Pokusy v biologii Mgr. Martin Rangl
Konstruktivismus • Konstruktivismus nabízí prezentaci různých názorů a představ o koncepcích a jejich obsazích. • Vědomosti nejsou stanoveny jako dogma, ale záměry a cíle plynou od žáků z diskuzí s učitelem nebo systémem. • Učitel nestojí jako učící subjekt, ale spíše jako rádce, průvodce, který podporuje meta-poznávání, vlastní analýzy žáka, jeho sebereflexe prostřednictvím nabídnutých možností, příležitostí, aktivit, prostředků a prostředí. • Žák má při učení se hlavní úlohu, dostává se do učebních situací – prostředí, dovedností, obsahů a úkolů, na které je kladen důraz ve vztahu k přiměřenosti, realističnosti, autenticitě a „reálnosti světa“. • Základem konstruktivismu je konstrukce vědomostí, ne jejich reprodukce!
Konstruktivismus Základ přírodovědného vzdělání je postupná konstrukce poznatků aktivními poznávacími procesy žáka. Základem učení jsou poznávací aktivity žáka plynoucí z vlastních experimentálních činností ( žákovské pokusy) a z experimentálních činností učitele (demonstrační pokusy).
Konstruktivismus • Respektování mezipředmětových vztahů • Integrace s fyzikou, chemií a informatikou
• Přírodověda – využívá procesu experimentování ( pozorování, měření, vážení) • Experimentování dále rozvíjí intelektuální dovednosti (posuzování, srovnávání, kritické hodnocení • Pamětní učení není priorita, ale vedlejší produkt
• J. A. Komenský „Škola hrou“
Důležitost vizualizace:
Podle pedagogických výzkumů je účinnost receptorů na proces zapamatování následující: sluch 10 % - 20 % zrak 30 % - 40 % kombinace zvuk. a obrazových počitků 50 % až 70 %
Z výzkumů zřetelně vyplývá důležitost vizualizace ve výukovém procesu!!!
Čidla pro biologii • • • • • • • • • • •
Hygrometr Spirometr Zákaloměr Čidlo TK Čidlo půdní vlhkosti Čidlo rozpuštěného kyslíku ve vodě Čidlo CO2 a O2 Kyselost pH Luxmetr Teploměr Čidlo UVA
Monitorovací stanice • Akvária • Skleníky
Vitální kapacita plic • Množství vzduchu vypuzeného z plic maximálním výdechem po maximálním vdechu. • Velikost vitální kapacity plic se udává se vztahu k povrchu těla (u žen kolem 3500 ml, u mužů kolem 4500 ml). • Největší u trénovaných sportovců, trubačů, zpěváků, foukačů skla
Vitální kapacita plic
Motivace • Kdo má vyšší VKP – dívky nebo chlapci • Je ve vydechnutém vzduchu ještě kyslík? • Kolik je % CO2 ve vydechnutém vzduchu? • Co se děje s plícemi při freedivingu? • Jak škrtí had? • Jaká je teplota vydechovaného vzduchu?
Senzory • • • •
CO2, O2 Spirometr Teploměr Vzduch, sáček
Klíčení semen - fakta • Vlhkost - Absorpce vody semen vede k bobtnání. • Kyslík - je nezbytný pro metabolismus klíčících semen. Kyslík se používá u aerobního dýchání, které je hlavním zdrojem energie, dokud sazenici nenarostou listy. • Teplota - ovlivňuje buněčný metabolismus a růst. Semena z různých druhů rostlin mohou klíčit v širokém rozsahu teplot. Mnoho semen klíčí při teplotách mírně nad pokojovou teplotou 60-75-F (16-24 C), zatímco jiné klíčí těsně nad bodem mrazu. Některá semena vyžadují působení nízkých teplot k (jarovizaci) - překonání období klidu. • Světlo nebo tma - může mít zásadní vliv na klíčení a je typem fyziologického klidu. Většina semen není ovlivněna světlem a tmou, ale mnoho semen, včetně semen lesních rostlin nebude klíčit, pokud nebude mít dostatek světla pro růst mladé rostliny.
Motivace • • • •
Rostliny vyrábí kyslík….i semena? Vzrůstá při klíčení semen teplota? Je klíčení závislé na teplotě? Bubřivý tlak
Použité senzory • CO2 • O2 • Thermometer
Analogie • Červi • Kvasnice (droždí) – alkoholové kvašení • Vodní mor kanadský – fotosyntéza
Bubřivý tlak Absorbce vody Semena při klíčení intenzívně absorbují vodu – 1 kg hrachu přijme 2 l vody V procesu bobtnání vznikají obrovské tlaky . Důkaz: • Zalít semena fazolí nebo hrachu do sádry a • Tento sádrový bloček nechat stát v misce s vodou, aby byl stále navlhčený. • Za několik dní dokážou bobtnající semena blok sádry úplně roztrhat. Dřevěné klíny v kamenolomech před vynálezem dynamitu
H i s t o r i e
S o u č a s n o s t
Voda, půda a jiné • • • •
Monitoring kvality vody Monitoring typů půd Fyziologické pokusy – TK, EKG, měření teploty Environmentální tematika – Energie potravin – Čištění vod – Kyselost potravin
Vodní jezírka • Řasy jsou velmi nenáročné na prostředí a velmi rychle rostou. K rychlému množení a růstu potřebují dostatek světla (k fotosyntéze) a dostupné minimální množství přístupných živin - fosfor, dusík, uhlík a teplejší vodu. • Průměrná teplota vody souvisí s množstvím výskytu řas. Alpy x ČR S rostoucí teplotou vody se snižuje rozpustnost vzdušného kyslíku ve vodě, který je přirozeně algicidní. • Rozkladné procesy obohacují vodu o živiny – podmínka vzniku řas • Vodní vegetace je náročná na údržbu. Její části (listy, květy atd.) se dostanou do vody, kde začnou tlít a obohacují zpětně vodu o živiny, vhodné k růstu řas.
Senzory • Čidlo rozpuštěného O2 • Zákaloměr • pH
Návrhy
• Zákaly vodních ploch • Kyselé deště
Děkuji za pozornost
