложение 2)
• тестирование;

Диагностика также может быть проведена в форме классического зачёта. Тесты и вопросы для зачета прилагаются.( Приложение 3)

• мониторинг результатов участия в научно – практических конференциях; (Приложение 4)

.

. Содержание программы

Введение (2 часа)

Тема 1.

Что такое наука. Роль наук в жизни современного общества. Разнообразие наук.

Объект, предмет и методы научного познания мира.

Тема 2.

Биология – комплексная  наука. Объект, предмет и методы изучения биологии. Значение биологических знаний.

Раздел I. Универсальные методы (4 часа)

Тема 1.  Исторический метод в биологии. Эволюция органического мира (2 часа). Знакомство с биографией Ч.Дарвина.

Тема 2. Метод наблюдения (1час). Понять цель наблюдения, уточнить предмет наблюдения.

Разработка плана наблюдения. Определение формы записи наблюдаемых объектов.

Многократность наблюдения с целью повышения его объективности.

При описании наблюдаемых явлений обращается  внимание на то, как они протекали во времени и при каких условиях.

При описании результатов наблюдений особое внимание уделяется на то, что существенно новое было обнаружено и что общего с  известным.

Полученные результаты оформляются в виде письменного отчета или графически (в виде рисунков, схем).

Тема 3. Эксперимент. Отличие научной теории от псевдонаучной. Требования к эксперименту - его воспроизводимость Этапы научного исследования: анализ информации, выявление проблемы, выдвижение гипотез, постановка целей и задач, формулирование выводов (1час).

Раздел II. Частные методы (3 часа).

Тема 1. Микроскопирование. Описание. План описания объекта.

Наблюдение  в микроскоп и описание объекта.

Тема 2. Наблюдение в микроскоп и описание явления. Явление – то, в чем сказывается, обнаруживается сущность, а также вообще всякое проявление чего – либо. План описания явления: внешние признаки явления, условия, при которых оно обнаруживается, сущность явления и механизм протекания. Связь с другими явлениями. Использование в практике.

Тема 3. Генеалогический метод  ( составление родословной). Дать понятие генетики как одной из биологических наук, основные понятия генетики (наследственность, изменчивость, доминантные и рецессивные признаки) Знакомство с биографией Г.Менделя, с основным методом генетики. Особенности изучения генетики человека. Генетическая символика.

Раздел III.  Заключение (7часов)

Тема 1.Виды исследовательских работ. Сообщения, реферат, научная статья, исследовательская работа.

Тема 2.Требования к оформлению исследовательских работ.

Введение

Теоретическая часть

Практическая часть

Заключение

Литература

Приложения

Знакомство с алгоритмом проведения экспертизы исследовательской работы. Выбор теоретического эталона для сравнительного анализа (Теоретический эталон – это совокупность существенных признаков данного класса системы). Сравнение существенных признаков экспертируемой системы с существенными признаками теоретического эталона.

Оценка творческой новизны продукта деятельности. Оценка идеальности полученного результата. Оценка нравственных аспектов деятельности и ее результатов.

Модернизация технологии экспертизы для данного класса системы с учетом выполненной работы.

Тема 3.Подготовка к защите работ. Психологический тренинг

Защита и анализ  исследовательских работ (4 часа)

Тематическое планирование

Материально-техническое обеспечение программы:

Помещение:

— учебный кабинет, оформленный в соответствии с профилем проводимых занятий и оборудованный в соответствии с санитарными нормами: столы и стулья для педагога и учащихся, классная доска, шкафы и стеллажи для хранения учебной литературы и наглядных пособий, мультимедийное оборудование

Оборудование: микроскопы, микропрепараты, коллекции, натуральные объекты, лабораторное оборудование, реактивы.

Учебно-методическое обеспечение:

источники информации (словари, научно-популярная литература, интернет – ресурсы, методическая литература для учителя),  объекты для исследований (комнатные растения, микропрепараты, окаменелости, гербарии), семена растений, культура инфузории- туфельки.

Список литературы использованной для составления программы:

1. Горский В.А. Технология разработки авторской программы дополнительного образования детей // Дополнительное образование. — 2001, № 1. — с.30—31.
2. Концепция модернизации дополнительного образования детей Российской Федерации  

// Дополнительное образование.- 2010 года.

3. Примерные требования к программам дополнительного образования детей. Письмо Департамента молодежной политики, воспитания и социальной защиты детей Минобрнауки России от 11.12.2006 № 06-1844.

Список литературы для педагога:

1. Данилова А.Г. Как организовать и провести урок-исследование. Химия в школе. 1999. №7, с. 21.
2. ГОСТ 2.105-79 «Общие требования к текстовым документам».
3. ГОСТ 7. 32-81 «Отчет о научно-исследовательской работе. Общие требования и правила оформления».
4. Никитина Р., Волкова А. Введение в научно-исследовательскую работу. Школа, 1998

5.Репкин В.В., Репкина Г.В., Заика Е.В. О системе психолого-педагогического мониторинга       в построении учебной деятельности  // Вопросы психологии, № 1, 1995.  

6.Савенков А.И. У колыбели гения. М. Педагогическое общество России. 2000.

7.Соловейчик М.С. Методические указания к курсу «Методика самостоятельной работы». М. МГ ЗПИ, 1998

8.Тяглова Е.В. Исследовательская и проектная деятельность учащихся по биологии. М.: Глобус, 2008

9.Шумакова Н. Б., Авдеева Н. И., Климанова  Учимся по новому стандарту -

издательство "Просвещение" 2011

Список литературы для обучающихся:

1. Ашихина Т.Я. «Школьный экологический мониторинг», изд.»Ангар», 1999
2. Бели Р.Л. «Птицы разных материков» М .»Просвещение», 1986
3. Био-энциклопедия «Птицы» Атлас – определитель птиц России
4. Ващук Л.Н., Попов Л.В. «Леса и лесное хозяйство», Иркутское управление лесами, 1997
5. Гиляров М.С. «Большой энциклопедический словарь. Биология» научное изд. «Большая Российская энциклопедия», М., 1998
6. Грин Н.,Стаут У. Биология, том I, III, М., «Мир»,1993
7. Иванов Т.В. Свиридова Г.А. Большой справочник по биологии.М., изд. «Астрель», 2002
8. Иванов А.И. Краткий определитель птиц, Ленинград, изд.»Наука»,2009
9. Реймерс Краткий словарь биологических терминов. М.,изд «Просвещение»,1995
10. Чебышев Н.В. Биология. Пособие для поступающих в вузы, М., изд.»Новая волна»,2005
11. Энциклопедия для детей. Аванта+, Биология, М., изд «Аванта», 1998
12. Филичкина Н.И. Физиология растений, М., изд. «Просвещение», 1980

      13. Якушкина Н.И. Физиология растений, М., изд. «Просвещение»,1980.

Приложение 1.

Методические рекомендации

по проведению занятий

Введение.

Занятие 1. Что такое наука Разнообразие наук.

Теоретический материал дается в форме поисковой беседы и сопровождается  презентацией. Перед началом  занятия целесообразно задать вопросы: «Что такое наука?». «Чем одна наука отличается от другой?» После ответов учащихся раскрыть понятие «наука».  Нау́ка — сфера человеческой деятельности, имеющая своей целью сбор, накопление, классификацию, анализ, обобщение, передачу и использование достоверных сведений, построение новых или улучшение существующих теорий.

Знакомство с термином «научный метод» (греч. methodos — путь исследования). Научный метод - это совокупность приемов и операций, используемых при построении системы научных знаний,  принимаемых лишь при достаточных доказательствах.

Дается классификация методов научного познания, позволяющих адекватно описывать природные (естественные ) или общественные (гуманитарные ) науки и прогнозировать их развитие. Главный принцип в науке «Ничего не принимай на веру». Главная задача науки — построение системы достоверного знания, основанного на фактах и обобщениях, которые можно подтвердить или опровергнуть.

Знакомство с основными этапами научного познания.

Получение фактов  >  Постановка проблемы   >  Конструирование гипотез >   Гипотеза

Проверка гипотез    >  Проверка прогнозов    >  Конструирование новых гипотез

↓

Научные факты

↓

Подтверждение    или      опровержение

↓

Построение теории

↓

Теория

Данная схема поможет вам спланировать исследования и правильно оформить результаты.

Подведение итогов занятия.

Занятие 2. Биология - комплексная  наука. Биология – наука о жизни.

Выясняется, что является объектом исследования биологии. (Живой организм).

При помощи компьютерной презентации показать многообразие живых организмов. Дать представление  о делении живой природы на царства.  Познакомить с предметами  исследования:  строение, процессы жизнедеятельности, наследственность и изменчивость организмов. Методы изучения биологии. Основными  методами в биологии являются:  описательный; сравнительный; исторический; экспериментальный.

Дать представление о семье биологических наук.

Показать интеграцию биологии с другими науками: биохимия, биофизика и др. (Основные открытия в последнее время сделаны на стыке пограничных наук).

Занятие 3. Исторический метод в биологии (на примере эволюции растений)

Цель: закрепить знания о классификации методов научного познания мира, познакомить с сущностью историческим метода. Познакомить с жизнью и научной деятельностью Ч.Дарвина.

Формировать познавательные УУД: учебно-логические: сравнение, обобщение, умение делать выводы; коммуникативные.

Оборудование: таблицы « Отделы растений», гербарии, окаменелости

Ход занятия

Актуализация знаний.

В ходе фронтальной беседы вспомнить классификацию наук, отличительные особенности наук,  классификацию методов.

• Почему наблюдение  и эксперимент считают общими методами?
• Ребята, какие царства живой природы вы знаете?
• Обратите внимание на комнатные растения, гербарии, которые у вас на столах.
• Что вы можете сказать о растениях? ( Растения очень разнообразны)

Привлечь внимание обучающихся на экран, где показано развитие растений от простых (водорослей)  до самых сложных (покрытосеменных). Предложить назвать основные отделы растений. (Водоросли, моховидные,  папоротникообразные,  голосеменные, покрытосеменные).

• Ребята, а почему мы распределили растения именно в такой последовательности?
• Что происходило с растениями в ходе эволюции?  Предложить  найти в словаре, что означает термин «эволюция».

Организуется работа в группах, Используя учебную литературу, обучающиеся находят усложнения у растений каждого отдела. (Обучающиеся должны обращать внимание на появление органов у растений, на их местообитания).

Задания для обучающихся в группах

1группа – Усложнения мхов по сравнению с водорослями.

2 группа – Усложнение папоротников по сравнению с мхами.

3 группа – Усложнение голосеменных по сравнению с папоротниками.

4 группа – Усложнение покрытосеменных по сравнению с голосеменными.

• Ребята, что происходило с растениями в ходе длительной эволюции?
• С чем  связано изменение и усложнение растений?
• Как вы думаете, всегда ли на Земле произрастали такие растения, которые мы видим сейчас?
• Откуда это узнали ученые? Вводится понятие палеонтология.

Предложить рассмотреть раздаточный материал « Кусочки каменного угля с отпечатками древних растений», слайд презентации с изображением первых наземных растений.

Обучающиеся знакомятся с текстом учебника биологии «Образование каменного угля».

После работы с текстом организуется беседа.

• Из каких растений образовался каменный уголь?
• Почему древовидные папоротники вымерли?
• Как объяснить, что на пластах каменного угля хорошо сохранились отпечатки древних растений?

Внимательно рассмотрите современные растения и отметьте, с какими современными растениями больше всего похожи отпечатки древних растений? О чем это может свидетельствовать?

Итак,  ребята, сегодня на  занятии,вы,  используя исторический метод, смогли  объяснить развитие растений в ходе эволюции.

• Что же такое исторический метод?  Давайте найдем в интернете определение исторического метода.

Исторический метод выясняет закономерности появления и развития организмов, становления их структуры и функций. Утверждением в биологии исторического метода наука обязана Ч. Дарвину. Применение исторического метода позволило превратить биологию из науки описательной в науку, объясняющую, как произошли и как функционируют многообразные живые системы.

• Подумайте, какие события в биологии были изучены  с помощью исторического метода.  (Многообразие пресмыкающихся, вымирание динозавров, мамонтов).
• Как вы объясните существование на Земле многообразия растений?
• С помощью какого метода изучается появление и развитие растений на Земле?

Спасибо за работу.

Занятие 4.

Исторический метод в биологии (на примере эволюции животных)

Цель: расширить знания обучающихся об историческом методе познания мира.

Формировать познавательные УУД: учебно-логические: сравнение, обобщение, умение делать выводы; коммуникативные.

Оборудование: схема «Родословная животного мира», коллекция «Формы сохранности ископаемых животных».

Ход занятия

Актуализация знаний.

• С каким методом изучения живой природы вы познакомились на прошлом занятии?
• Что понимают под историческим методом?
• Что вам удалось выяснить с помощью этого метода?

Организация работы в группах.

1. Рассмотрите схему «Родословная животного мира».
2. Подумайте, что она отражает? (Эволюцию животных).
3. Какие организмы были предками животных? Почему?
4. Почему эволюцию изображают в виде древа? (Отображает единство происхождения и родство организмов).
5. В каком направлении шла эволюция животных? Докажите это, используя учебную литературу.
6. Рассмотрите образцы коллекции ископаемых животных. На каких современных животных они похожи, по каким признакам? Чем они различаются и почему?

О чем это свидетельствует?

Заключение

• Так как можно  объяснить существование на Земле многообразия животных?
• Какой научный метод позволил это выяснить?
• В каких еще науках применяется исторический метод?

Спасибо за работу

Тема 5. «Методы научного познания. Наблюдение».

Цель: продолжать развивать  исследовательские навыки  у обучающихся; познакомить с методом наблюдения; воспитывать уважительное отношение к труду ученого.

Оборудование и  натуральные объекты:  аквариумные рыбки, виноградные улитки, культура инфузории туфельки, микроскопы,  лупы, линейки.

Ход занятия

Организационный момент.

Актуализация знаний.

Вспомните, какие существуют методы научного познания?

• Как вы думаете, какой из методов более доступен  для исследования?
• А что значит наблюдать?
• Как вы думаете, легко ли проводить исследования  методом наблюдения?
• Ребята к сегодняшнему занятию мы предложили одному  нашему юному исследователю найти в литературе материал о том, как совершаются открытия методом исследования.
• (Сообщение обучающегося о Ж-А Фабре). Демонстрация книг Ж.Фабра.
• Какое же открытие совершил Ж.А. Фабр? ( В ходе своих наблюдений он пришел к выводу, что  сложное поведение насекомых объясняется не разумной деятельностью, а врожденными бессознательными рефлексами - инстинктами).
• Подумайте: какие черты личности (характера) помогли стать ему известным ученым - исследователем?
• Сегодня мы предлагаем вам стать на некоторое время учеными - исследователями.

Организация работы в группах.

Первой группе предлагается в качестве объекта наблюдения аквариумные рыбки.

Второй группе - виноградные улитки.

Третьей – инфузории-туфельки.

Обучающимся предлагается выступить с результатами своих наблюдений.

• Ребята, а какие открытия совершили сегодня вы? Вам интересно было наблюдать?
• Что было сложно?
• Как вы думаете, для чего совершаются открытия?
• Ребята,  а могут ли наблюдения за живыми объектами иметь какое-нибудь практическое значение, или люди наблюдают только потому, что им это интересно?

Привести пример из книги «Наши знакомые незнакомцы» ( Наблюдение за паутиной и идея строительства висячих мостов).

Сегодня на занятии присутствуют ребята, которые уже не первый год занимаются в НОУ, у них есть опыт  применения метода наблюдения. С результатами своих исследований они уже выступали не только  на школьной, но и на городской НПК «Шаг в будущее!» и  их работы удостоены дипломами I степени. Давайте дадим им слово, они расскажут о своих исследованиях и результатах.

• Ребята, давайте подведем итог нашей работы.
• С какими методом  научного исследования вы сегодня  познакомились более подробно?
• У вас не появилось желания для исследования ?  Что еще можно наблюдать  кроме живых объектов.

Поделитесь вашими впечатлениями о сегодняшнем занятии.

Спасибо всем за работу!

Тема 6: «Методы научного познания. Эксперимент»

Цель: продолжить знакомство  членов НОУ с методами научного познания, дать понятие об эксперименте как методе  научного исследования. Формировать познавательные УУД. Воспитывать потребность в здоровом образе жизни.

Оборудование: компьютерная презентация, куриный белок, свекла, спирт

Ход занятия

I.  Приветствие членов НОУ.

II. Актуализация  знаний о методах исследования.

Ребята мы продолжаем знакомство с методами научного познания?

• Что такое методы? (Это инструменты, с  помощью которых изучаются предметы, объекты)
• Вспомните, с какими методами научного познания вы познакомились на прошлом занятии?
• В чем сущность метода наблюдения?   (Наблюдение — это планомерное и целенаправленное восприятие явлений, результаты которого в той или иной форме фиксируются наблюдателем.)
• Кто из вас пользовался этим методом в работе над темой исследования?

(Привлечение детей старшего возраста для знакомства обучающихся с результатами своих наблюдений).

Но  для изучения природы пользуются и другими методами.

На сегодняшнем занятии вы познакомитесь еще с одним методом научного познания.

Для этого мы предлагаем вам работу в группах.

Задание 1. Прочитайте предложенную вам информацию. Как закончите, поднимите руку.

• О чем эта информация? ( О вредном влиянии алкоголя на человека)
• Что  из прочитанного вас  поразило больше всего? ( Что алкоголь разрушает органы и интеллект человека, сокращает жизнь)
• Ребята, а вы впервые  услышали о вреде алкоголя?  (Нет, часто говорят по радио и телевидению)
• Подсказка учителя: знают, что вредно, но все равно употребляют.
• Вспомните схему «Основные этапы научного познания».
• Используя полученную информацию, попробуйте обозначить одну из проблем нашего общества.

Чтобы сформулировать проблему, нужно вспомнить, а что означает термин «проблема»?  Найдите в словаре определение этого   понятия.  Пробле́ма (др.-греч.) — противоречивая ситуация, выступающая в виде противоположных позиций в объяснении каких-либо явлений, объектов, процессов и требующая адекватной теории для её разрешения. (Важной предпосылкой успешного решения проблемы служит её правильная постановка. Неверно поставленная проблема или псевдопроблема уводят в сторону от разрешения подлинных проблем)

Ставя проблему, исследователь отвечает на вопрос: что надо сделать,  чтобы разрешить противоречие?

• Так какая же проблема обозначена в тексте? (Проблема алкоголизма)
• Ребята,  а как обратить внимание людей на данную проблему?
• А  как можно доказать вредное влияние алкоголя на живую материю? ( провести опыт).
• Для чего проводят опыты? (чтобы доказать или опровергнуть какое то предположение).
• Как называется научное предположение? Найдите в словаре точное определение понятия гипотеза. Гипотеза - это научное предположение, истинное значение которого неопределенно. (Она представляет собой возможный (предполагаемый) ответ на вопрос, который исследователь поставил перед собой, и состоит из предполагаемых связей между изучаемыми объектами).
• Итак,  ребята, мы с вами сформулировали гипотезу. Что такое гипотеза? Найти в словаре.

Построение гипотезы является одним из наиболее трудных этапов исследования. Попытайтесь сформулировать гипотезу.( Если под воздействием алкоголя  произойдут изменения внешнего вида исследуемого объекта, значит,  алкоголь оказывает на него  вредное влияние).

Итак,  ребята, мы с вами сформулировали гипотезу.

А теперь проведем опыты.

Задание № 2. Выполните действия  по инструктивной карточке.

Опыт1.

1. В пробирку с  белком куриного яйца добавить спирт.  Что вы наблюдаете?
2. Сделайте вывод
3. Учитель: Ребята, из чего состоит человек?  А в клетках человека есть белки?  Как вы считаете, белки нашего организма так же реагируют на спирт?

Опыт 2.

1. Достаньте брусочек свеклы предварительно промытый  в  воде  и поместите в пробирку со спиртом. Что вы наблюдаете? Почему сок свеклы окрасил спирт  и не окрасил воду? (Алкоголь разрушает клеточную мембрану и в результате нарушается ее избирательная проницаемость.
2. Сделайте вывод.

• Ребята, какие действия вы сейчас выполняли?  ( Опыт, эксперимент)
• Что же такое эксперимент (опыт)? Найдите в словаре.

Эксперимент — это метод исследования, который воспроизводится в описанных условиях неограниченное количество раз, и даёт идентичный результат.

• Уточните, для чего вы  проводили данный эксперимент?  (для подтверждения гипотезы).
• Так ваша гипотеза,  нашла подтверждение?  Значит, алкоголь, действительно,  оказывает вредное влияние на живую материю.

Итак, с каким методом научного познания вы сегодня познакомились?

Эксперимент отличает научную теорию от псевдонаучной.

Одно из главных требований к эксперименту — его воспроизводимость .

Возможно привлечение старшеклассников для сообщения результатов своих экспериментов.

Итак, ребята, вы  сегодня  более подробно познакомились  с  экспериментом, как  методом  научного исследования.

• Для чего проводят эксперимент? (Чтобы доказать или опровергнуть гипотезу).
• С какими затруднениями вы столкнулись?
• Какой метод сложнее наблюдение или эксперимент?  А важнее?
• Выскажите ваши впечатления о сегодняшнем занятии.

Тема 7. Микроскопирование.

Наблюдение в микроскоп и описание объекта.

Цель занятия: продолжить знакомство с методами изучения природы. Дать понятие о методе описание и частном методе исследования микроскопировании. Формировать умения готовить микропрепараты, рассматривать и описывать объекты.

Оборудование: баночки с культурой инфузории-туфельки, пипетки, предметные и покровные стекла, микроскопы, вата.

Ход занятия

I. Вступительное слово учителя.

Дорогой друг! Где бы ты не находился, тебя всюду окружают живые организмы. При знакомстве с ними тебе необходимо не только знать, как они называются, но и описывать их, давать им характеристику, уметь выделять общее и индивидуальное.

II. Наблюдение за строением и передвижением инфузории-туфельки по инструкции. Результаты каждого этапа исследования заносите в дневник наблюдения.

1.Приготовьте микропрепарат: на предметное стекло с помощью пипетки поместите каплю культуры инфузории-туфельки; положите в каплю несколько волокон ваты и накройте покровным стеклом.

2.Рассмотрите микропрепарат при малом увеличении; определите форму тела. Передний и задний концы тела.

3.Проведите наблюдение за передвижением инфузории-туфельки.

4.Рассмотрите инфузорию под большим увеличением. Выясните, чем покрыто ее тело?

5.Какие органоиды вам удалось увидеть?

6.Поместите на предметное стекло вторую каплю воды, соедините обе капли мостиком, в первую каплю положите кристаллик соли. Что вы наблюдаете? Почему это происходит? О чем это свидетельствует?

7.Зарисуйте инфузорию-туфельку в тетради и подпишите увиденные части тела.

III. Вопросы для обсуждения.

1.Для чего в каплю с инфузориями помещали волокна ваты?

2.Опишите внешний вид инфузории и характер передвижения. Что значит описание?

3.Подумайте, почему сократительные вакуоли есть только у пресноводных простейших?

4.Почему инфузорию считают самой совершенной из простейших?

5.Какие причины вызвали изменение в поведении инфузории- туфельки

С каким методом изучения природы вы сегодня познакомились?

Почему этот метод относится к частным?

Чему вы сегодня научились? И для чего вам это нужно?

Какие трудности у вас возникли при описании?

Спасибо за работу.

Тема 8. Наблюдение в микроскоп и описание явления.

( На примере плазмолиза и деплазмолиза в клетках кожицы чешуйки лука).

Цель: продолжить знакомство с методами изучения природы. Развивать умения работать с микроскопом, готовить микропрепараты. Формировать умения  описывать биологические процессы.

Оборудование: чешуйка лука, раствор поваренной соли, микроскоп, предметное и покровное стекла, фильтровальная бумага.

Ход занятия

Добрый день

I.Вступительное слово учителя.

Ребята, чему вы научились на прошлом занятии.

При изучении, каких биологических объектов используется метод микроскопирования?

Что вы описывали на прошлом занятии? ( биологический объект инфузорию туфельку).

Сегодня мы продолжим работу с микроскопом, для того, чтобы наблюдать и описывать биологическое явление.

Ребята, что такое явление?

II. Самостоятельная работа учащихся по инструктивной карточке. Результаты наблюдений заносите в дневник.

1. Приготовьте микропрепарат кожицы чешуйки лука. Внимательно рассмотрите клетки. Как располагается цитоплазма относительно клеточной оболочки? Зарисуйте 2-3 клетки.

2. Фильтровальной бумагой оттяните воду и капните на предметное стекло 2-3 капли раствора поваренной соли. Как изменилось положение цитоплазмы? Куда двигалась вода в клетки или из них? Найдите в литературе название этого явления.

3. Удалите излишки раствора соли и капните 2-3 капли воды. Наблюдайте за состоянием цитоплазмы. Куда двигалась вода в данном опыте и почему? Как называется это явление?

III. Вопросы для обсуждения.

1.Что могло бы произойти с клетками, если бы их оставили надолго в растворе соли?

2. Подумайте, какое практическое значение может иметь явление плазмолиза?

3. О чем свидетельствуют явления плазмолиза и деплазмолиза?

Какие методами  вы использовали для работы на сегодняшнем занятии?

Что  вы наблюдали?

Что сложнее описывать объект или явление? Почему?

Какие у вас возникли трудности?

Какие у вас возникли вопросы?

Попробуйте дома сформулировать темы для своих будущих исследований.

Для следующего занятия обучающимся предлагается задание на дом: Собрать материал о том какой цвет глаз, волос, кожи, рост, близорукость у членов своей семьи (бабушки, дедушки, тети, дяди, братья, сестры).

Тема 9. Генеалогический метод (метод составления родословных)

Цель: познакомить обучающихся с генеалогическим методом исследования как частным методом познания мира; дать понятие генетики как науки о наследственности и изменчивости; формировать умения составлять генеалогическое древо семьи; воспитание уважения к представителям предыдущих поколений своего рода.

Оборудование: таблицы с изображением схем родословных; карандаши, линейки.

Ход занятия

I.Вступительное слово учителя.

Для создания положительного настроя и актуализации полученных знаний используем видеофрагмент. На экране  обучающиеся видят движение одноклеточных организмов

( эвглена зеленая, инфузория туфелька).

• Благодаря какому методу появилась возможность изучения микроскопических организмов?
• Когда и кем впервые был использован микроскоп для изучения живых объектов?

Ребята, вам было дано задание определиться с темами ваших учебных исследований.

Кто  уже выбрал для себя интересующую  тему?  Что вы хотите выяснить в ходе своих исследований?

Ребята, кроме микроскопирования существуют и другие частные методы познания природы.

II. Знакомство с генетикой. Рассказ учителя.

Есть такая  биологическая наука – генетика. Основоположником науки генетики является чешский ученый Г.Мендель.  Воспользуйтесь словарем и найдите определение термина «генетика».

• Что же является предметом изучения науки генетики?
• Давайте выясним, а что такое наследственность и изменчивость? Обратитесь к словарю.
• Какими методами можно изучать наследственность и изменчивость организмов?

Г. Мендель разработал основной метод изучения наследственности и изменчивости у организмов - это гибридологический или по-другому метод скрещивания.  Но этот метод нельзя использовать для изучения генетики человека.

Поэтому ученые разработали особые частные методы изучения генетики человека: генеалогический, близнецовый, цитогенетический. Ввести понятие доминантные и рецессивные признаки.

Сегодня мы с вами познакомимся только с одним методом - генеалогическим.

III. Знакомство с генеалогическим методом.

- Вам знакомо понятие  «генеалогия»?  ( Генеалогия – это родословная)

Изучение родословных – важный метод изучения наследования признаков у человека.

• Ребята, подумайте, а что можно узнать при помощи этого метода? (От кого мы получили признаки строения или какие болезни могут передаваться детям от родителей).

Генеалогическое изучение семьи начинается с обнаружения носителя необычного признака – пробанда.

Знакомство с обозначениями, принятыми при составлении родословных человека.

Предложить обучающимся отобрать генетический материал для составления генеалогического древа семьи. В качестве признака, подлежащего генеалогическому изучению,  можно взять, например, цвет глаз, волос, кожи; рост; близнецовость.  Из   патологических признаков может быть близорукость, гипертоническая болезнь.

IV. Самостоятельна работа

Для составления родословной предлагается  инструктивная карточка.

1. Предлагается собрать сведения о трех поколениях. Поколение бабушек и дедушек с обеих родительских сторон. Учитывать также поколение родителей, их сестер, братьев: родных и двоюродных. В сведениях отражаются фамилия, имя, отчество, возраст, пол, особенности труда и быта, характеристика изучаемого признака.

2. Используя весь собранный материл, составить схему, соблюдая  принятые в генетике условные обозначения.

3.Поместите в центре схемы носителя признака (пробанда), обозначив его в зависимости от пола двойным квадратом или кружком.

4. Расположите в один ряд, в порядке рождения, слева направо его братьев и сестер, соедините их графическим коромыслом.

5. Выше укажите родителей, соединив их друг с другом линией брака.

6. Далее соедините между собой горизонтальными и вертикальными линиями всех лиц одного поколения, обозначив их арабскими цифрами, и всех лиц разных поколений, обозначая их римскими цифрами.

7. Проведите тщательный анализ родословной изучаемого признака.

8.Обратите внимание на многократную повторяемость признака у отдельных членов семьи.

9. Оцените характер наследования признака ( доминантный или рецессивный признак, у кого встречается: только у мужчин, или у мужчин и женщин).

V. Подведение итогов.

• С каким методом научного познания вы сегодня познакомились?
• В чем сложность применения данного метода.
• Где в практической жизни человека  используется генеалогический метод? (генетические консультации).

Рефлексия.

Спасибо за работу!

Приложение 2

Банк диагностического инструментария для отслеживания личностного развития обучающихся

Карта   личностного развития

Фамилия, имя ребенка______________________

Возраст____________________

Ф.И.О. педагога

Динамика формирования уровня личностного роста обучающихся

Приложение 3.

Примерные вопросы для зачета.

1. Что такое наука. Разнообразие наук.
2. Что такое метод. Классификация методов.
3. Какие методы можно отнести к универсальным,  почему?
4. Что такое частные методы, почему они так называются?
5. Назовите имена ученых, которые внесли вклад в развитие науки биологии
6.  Основные этапы выполнения исследовательской работы.

      7. Отличия исследовательской деятельности от других видов деятельности.

      8. Виды источников информации.

      9. Методики исследования по выбранной теме.

     10. Правила техники безопасности при выполнении эксперимента  

     11.Формы доклада о своих исследованиях.

     12.Этические нормы, принятые при изложении результатов своей работы.

     13..Необходимые требования к содержанию доклада.

     14.Этика постановки вопросов.

     15. Особенности тезисов как формы представления работы в виде краткой печатной публикации.

Примерные вопросы для тестирования обучающихся.

(правильные ответы выделены курсивом)

Часть А.  содержит задания с выбором одного правильного ответа из четырех

А1. Основным научным методом исследования в самый ранний период развития биологии был:

1. Экспериментальный
2. Микроскопия
3. Сравнительно-исторический
4. Метод наблюдения и описания

А2.Изучение закономерностей появления и развития видов выясняется с помощью метода:

1. Наблюдения
2. Экспериментального
3. Моделирования
4. Исторического

А3. Метод познания, который используют для изучения генетики человека:

1. Исторический
2. Наблюдение
3. Родословной
4. Описание

А4. Когда впервые использовали микроскоп для изучения живых систем

1. 1675г.;   2) 1665г.;   3) 1839г.;    4)1831г.

А5. Кто впервые  увидел в микроскоп одноклеточные организмы:

1. Р.Гук                          3) А. Левенгук
2. Р.Браун                      4) Ч. Дарвин

А6. Для изучения клеток и тканей используют метод:

1. Наблюдения                                     3)  Исторический
2. Микроскопирование                       4)   Родословной

А7. Метод исследования, который воспроизводится в описанных условиях неограниченное количество раз, и даёт идентичный результат:

1. Эксперимент
2. Наблюдение
3. Описание
4. Исторический

А8. Главное требование  к методу эксперименту:

1. Легкость проведения
2. Его неоднократная  воспроизводимость
3. Описание результатов
4. Получение разных результатов

А9. Планомерное и целенаправленное восприятие предмета или явлений, результаты которого в той или иной форме фиксируются – это метод:

1. Микроскопирование
2. Исторический
3. Родословной
4. Наблюдение

А10. Объектом изучения науки биологии являются:

1. Превращение одних веществ в другие
2. Живые организмы
3. Природные явления
4. Планета Земля

Часть В1. предполагается выбрать несколько правильных ответов

В1.  Какие методы используются для изучения процессов протекающих в клетке?

1. Родословной
2. Микроскопирование
3. Описание
4. Исторический
5. Наблюдение
6. Гибридологический

В2. Распределите в правильной последовательности этапы научного исследования:

А) выдвижение гипотез

Б) формулирование выводов

В) анализ информации

Г) постановка целей и задач,

Д) выявление проблемы  

Е) научные факты ( подтверждение или опровержение гипотезы)     Ответ: В,Д,А,Г,Е,Б

В3.  Установите  соответствие между  именем ученого и его вкладом в науку

1. Ч.Дарвин                                          А. Основоположник науки генетики                        
2. А.Фабр                                              Б. Применил исторический метод
3. Г.Мендель                                         В. Открыл клетку
4. Р.Гук                                                  Г. Наблюдение за насекомыми

Ответ:

Приложение 4.

      VII открытая региональная научно - практическая      

 конференция    школьников «Эврика»  г.Новосибирск

Секция БИОЛОГИИ

Загадки серебряной воды

                                                                        Автор: Кнауэр Дмитрий

              МБОУ «СОШ .№15», 10Б класс,

                       г.Усть-Илимска

         Научный руководитель: Новикова Галина Ананьевна    -учитель биологии ,    

         высшей квалифицированной категории

Адушева Светлана Алексеевна- учитель химии, первая квалификационная категория

                                       г. Усть-Илимск , 2012

                                                         Оглавление

1. Введение        2

2. Основная часть        3

2.1 Физические и химические свойства серебра        3

2.2 Влияние серебра на  микроорганизмы        3

3.Практическая часть.        5

3.1 Определение ионов серебра в воде        5

3.2  Влияние серебра на инфузорию-туфельку        5

3.3 Действие серебра на  растения        6

Заключение        8

Список литературы:        9

Приложение 1.        10

Приложение 2        12

1. Введение

         Как то попалась мне на глаза статья в журнале, где говорилось, что более половины авиакомпаний мира используют воду, обработанную серебром как способ защиты пассажиров от различных инфекций. Во многих странах с помощью серебра дезинфицируют воду в бассейнах. В Швейцарии использую серебряные фильтры для очистки воды в домах и офисах. На международной космической станции употребляется только «серебряная  вода». Из истории мне тоже  были известны примеры о применении серебряной воды, например «Персидский царь, отправляясь на войну, всегда брал запасы пищи, тщательно приготовленной дома, и скота. Также брал он воду из реки, что течет через Сузы, для питья, так как только она была царю по вкусу. Всегда, когда он путешествовал, его сопровождало несколько повозок, запряженных мулами, на которых перевозили воду, уже прокипяченную для питья и разлитую в серебряные фляги».
В чем же заключается секрет «серебряной» воды? Я решил подробно изучить данную проблему. Изучив большое количество специальной и научно- популярной литературы, я узнал только, что  ионы серебра губительно влияют на болезнетворные микробы. А в чем конкретно проявляется действие серебра на разные организмы  в литературе ответа не нашел. Решил провести собственные исследования, чтобы выяснить, как влияет                   « серебряная» вода на организмы.

Цель работы: выяснить, в чем заключается полезность «серебряной» воды.

Задачи, которые я поставил следующие:

-изучить имеющуюся литературу по данному вопросу;

- выяснить физические и химические свойства серебра как химического элемента, для объяснения влияния серебра на организм.;

-подобрать объекты для исследования;

-поставить ряд экспериментов,  которые позволят сделать вывод о действии серебра на организмы;

- вести дневник наблюдений.

Объекты исследования:

 инфузория туфелька, семена кабачков и огурцов, редиса, шпината,

 фиалка узумбарская, герань зональная.

Методы исследования:

анализ научной литературы, химический и биологический эксперимент, наблюдение

Гипотеза: серебряная вода способна влиять только  на микроорганизмы.

2. Основная часть

Медицина использует серебро в лечебных целях уже более двух тысяч лет. В Древнем Египте, например, стремясь обеспечить надежное заживление раны, серебряную пластинку прикладывали к ней подобно листу подорожника.
Серебряные чаши и сосуды для хранения и перевозки серебрянной воды были найдены в царских усыпальницах, датированных IV тысячелетием до нашей эры. В персидских хрониках упоминается о хранении питьевой воды ( живой воды ) в медных и серебряных сосудах. Историк Геродот пишет следующее: Начиная с IV века из серебра изготавливали кухонные и столовые приборы, пользовавшиеся большим спросом в знатных семьях Европы. В кулинарных книгах того времени указывалось, какие именно блюда лучше готовить в серебряной посуде. До наших дней в Египте сохранилась традиция на свадебный стол подавать цыплят, завернутых в серебряной фольге.

2.1 Физические и химические свойства серебра

Что же это за чудодейственный элемент.

Серебро(Argentum) Ag- драгоценный металл, белого цвета, очень тягучий, ковкий, пластичный. Серебро тверже золота, но мягче меди. Очень хорошо полируется, имеет наивысшую отражательную способность, является самым электропроводным и теплопроводным металлом ( t плавления=  960,5 градусов С).

Серебро в отличие от многих металлов является малоактивным. В атмосфере воздуха оно   не окисляется. Часто наблюдаемое почернение серебряных предметов — результат образования на их поверхности черного сульфида серебра (Ag2S). Это происходит под влиянием содержащегося в воздухе сероводорода.

В ряду напряжений серебро расположено значительно дальше водорода, поэтому он малоактивен. Соляная и разбавленная серная кислоты на него не действуют. Растворяют серебро обычно в концентрированной азотной кислоте:

Ag  +  2HNO3  =  AgNO3  +  NO2↑  +  H2O

2.2 Влияние серебра на  микроорганизмы

Изучением влияния серебра на микроорганизмы  и научное обоснование полезности серебряной воды внес лауреат Государственной премии академик Л.А. Кульский, который еще в 1930 году в России впервые разработал метод обеззараживания питьевой воды электролитическими растворами серебра.

Лишь два года спустя аналогичная (так называемая катадионовая) методика была опубликована в Германии, а еще через 12 лет – в Англии. Академиком Кульским раскрыта природа действия ионов серебра. Этот металл связывается с азотистыми основаниями дезоксирибонуклеиновой кислоты, вследствие чего нарушается стабильность ДНК и соответственно жизнеспособность бактерий, грибков и вирусов. Кроме того, быстрое проникновение ионов серебра в клетку, точнее в ее цитоплазматическую мембрану, нарушение функции клеточной оболочки (бактериостатический эффект) и блокада множества бактериальных ферментов (бактериолитический эффект) приводят к неминуемой гибели микроорганизмов.

Именно поэтому эффект уничтожения бактерий препаратами серебра чрезвычайно велик. Достаточно лишь привести еще три цифры. По данным В.А. Углова действие растворов серебра в 1750 раз сильнее действия той же концентрации карболовой кислоты и в 3,5 раза сильнее действия сулемы. Наружный антибактериальный эффект от применения серебряной воды сильнее действия солей пенициллина в 90 раз! Даже такие сильные окислители, как хлор, хлорная известь, гипохлорид натрия и др. в аналогичных концентрациях уступают действию серебряной воды. Ионы серебра проникают в микробы, вирусы и грибки. Их оболочка не является препятствием. Уже там, внутри, ионы серебра парализуют дыхательный процесс микроорганизмов и в конечном итоге приводят к их гибели. Что характерно: обладая способностью выработать иммунитет против антибиотиков, с серебром бактерии справиться не могут! Минимальные концентрации серебра в воде (0,01мг\л) достаточно для уничтожения 260 разновидностей микроорганизмов, вирусов и грибков .Для сравнения обычный антибиотик убивает только 6 видов микробов. В конце XIX века швейцарский ботаник Карл Негели установил, что ионы серебра препятствуют размножению бактерий, вирусов и микроскопических грибов. На этом и основано использование серебра в медицине как бактерицидного вещества

Эти данные заставили меня задуматься над вопросом: только ли в уничтожении болезнетворных бактерий заключается значение серебра, а влияет ли серебряная вода на простейшие организмы, такие как инфузории, и действует ли серебро на растения или нет?

Ответов на данные вопросы в литературе я не нашел. Я решил поставить ряд экспериментов. С результатами своих наблюдений я и хочу поделиться.

3.Практическая часть.

3.1 Определение ионов серебра в воде

Вначале  сентября в 2-х литровую банку с водой я  положил серебряные изделия ( ложка, цепочки, серьги, пластина)  чтобы обогатить воду ионами серебра. Серебряные изделия находились  почти месяц. Все свои наблюдения записывал в дневник наблюдений. (Приложение 1)

Опыт 1. Взял одинаковое количество воды (50мл) серебряной и обычной произвел выпаривание. При этом предварительно взвесил пустую чашку Петри.( m= 81 гр.200 мгр) Оказалось, что после выпаривания воды, где были серебряная вода осадок больше. Вес чашки составил 81гр.320 мгр (120мгр),, а осадок который остался после выпаривания обычной воды составил 81 гр.280 мгр.(80 мгр)

Опыт 2. Чтобы убедиться. Что серебряные изделия, находившиеся в стакане с водой,  обогатили воду ионами серебра. Я провел химический анализ. Взял две пробирки: в первую добавил водопроводной воды, во вторую — «серебряной» воды, в обе пробирки добавили небольшое количество соляной кислоты. В первой пробирке никаких изменений не обнаружилось. Во второй пробирке образовался белый творожистый осадок.

Ag+  +  Cl-  =  AgCl↓  

Данная реакция является качественной на ионы серебра.

Вывод: значит в  воде, где находились серебряные изделия, присутствуют  ионы серебра.

3.2  Влияние серебра на инфузорию-туфельку

В ходе эксперимента я выяснял, как  серебро  действует на простейшие организмы, а именно на инфузорию- туфельку. Для этого мне потребовалось вначале вырастить культуру инфузории. Я взял 2 чашки налил воды и поместил  в каждую по головке репчатого лука. Все свои наблюдения я записывал в дневник.

 Через 48 часов рассматривая капельку воды, взятой из каждой чашки я увидел большое количество инфузорий.  Затем в чашку №1добавилсеребряной воды и  положил серебряные изделия( цепочку.)  Через 24 часа я заметил, что в капле воды взятой из чашки, где была серебряные изделия, количество инфузорий резко сократилось.  Всего увидел три. Я решил, что это серебро убивает инфузорий. Затем убрал серебро, слил  немного воды и добавил обычной воды  и через 48 часов в этой же чашке, вновь стало много одноклеточных инфузорий.

Вывод:скорее всего, объясняется это тем, что серебро убивает бактерий, а бактерии являются основной пищей для инфузорий.

Проводя этот эксперимент, я обнаружил такое явление, что у луковицы, которая была в чашке с серебряной водой  уже на 5 день появились зеленые перья, а у второй луковицы они стали появляться только через 12 дней.

3.3 Действие серебра на  растения

Мне стало интересно выяснить, а влияет ли на  растения серебро, если влияет, то в чем это проявляется. Но  ни в одном источнике я не нашел  сколько содержится серебра в клетках растений и зачем он нужен.  Для этого я взял  2 стакана насыпал почвы,   пролил водой, стакан №1 поливал водой, где находились серебряные изделия, стакан №2 обычной отстоявшейся водой, и на одинаковую глубину 5 см посадил по 2 семечки кабачков одного сорта «Ролик» поливал в одно и тоже время и наливал одинаковое количество воды., В стакане, который поливал серебряной водой семена проклюнулись через 6 дней . а во втором стакане  только через 10 дней.

Решил перепроверить. А вдруг это случайно так получилось. Взял семена  растений огурцов сорт «Родничок», сделал тоже самое, результат был тот же, в стакане №1 где поливал серебряной водой семена проросли быстрее и притом на несколько дней.

Чтобы еще раз убедиться ,  что серебряная вода ускоряет процесс прорастания семян я через два месяца  заложил еще 2 опыта, но уже с  другими семенами. На этот раз я посадил  семена редиса и шпината соблюдая «чистоту» эксперимента  семена посадил на одинаковую глубину, поливал в одно и тоже время, одинаковым количеством воды. Только стаканы под № 1 поливал серебряной водой, а стаканы под № 2 водопроводной отстоявшейся водой .  Результат практически оказался тот же.  Семена, которые поливал серебряной водой, прорастали быстрее. И только  при прорастании семян шпината разница была небольшая всего в один день,

Этот опыт позволяет сделать вывод, что ионы серебра как то  ускоряют процесс прорастания семян, а именно влияют на развитие зародыша семени.

Во всех  случаях через прозрачные стаканы видно, что корневая система у растений, которые поливались серебряной водой развита лучше. Значит, серебро влияет на делящиеся клетки образовательной ткани корня.  А где образуются быстрее придаточные? Чтобы это выяснить  я взял фиалку узумбарскую и герань зональную, листочки фиалки одинаковые по длине и черенки герани срезал длиной по 6 см и на каждом было по 4 листочка и поставил в стакан с простой водой и в стакан с серебряной(серебряные изделия постоянно находились в стакане). На листочке фиалки, который стоял в серебряной воде придаточные корни появились на 6 день, тогда как  в стакане с обычной водой на 8 . Для образования придаточных корней у герани потребовалось больше времени, побег герани, в серебряной воде дал корни только на 20 день,  а побег,  стоявший в обычной воде дал корни еще намного позднее.

Опять возникает вопрос, почему? Все мои попытки найти ответ в литературе,  интернете не дали результатов. Полученные мной результаты в ходе экспериментов позволили  мне сделать вывод, что серебро оказывает влияние на растения. Но в чем это значение проявляется конкретно? На данный момент я могу  выдвинуть пока только предположения (гипотезы) их у меня несколько:

1. Возможно, ионы серебра, действуя губительно на бактерии, которых много в воде, в почве облелегчили зародышу семени процесс прорастания, не надо было тратить сил на борьбу с бактериями, клетки зародыша делились быстрее, поэтому и проросли быстрее.
2.  Известно, что некоторые металлы могут выступать в качестве катализаторов, например железо, платина, палладий или  входят  непосредственно в состав ферментов. Возможно,  ионы серебра, встраиваются в метаболические пути растения и повышают активность каких то ферментов, либо каким то другим  образом ускоряют обменные процессы, протекающие в клетках зародыша, и тем самым ускоряют  биохимические реакции, протекающие в клетках, и процесс деления клеток идет быстрее.
3.  А возможно и так, что в присутствии ионов серебра, который может быть вредным для клеток, повреждая клеточную мембрану, ведь бактерии то гибнут из-за этого. Серебро вызывает гибель части делящихся и растущих клеток, на что  клетки отвечают еще более интенсивным делением, и как следствие – интенсификация роста растений. Т.е.  делящиеся клетки образовательной ткани реагируют на вредный фактор (серебро) более быстрым делением клеток.

Заключение

Таким образом,  в ходе своей работы я подтвердил известный факт, что серебро губительно действует на бактерии и использования серебра в медицине действительно оправдано.  Мои эксперименты лишний раз являются подтверждением того, что природа таит много загадок, которые предстоит раскрыть.  Работать над  данной  темой  мне самому было очень интересно. Результаты моей работы имеют и практическое значение. Чтобы ускорить процесс прорастания семян или  чтобы быстрее укоренились черенки комнатных растений, можно использовать серебряную воду.

Мне бы хотелось в дальнейшем продолжить работу. Выяснить, а как будут себя чувствовать проростки, если  прекратить поливать их водой, содержащей ионы серебра, и сравнить их с растениями, которые не поливались серебряной водой. Может быть они избалованные отсутствием бактерий уже не смогут сопротивляться и начнут погибать, а может наоборот.

Список литературы:

1. Астафуров В.И. Основы химического анализа. М.,изд. « Просвещение», 1982
2. Глинка Н.Л. Общая химия. - М., изд. «Интеграл-Пресс» - 2004.
3. Егоров А.С. Химия внутри нас. Ростов-на-Дону, изд. «Феникс», 2007
4. Кузнецов В.В. Дмитриева Г.А. Физиология растений. изд. «Высшая школа» М.,2006
5. В.В.Полевой  Физиология растений изд. «Высшая школа», М., 1989
6. Степин Б.Д. Книга по химии. М., изд. «Химия», 1994.
7.  Якушкина Н.И. Физиология растений, М., изд. «Просвещение»,1980.

Приложение 1.

Дневник наблюдений

« Влияние ионов серебра на организмы»,

наблюдения проводил с 06.09.2010г по 15.01.2011г

Приложение 2

Влияние ионов  серебра  на  прорастание  семян

Семена огурцов: Стакан №1- поливали                    Семена кабачков:  №1 поливали

серебряной водой, №2 обычной водой                      серебряной водой, № 2- обычной

Влияние «серебряной» воды                                 Развитие корневой системы   у

на образование придаточных корней.                             проростков кабачков

№ 1- проросток находился в                                             № 1 — поливали серебряной водой        

серебряной воде, №2 — в обычной                                 № 2 — поливали обычной водой

Определение ионов серебра, путем химического анализа

VII открытая региональная научно - практическая

конференция    школьников «Эврика» г.Новосибирск

Секция Экологии

Сосна - биоиндикатор загрязнения окружающей среды

                                                                         Автор: Бояркина Алина 

              МОУ «СОШ .№15», 9 класс,

                       г.Усть-Илимска

 Рруководитель: Кузнецова Татьяна   Николаевна,

                         Учитель биологии ,    

         высшей квалифицированной категории

                                          г. Усть-Илимск , 2012

Содержание

1. Введение: актуальность, цель, задачи, методы работы       с.2
2. Основная часть

1. Биологические особенности хвойных растений             с.3-4
2. Биологические особенности сосны обыкновенной        с.4-5
3. Экологические особенности сосны обыкновенной        с.6-7
4. Мои исследования                                                              с.8-9

3. Заключение и выводы                                                             с.10
4. Список использованных источников

Введение

Актуальность темы

     Проблема состояния окружающей среды является одной из самых актуальных в настоящее время. Растения обладают высокой чувствительностью к внешним антропогенным воздействиям. Их реакция на загрязнения окружающей среды газами, пылью, тяжелыми металлами, вредными веществами проявляется значительно быстрее и нагляднее, чем у животных и человека.  Благодаря высокой чувствительности к загрязнению среды, наглядности проявления его воздействий растительные организмы очень удобно использовать в качестве своеобразных индикаторов состояния окружающей среды.

     Чуткими индикаторами загрязнения воздуха являются лишайники и мхи. Среди высших растений наиболее чувствительны к загрязнению атмосферы хвойные породы. В исследованиях в качестве биоиндикатора чаще всего используется сосна, как наиболее широко распространенная культура в России и Иркутской области. В ее коре, древесине, и хвое могут накапливаться загрязняющие вещества, оказывая влияние на рост и жизнеспособность дерева. Поэтому я решила определить состояние хвойных растений для оценки загрязненности атмосферы.

  Цель данной работы: выяснить класс  загрязнения воздуха по исследованию состояния хвои у сосны.

  Для решения  этой цели были поставлены следующие задачи:

   - изучить биологические и экологические особенности хвойных пород и сосны обыкновенной;

   - выбрать участки для исследования;

   - подобрать методику;

   - определить степень повреждения и усыхания хвоинок и класс загрязнения воздуха.

  Методы работы:

   - анализ литературы

   - наблюдение

   - исследование

   - микроскопия

   - статистический учет

Основная часть

Биологические особенности хвойных растений

Наиболее ценны и любимы в России хвойные леса. Хвойные растения - это самая многочисленная и наиболее распространенная группа голосеменных растений. Класс хвойных представлен преимущественно однодольными, вечнозелеными (за исключением лиственниц) деревянистыми растениями с игловидными, линейными или чешуевидными листьями, которые называют хвоей. Листья располагаются на стебле по спирали (одиночные) или собраны в пучки; чешуевидные - супротивно. Семяпочки лежат открыто на семенных чешуях, поэтому их и относят к голосеменным растениям. Семена большинства хвойных пород снабжены крылышком.

      У хвойных мощно развита вторичная ксилема (древесина), состоящая на 90-95 % из сосудов - трахеид. Кора и сердцевина развиты слабо. Зародышевый, первичный корень превращается, как правило, в мощный стержневой и функционирует всю жизнь. Часто развивается две формы корней – удлиненные и укороченные. Концы корней покрыты большим числом грибных нитей, микоризой, что увеличивает всасывающую поверхность корней.  Корневые волоски локализованы в узкой зоне. У многих хвойных в коре, древесине и листьях есть смоляные ходы, содержащие эфирное мало, смолы и бальзамы.

Хвойные – однодомные, реже двудомные растения.

Хвойные формируют природные ландшафты - тайгу - на огромных пространствах континентов. Их значение в жизни природы и в хозяйственной деятельности человека велико. Являясь важнейшим компонентом биогеоценозов, они имеют огромное водоохранное и противоэрозийное значение. Хвойные растения дают основную массу строительной древесины и являются исходным материалом для многоотраслевой лесотехнической промышленности. Из хвойных получают вискозу, шелк, штапель, бальзамы и смолы, камфару, спирт и уксусную кислоту, дубильные экстракты и т. д., а также пищевые продукты и витамины. Семена некоторых араукарий, кедра, сибирской сосны содержат до 79 % масла, близкого к прованскому и миндальному. Для медицинской промышленности хвойные служат исходным сырьем для получения не только витаминов, но и препарата «пинобина» (спазмолитическое средство). Многие виды хвойных используют в народной медицине для лечения туберкулеза, нервных расстройств, болезней почек, мочевого пузыря, геморроя, глухоты, антиаллергенное средство. Хвоя и молодые побеги некоторых хвойных - незаменимый зимний корм лосей, хвоей питаются глухари, а семенами сибирского кедра питаются многие животные и птицы (как семенами и других хвойных). Шишкоягоды можжевельника - корм тетеревов. Древесина тисовых используется для изготовления дорогих поделок и в мебельной промышленности, она почти не подвержена действию насекомых.

   Биологические особенности сосны обыкновенной

Самый распространенный вид сосны, произрастающий в России - сосна обыкновенная. Характерными для этого вида чертами являются: парное расположение хвои на укороченных побегах, плоско-выпуклая форма хвоинок в поперечном разрезе, крепкие деревянистые шишки с характерно утолщенными концами чешуек, полуторагодичный период их созревания, своеобразное сочетание семени с крылом.

Сосна обыкновенная - дерево первой величины. Ее ствол в насаждениях прямой, как правило, высоко очищен от сучьев. Деревья, выращенные на свободе и опушках леса, имеют меньшую высоту, с низко расположенной кроной. В молодости крона у таких деревьев конусовидная, позже становится округленной и зонтиковидной, более плоской. Это объясняется тем, что с 40-50 лет рост осевого побега деревьев растущих на свободе, значительно замедляется, а со 100-125 лет - прекращается. Прирост боковых побегов замедляется, и вследствие этого крона приобретает округлую или зонтиковидную форму. Кора в различных частях дерева отличается по цвету и толщине. Нижняя часть дерева покрыта глубокобороздчатой, краснобурой корой. Верхняя часть ствола и крупные ветви - тонкой оранжевой отслаивающейся пленкой, а молодые сосны и тонкие ветви - гладкой серо-зеленой корой.

В Забайкалье и других районах Восточной Сибири с более сухим климатом, где могут возникнуть лесные пожары, кора у сосны имеет большую толщину, и объем у нее значительно больше, чем у сосен, произрастающих в европейской части Российской Федерации. В корневой части ствола, наиболее подверженной действию огня, толщина коры в 5-6 раз больше, чем на половине высоты дерева. Такая толстая кора способствует повышению устойчивости сосны к воздействию огня в период пожаров. Из всех древесных пород сосна и лиственница меньше всего страдают от пожаров.

     Почки у сосны засмоленные, красновато-бурые, удлиненно-яйцевидные, острые, длина их 6-12 мм, располагаются на концах побегов мутовками.

         Хвоя сизо-зеленого цвета расположена спирально, в пучках по две; в основании окружена влагалищами из чешуи. С внутренней стороны хвоя плоская, с наружной -  выпуклая, жесткая, на верхушке заостренная, по краям мелкопильчатая. Устьица располагаются рядами на обеих сторонах хвои, но обильно -  на плоской. Длина хвои сосны колеблется от 2 до 8 см. В пределах кроны одного дерева разница в длине хвои составляет 2-3 см. Наибольшей длины хвоя достигает на побегах последних 6 лет и на осевом побеге. На северной части кроны длина хвои меньше, чем на южной.

По мере продвижения породы с севера на юг длина хвои возрастает. В ленточных борах Сибири и Казахстана преобладают сосны с длиной хвои более 6 см. В средней полосе Сибири встречаются сосны с длинной и средней хвоей (4,5 - 6 см). Популяции сосны с короткой и длинной хвоей произрастают севернее 62° с.ш. В пределах одной природной зоны длина хвои зависит от типа леса. В центральных областях европейской части Российской Федерации в более производительных типах леса (сосняки-кисличники) длина хвои составляет 6-8 см, в менее производительных (сосняки сфарговые) всего 2-3 см.

Экологические особенности сосны обыкновенной

  Сосна – растение однодомное,  (мужские и женские шишки располагаются на одном растении), но с преобладанием шишек определенного пола: на одних растениях больше женских шишек, на других – мужских. Эти особенности имеют наследственный характер, но могут меняться в зависимости от условий произрастания. Мужские шишки скучены у основания побегов, а женские расположены на концах побегов. «Цветет» сосна в конце мая - начале июня, когда температура достигает 22 градусов. Опыление осуществляется ветром. Пыльца сосны имеет крупные воздушные мешки, что делает ее очень легкой и позволяет разлетаться на большие расстояния. Оплодотворение происходит лишь весной следующего года.

  Семена созревают в конце следующего за опылением года и всю зиму остаются в шишках. Массовый вылет семян из шишек происходит в марте – апреле, когда дневная температура поднимается до 10 градусов. Для раскрытия семенных чешуй шишек важна не сама положительная температура, а снижение относительной влажности воздуха при быстром весеннем повышении температуры. В Сибири, где температура весной повышается очень быстро, выпадение семян сосны из шишек начинается обычно при снежном покрове. Поэтому семена сосны распространяются частично ветром по насту.

   Образование семян у свободностоящих сосен начинается с 10-15 лет, в насаждениях – с 30-40 лет. В урожайные годы на одном столетнем дереве образуется  до 500-1000 шишек. Шишки сидят одиночно или мутовками по 3-4, иногда образуются гроздья по 10-15 шишек.

   Сосна обыкновенная – одна из светолюбивых древесных пород. Светолюбие сосны увеличивается с возрастом.

    Сосна способна расти  на почвах самого различного плодородия. Корневая система сосны более требовательна к теплу, чем у других хвойных пород, ее корни начинают расти при температуре 4-5 градусов. С этим связана редкая встречаемость сосны на моховых болотах в Иркутской области, поскольку под слоем мха мерзлота протаивает очень медленно.

    Корневая система сосны чувствительна к уровню стояния почвенных вод. При повышении и понижении этого уровня более чем на 20 см столетние сосны начинают усыхать, более молодые оказываются устойчивее.

    Хвоя, побеги и всходы сосны не страдают от заморозков, но ее репродуктивные органы чувствительны к низким температурам. Качество семян зависит от температурного режима во время цветения. Холодная затяжная весна снижает урожай и ухудшает качество семян в следующем году. Поэтому ежегодно сосна дает 500-700 тысяч семян на гектар, то есть в два раза меньше, чем ель и лиственница. Однако из-за жесткости семенных чешуй шишек, смолистости чешуй и самих семян потребляемость их млекопитающими и птицами самая низкая из всех хвойных пород. Это вместе с высоким качеством семян создает условия для быстрого появления сосны на вырубках и гарях. Этому способствует также засухоустойчивость сосны и биологическая особенность ее семян – они хорошо реагируют на переменную влажность субстрата. В конце зимы и начале весны в нашей области у сосны наблюдается побурение сосновой хвои в результате иссушения.

    Повышение температуры в конце зимы приводит к значительному уменьшению относительной влажности воздуха в условиях, когда растения не могут получать воду из замерзшей воды. Побурение хвои защищает сосну от перегрева и задерживает фотосинтез, для которого в растении просто нет влаги. Буреет хвоя потому, что в клетках ее паренхимы хлоропласты отходят от стенок внутрь протоплазмы, как бы маскируясь от света. Это сопровождается уменьшением содержания хлорофилла в хлоропластах.

   Древесина сосны смолистая, плотная, малоупругая. У молодых деревьев она прямослойная, с возрастом становится косослойной.

   Сосна обладает наиболее активным смоляным аппаратом среди хвойных растений. Много смолистых веществ выделяется в воздух, что делает ее одной из наиболее активных фитонцидных пород.

Мои исследования

      Исследования проводились в ноябре-декабре 2009 года в городе Усть-Илимске и пригороде с использованием « Методики определения класса загрязнения воздуха по исследованию состояния хвои у сосны» (разработанной ленинградскими учеными в 1990 году).  

      Вместе с руководителем Кузнецовой Т.Н. мы определили пять участков леса для исследования. Это – лесной массив вдали от города, лес около автотрассы (5м) по направлению Лечебной зоны, лесной участок в черте города возле МОУ «СОШ №15», лес вблизи Лесопромышленного комплекса (в направлении выбросов) и участок на маршруте городской экологической тропы, расположенной на территории спортивно-оздоровительного комплекса «Сказка».

      Для исследования состояния хвои в изучаемых районах я выбирала по 5 молодых деревьев сосны доступной высоты – 1-1,5 м. Это обычно 8-15 летние сосенки. Возраст сосны можно определить по числу мутовок боковых побегов на главном стволике, так как каждый год образуется одна мутовка. Первые два года жизни сосна мутовок не образует, поэтому при определении возраста дерева к количеству мутовок нужно прибавить 2.

У каждого дерева я внимательно рассматривала верхушечную часть стволика, находила участок центрального побега предыдущего года. Это второй сверху, между первой и второй мутовками. Все хвоинки на этом участке тщательно рассматривала для определения класса повреждения и усыхания. Почему именно на этом участке?  Внешние изменения хорошо заметны на тех органах, которые осуществляют активные физиологические процессы, например: на молодых листьях, зоне роста стебля. Более глубокие изменения обнаруживаются позже, особенно при учете урожая, который существенно снижается.

   Несколько хвоинок второго года жизни с каждого деревца  (всего 100 с каждого участка) я приносила в школу для более точного исследования под лупой и микроскопом.

Методика исследования

     Оценка повреждения (желтые или черные пятна) по классам: 1 – хвоинка без пятен, 2 – есть несколько мелких пятен, 3 – много пятен, некоторые из них крупные во всю ширину хвоинки.

     Оценка усыхания по классам: 1 – нет сухих участков, 2 – кончик 2-5 мм усох и пожелтел, 3 – усохло до 1/3 хвоинки, 4 – вся хвоинка желтая, более ½ длины сухая. Но надо иметь в виду, что шипик на конце хвоинки всегда более светлый, поэтому его окраска не включается в оценку!

Анализируя полученные данные, я выяснила, что количество здоровых хвоинок больше всего в дальнем лесном массиве (91-95%), в черте города повреждение хвои составляет 30-40%, наиболее загрязненными территориями являются автотрасса и Лесопромышленный комплекс: повреждение хвои составляет  78% и  69%, усыхание – 46% и 66%.

     Результаты моих исследований приведены в Приложении I , II.

Используя полученные данные, я получила значение класса загрязнения  воздуха в каждом исследуемом участке. Воздух считается идеально чистым и чистым при повреждении и усыхании хвои 1,2 класса.  Относительно чистый воздух – при повреждении и усыхании 3 класса, что соответствует норме. Загрязненным считается воздух при наличии повреждений 3 класса и усыхании 4 класса, что вызывает тревогу. По результатам моих исследований идеально чистый воздух в дальнем лесном массиве, чистый – на маршруте городской экологической тропы и в черте города, загрязненный возле автотрассы и в районе Лесопромышленного комплекса. Приложение III.

    Результаты моих исследований свидетельствуют о том, что общее состояние атмосферы в городе Усть-Илимске благоприятное, так как мало промышленных предприятий и они удалены от города. Наиболее загрязненными территориями являются автотрасса и Лесопромышленный комплекс, в этих районах встречается больше хвоинок с некрозами – омертвением тканей хвои в виде точек и пятен, рассыпанных по всей поверхности листа.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

     Все, что окружает растение оказывает на него прямое или косвенное воздействие и составляет среду его обитания.  Сильнейшее воздействие на фитоценозы оказывают загрязняющие вещества, такие как диоксид серы, оксид азота, углеводороды и другие. Среди них наиболее типичным является диоксид серы, образующийся при сгорании топлива, особенно дизельного. Из высших растений повышенную чувствительность к диоксиду серы имеют хвойные, а именно сосна обыкновенная. Необходимо учитывать, что в организме растения происходит постепенное накопление диоксидов серы, а также их взаимодействие с другими загрязнителями, что усиливает негативное воздействие. При хроническом загрязнении лесов диоксидом серы наблюдается масштабное повреждение хвои, что подтверждается результатами моих исследований.

     Вредные выбросы Лесопромышленного комплекса (метилмиркаптан) вызывают не только повреждение хвои, но и изменение цвета, опадение и отмирание.

     В незагрязненных лесных экосистемах основная масса хвои здорова, не имеет повреждений, и лишь малая часть хвоинок имеет светло-зеленые пятна и некротические точки микроскопических размеров, равномерно рассеянные по всей поверхности.

                                         Выводы по работе

1.Изучила биологические и экологические особенности хвойных растений на примере сосны обыкновенной и убедилась, что она может быть объектом индикации состояния атмосферного воздуха в городах.

2.Выявила различный уровень экологического состояния разных районов города и пригорода. Сравнив пять районов, пришла к выводу, что наиболее неблагоприятная обстановка сложилась в районе автотрассы и Лесопромышленного комплекса.

3.В загрязненной атмосфере появляются повреждения хвои и снижается продолжительность ее жизни.

4.Определила возможные причины этого явления – антропогенное воздействие.

     В заключении я могу утверждать, что цель моей работы достигнута. Работа имеет большое практическое значение. Результаты моей работы совпадают с научными исследованиями в области биомониторинга: для условий лесной полосы России наиболее чувствительны к загрязнению воздуха сосновые леса, а сосна является в настоящее время «эталоном биодиагностики».

                                                                                                           Приложение I

                            Таблица оценки повреждения хвои

                                              Оценка повреждения:

1-хвоинка без пятен;

2-есть несколько мелких пятен;

3-много пятен, некоторые из них крупные, во всю ширину хвоинки.

Приложение II

Таблица оценки усыхания хвои.

                                                     Оценка усыхания:

1-нет сухих участков;

2-кончик 2-5 мм, усох и пожелтел;

3-усохло до 1/3 хвоинки;

4-вся хвоинка желтая, более ½ длины сухая.

Приложение III

Таблица экспресс-оценки загрязнения воздуха

                        Значение класса загрязнения воздуха

I – идеально чистый воздух

II – чистый

III – относительно чистый, «норма»

IV – загрязненный, «тревога»

Городская научно-практическая конференция

«Шаг в будущее, юниор!»

Еще раз о пользе птиц.

Автор: Никитина Валерия,

учащаяся 8А класса

Руководитель: Новикова Г.А.,

учитель биологии,  МБОУ «СОШ№15»

г.Усть-Илимск

2012

Оглавление

I.        Введение        

II. Основная часть        

II.3 Наблюдение за вскармливанием птенцов.        

II.4 Изучение рациона питания птенцов горихвостки        

II.5  Наблюдение за первым вылетом птенцов из гнезда.        

III.Заключение        

Список используемой литературы.        

Приложение        

1. Введение

Птицы населяют все уголки нашей планеты. Их можно встретить и высоко в горах, и в ледяной приполярной пустыне, и в безводных песках, и над безбрежными просторами океана. В отличие от многих других животных, часто ведущих скрытный образ жизни, птицы всегда рядом с нами. Они радуют нас стремительным, легким полетом, красивым пением разнообразной окраской оперения. Люди издавна привыкли к соседству птиц, привыкли видеть и слышать их около себя. Однако птицы радуют нас не только своим пением, они играют очень важную роль в природе.

 Отдельные виды птиц (нектарки, колибри и др.), опыляют растения, участвуют и в распространении семян растений. Хищных виды птиц 9совы, пустельга, орлы) питаются другими животными, и этим способствуют отбору. Так как уничтожают, прежде всего, ослабленных животных, препятствуя этим распространению опасных болезней.Насекомоядные птицы, как правило, полезны для растений, так как питаются личинками и гусеницами различных насекомых, приносящими растениям большой вред, и зерноядные птицы (чижи, щеглы) вскармливая своих птенцов насекомыми влияют на их численность. Очень часто люди вынуждены использовать различные ядохимикаты для борьбы с этими вредителями. И как  обычно бывает, вредные вещества попадают в организм человека. А нельзя ли использовать больше и чаще природных врагов этих вредителей. В своей работе я  исследовала именно этот вопрос. С результатами своих наблюдений я хочу поделиться.

Цель моей работы: выяснить сколько насекомых уничтожает пара птиц  во время вскармливая птенцов.

Задачи:

• знакомство с литературой по данному вопросу;
• выбрать объект для наблюдения;
• провести орнитологические наблюдения;

Методы: анализ литературных источников, наблюдение, описание, статистический учет

Оборудование: бинокль, часы, бытовые электронные весы, лабораторные весы

Объект исследования : гнездящаяся горихвостка обыкновенная

Предмет исследования: вскармливание птенцов

Гипотеза: если в период вскармливания птенцов горихвостки уничтожают насекомых, то, горихвосток можно считать полезными птицами

II. Основная часть

II.1Внешнее описание горихвостки обыкновенной

Наблюдение за птицами – увлекательное, но не всегда простое занятие, требующее много терпения и времени. Особые трудности возникают, когда приходится вести наблюдения за птенцами, находящимися в гнезде, ведь птицы очень осторожны, и не хочется нарушать покой птиц. Этим летом, в начале июля я отдыхала у знакомых  в поселке, в Забайкальском крае, меня привлекли птицы, которые постоянно прилетали, садились на забор, их можно было без особого труда рассмотреть. В глаза бросалось достаточно яркое оперение хвоста, спинка серая, птичка и у некоторых видов белый лоб. Самки обычно более бурого цвета, характерно подёргивает ярким хвостом после чего ненадолго замирает. Размером птичка всего 10 см.. Используя  «Атлас-определитель птиц России» и «Краткий определитель птиц» я узнала, что это горихвостка обыкновенная. Эта птица совсем нередкая, ее можно  встретить почти в каждом лесу. Увидеть горихвостку не трудно, да она и не прячется. Часто сидит у всех на виду и громко распевает свою простенькую, чуть грустноватую песенку. Прочитав достаточно много о горихвостках, я узнала, что горихвостки  поют в апреле, мае, песня у них очень чистая , но поют они мало. В основном поет самец.. Поет и до «женитьбы», поет и после. Но не для собственного развлечения и не для того, чтобы развлечь подругу. А, скорее всего чтобы оповестить других птиц-горихвосток, что тут территория занята.   В начале июля их уже почти не слышно, у них появляется другая забота, насиживание яйц.

II.2 Гнездование  горихвостки

 С зимовки на родину самцы горихвосток прилетают раньше самок. И первым делом отыскивают подходящее место для гнезда:   дупло, неглубокую пещерку и даже  могут устроить свое гнездо под крышей  жилища человека. Найдет такое место горихвостка и начинает прыгать вокруг, далеко не  уходит  —  иначе  место  могут  занять.  Прыгает  он как-то по-особенному, старается, чтобы лучше был виден его яркий хвост. А то вообще заберется в дупло и выставит хвост наружу, как  будто  повесит  объявление:   «имеется  хорошая квартира и при ней — красивый жених». . Они относятся к птицам - дуплогнездникам. Дупло гнездникам найти  труднее - подходящее не всегда отыщется. (Не случайно же горихвосты, найдя удобное место, боятся покинуть его — еще займут, и останешься ни с чем.) Немало пернатых из-за этого остаются без гнезд и не выводят птенцов. Видимо гнездо, которое построили горихвостка под крышей дома освоено намного раньше, чем я заметила.  

1 июля я обратила внимание на птицу, которая сидела на краю крыши. Через некоторое время из отверстия вылетела другая, а эта заняла ее место. Я решила, что там гнездо с яйцами, птицы насиживают их по очереди. Ближе к вечеру в 19-00 со стороны кладовки при помощи фонарика я заглянула во внутрь и увидела там сидящую на яйцах горихвостку, быстро выключила фонарик, но она и не испугалась, потому, что свет в кладовке часто включали, когда заходили и выключали, птицы видимо к этому привыкли. Я  каждый день стала вести  наблюдение. Это была уже вторая кладка горихвосток, первая у них бывает в конце мая начале июне. Это я тоже прочитала к книге «Птицы разных материков», автора Р.Л.Бели. Больше на гнезде сидела самка. С первого взгляда обязанности самца сводились кничего неделанию, но это на первый взгляд, конечно, он в это время охранял территорию, высматривая врагов, но, как мне показалось, это не отнимало у него много сил и времени. Днем можно было увидеть рядом со взрослыми птицами, небольших птиц, это видимо птенцы первой кладки, родители их пока оберегают. Где то через 12 дней после начала моих наблюдений, 11 июля  поведение птиц оживилось, из гнезда стали слышны звуки, что напоминало попискивание мышей. Приложение 2

Вывод: таким образом, на насиживание птенцов у горихвосток ушло около двух недель.

II.3 Наблюдение за вскармливанием птенцов.

Подкараулив когда оба родители улетели, при помощи фонарика я рассмотрела в гнезде 4 птенца. Если раньше горихвостка поспит часа три-четыре и опять начинает петь, а вот когда появились  птенцы, тут уж не до пения, петь они стали очень редко. Вот теперь началась самое интересное. Я решила подсчитать сколько раз птицы прилетают к  гнезду, это сделать очень трудно. Бывало, что птица только отлетела и уже летит с добычей. 12 июля  я просидела напротив гнезда  почти 5 часов. Погода была солнечная, тепло Я попросила чтобы меня разбудили пораньше, но видимо меня пожалели и разбудили только в 9 часов. С 9 до 10 часов птицы прилетали к гнезду 56 раз. С 10 до 11 часов 45 раз. С 11 до 12 часов  я насчитала около 65 раз, получается каждые 30-45 секунд. А вот с 12 до 15 часов у птиц наблюдалось небольшой перерыв. За это время птица прилетала к гнезду всего 22 раз. Я решила, что птицы и сами должны поесть .Буквально на 3-ий день после вылупления 14 июля  при помощи взрослых мы смогли взвесить птенцов на электронных весах, когда родители улетели за  очередной порцией пищи. Трогать птенцов  конечно не желательно, но родители их уже не бросят на произвол судьбы. А мне было интересно их увидеть, оказалось, что 4 птенца весили всего 34 гр, т.е в среднем каждый весил  8,5 гр. Но я заметила, что один птенец отличался более крупными размерами. Видимо он первый вылупился их яйца и успел набрать вес. 14 июля из-за дождливой погоды птицы с трудом отыскивали насекомых, поэтом прилетали в гнездо очень редко. С 11до 12 час всего 5 раз. С 12 до 15 часов я насчитала 12 раз. А вот 16 июля было рекордное число прилетов к гнезду, я начала наблюдения с 8 часов утра и до 14-00 я насчитала  200 прилетов, с 16 до 22 часов птицы прилетали еще 250 раз. Если учесть, что птицы начинают кормить своих птенцов с 5 часов утра и до 11 часов вечера, то они за это время наверное прилетали к гнезду  более 500 раз. И в клюве всегда был корм. За 2 недели наблюдений за вскармливанием птенцов я выяснила, что количество прилетов к гнезду зависит от многих причин. Очень важен возраст птенцов: чем он больше, тем и корма дается больше, но в последний день, день вылета число кормежек может резко сократиться. Число птенцов также естественно очень важное обстоятельство. Бывает, что корма просто не хватает из-за условий погоды, тогда птенцы растут медленно, развиваются плохо. Даже в разное время дня охота птиц может быть различной, что зависит от температуры и лета насекомых, от освещенности места сбора корма и многих других причин. Еще я заметила, что в утренний период активность кормления постепенно возрастает, количество прилетов самца с кормом, по моим данным намного больше, чем самки. Это может быть связано с тем, что самка теряет определенное время на обогрев птенцов в прохладное утро. Есть птицы, которые мало и редко кормят своих птенцов, а есть необычайно активные, готовые без отдыха искать корм и носить его в гнездо птенцам, вот именно к таким активным относятся горихвостки. Нужно отметить, что в кормлении птенцов участвуют оба родителя, но самка чаще прилетает к гнезду. 17июля я решила посмотреть как изменился вес птенцов. Выждав время, когда оба родители улетели за пищей, я смогла взвесить 2-х птенцов, вместе они весили уже 65 гр., при этом один весил 29,6 гр, а вес другого составил 35гр. Получается, что они за  4 суток увеличили свой вес больше чем в 3 и 4 раза. Они  съедают насекомых  в несколько раз больше, чем их собственная масса.  Это все благодаря их прекрасному аппетиту, который удовлетворяют их родители. Следует отметить, что и сама горихвостка питается  главным образом насекомыми, которых чаще всего высматривает и схватывает, с хорошо утоптанной тропинки или у дороги. На этих чистых площадках птица зорко высматривает появляющуюся добычу. Нередко она схватывает добычу с листвы деревьев и кустарников, иногда ловит взлетающих с земли насекомых.

Вывод: учитывая, что взрослые горихвостки, а также  их птенцы питаются насекомыми, можно предположить, какое огромное количество насекомых уничтожается этими птицами.

II.4 Изучение рациона питания птенцов горихвостки

 Чем же кормят горихвостки своих птенцов? Для выяснения рациона питания я воспользовалась биноклем, ведь взрослые птицы не подпускают к себе близко. Состав потребляемой горихвостками пищи весьма разнообразен: различные жуки, личинки жуков,  комары, мухи, личинки муравьев,  бабочки и их гусеницы, и даже  клопы, которые имеют неприятный запах, пауки.  В огороде у знакомых росла капуста, и конечно там летали бабочки капустницы, которые откладывали яйца. Горихвостки быстро это учуяли и стали часто залетать на огород, собирали там гусениц и кормили ими своих птенцов. Вот и не надо использовать никакие ядохимикаты, для борьбы с вредителями, с ними справятся наши горихвостки. Я взвесила одну достаточно крупную гусеницу, ее вес составил 0,5 гр. Вот представьте, если одна горихвостка за день принесет 100 штук гусениц, это 50 гр. А за весь период вскармливания ни меньше тысячи. А сколько мух они уничтожают? 10 мух весит 0,3 гр, а за день по наблюдению они могут принести до 300, а за две недели пока кормят птенцов они уничтожат их до 3000 штук, это почти 100 грамм. По моим наблюдениям и подсчетам горихвостки приносят в гнездо за 15—16 дней гнездования более 1 кг насекомых для своих четырех  птенцов, а если птенцов  большие,  то и насекомых  вдвое больше будет уничтожено. Вылупившиеся птенцы находятся в гнезде около 15 дней.

Вывод:  в ходе наблюдений выяснила, что горихвостки кормят птенцов различными насекомыми, личинками.

II.5  Наблюдение за первым вылетом птенцов из гнезда.

  Интересно было наблюдать, как родители их обучали полету. 24 июля в солнечный день я увидела, как самка вытолкнула из гнезда своего птенца, который еще не умел летать, он так и плюхнулся на землю. Мне показалось, что он разбился, но нет, он поднялся на свои слабенькие ножки и начал передвигаться, при этом он совсем не обращал на меня внимания, я подошла на столько близко, что смогла его фотографировать. При этом мать находилась рядом, как бы все держала под контролем. После 5 минут самостоятельности она начала его побрасывать на веточку. Буквально на второй день после первого выхода из гнезда птенцы сами стали вылетать из гнезда, но пока еще не далеко.

Вывод: Мои наблюдения позволили мне сделать вывод, что горихвостки- это заботливые родители. Две недели пока птенцы были в гнезде они напряженно трудились.. И вот птенцы вылезли из гнезда. Но родителям не стало легче: кормить нужно по-прежнему и следить приходится за птенцами, которые еще не умеют летать, в этом и проявляется забота о потомстве.

III.Заключение

В заключении подведем итог, одна пара горихвосток за лето делает две кладки яиц, у моих горихвосток сколько было  в первой кладке я не видела, но по маленьким птичкам, которые все время находились с моими объектами наблюдения можно предположить, что  было 6 яиц, а во второй 4 яйца. Сколько за лето уничтожают они комаров, жуков-щелкунов, различных листоедов, гусениц и прочих, вредящих растениям и людям шестиногих и их личинок, сосчитать не так-то просто. Но можно и без подсчетов сказать: много, очень много! Конечно, для своих птенцов они ловят не только вредителей, иногда и попадаются полезные насекомые, например личинки муравьев, но все равно, пользы от них куда больше.  И разыскивают их всюду — и на земле, и в воздухе, и на кустах, и в кронах деревьев. Потому-то и полезны горихвостки. Потому-то и беречь их надо. Не говоря уж о том, что очень украшают они наши леса и парки. В конце августа-начале сентября улетают на зимовку в Африку и Южную Аравию. И все повторится на следующий год.

Список используемой литературы.

1. Бели Р.Л. «Птицы разных материков» М .»Просвещение», 1986
2. Грин Н.,Стаут У. Биология, том I, III, М., «Мир»,1993
3. Иванов Т.В. Свиридова Г.А. Большой справочник по биологии.М., изд. «Астрель», 2002
4. Иванов А.И. Краткий определитель птиц, Ленинград, изд.»Наука»,2009
5. Реймерс Краткий словарь биологических терминов. М.,изд «Просвещение»,1995
6. Чебышев Н.В. Биология. Пособие для поступающих в вузы, М., изд.»Новая волна»,2005
7. Био-энциклопедия «Птицы» Атлас – определитель птиц России
8. Энциклопедия для детей. Аванта+, Биология, М., изд «Аванта», 1998

Приложение 1

Дневник наблюдений

За горихвостками в период гнездования

МБОУ «Средняя общеобразовательная школа №15» г.Усть-Илимск  Иркутская область

Конспект урока по теме: « Бактерии- живые организмы»

для учащихся 6 класса

(  Учебник Растения.Бактерии.Грибы.Лишайники»

6 класс авторов: И.Н.Пономарева, В.С. Кучменко, В.С. Кучменко)

 учитель биологии

                                                                                  Новикова Галина Ананьевна,

высшая квалификационная категория

г.Усть-Илимск, 2013

Урок «Бактерии- живые организмы».

Цели.

Предметные результаты:

сформировать умение объяснять принадлежность бактерий к особому царству.

Метапредметные и личностные результаты:

Личностные УУД

1. Постепенно выстраивать собственное целостное мировоззрение.
2. Оценивать жизненные ситуации с точки зрения безопасного образа жизни и сохранения здоровья.

Познавательные УУД

1. Формирование умения ориентироваться в учебнике, находить и использовать нужную информацию.
2. Формирование умения анализировать, сравнивать,  и обобщать факты и явления; выявлять причины и следствия простых явлений (работа по анализу схем и иллюстраций из учебника).

Коммуникативные УУД

1. Формирование умения слушать и понимать речь других людей.
2. Формирование умения самостоятельно организовывать учебное взаимодействие при работе в группе.

Регулятивные УУД

1. Формирование умения самостоятельно обнаруживать и формулировать учебную проблему, определять цель учебной деятельности (формулировка вопроса урока).
2. Формирование умения в диалоге с учителем совершенствовать самостоятельно выработанные критерии оценки.
3. Составлять (индивидуально или в группе) план сравнения(выполнения проекта).

Список используемой литературы:

1.Вилли К. Биология М., изд.»Мир», 1974

2.Грин Н,, Стаут У, Тейлор Д. Биология, изд.»Мир», 1993, том 2

3. Илларионова Э.Ф. Поурочные разработки по биологии. М.: Вако, 2003

4. Реймерс Н.Ф. Краткий словарь биологических терминов. М., «Просвещение», 1995.

5. wiki.web.ru ›wiki/Бактерии

6. enc-dic.com ›colier/Bakterii