ВВЕДЕНИЕ.
В методике преподавания биологии накоплен громадный опыт применения различных видов учебного оборудования на уроках. Специфичным оборудованием для биологии являются натуральные объекты. К этому виду пособий относятся: гербарии, коллекции, влажные препараты, остеологические препараты, таксидермические материалы. Многие из этих пособий могут быть изготовлены путем самооборудования на школьном кружке с учащимися, что позволит повысить мотивационную функцию с целью пробуждения интереса учащихся к предмету и одновременно пополнит школьный биологический кабинет, и поможет выполнить тот минимум лабораторных работ, которые предусмотрены стандартом биологического образования.
Натуральные объекты – живые и препарированные растения и животные и их органы – используют как средства обучения преимущественно на уроках биологии. Способы консервации натуральных объектов различны: существуют гербарии, коллекции, влажные и остеологические препараты, а также микропрепараты. Натуральные объекты, используемые в качестве учебного оборудования, служат для формирования у школьников систематических, прочных и осмысленных научных знаний (представлений, законов, понятий, теорий), умений применять знания в жизни, труде. При работе с натуральными объектами предусматривается использование простейших оптических приборов. В некоторых случаях рядом со сложными по строению объектами помещают схематические рисунки, поясняющие строение объекта. Натуральные объекты снабжают методическими руководствами по их использованию.
Поскольку натуральные объекты обычно не велики по размеру, их чаще всего используют как раздаточный материал. В некоторых случаях натуральные объекты могут быть использованы и для демонстраций. В качестве демонстрационных пособий следует использовать крупные объекты, детали строения которых, различимы с любого рабочего места учащегося. К натуральным объектам также относят комнатные растения и животных, которые могут быть использованы для создания биогрупп при оформлении интерьера кабинета биологии.
Для того чтобы собранные материалы имели методическую целесообразность, остановлюсь на изготовлении некоторых видов пособий более подробно.
ГЕРБАРИИ.
Наиболее простым является изготовление гербария. Начать его изготовление можно с ранней весны, включить в летнее задание, летнюю полевую практику и продолжить осенью.
Приобретенные учебные гербарии оставшиеся с советских времен давно вышли из строя и разве что годятся для музея за свой возраст и не могут обеспечить работу класса. При изготовлении гербария, прежде всего, учитель должен определить размер габаритного листа. Удобнее всего взять за образец принятый гербарный лист или его половину или лист форматом А4. К самодельному гербарию предъявляются те же требования, что и к гербарию, выпускаемому промышленностью: растение должно иметь признаки, характерные для данного вида, хорошо расправлено и засушено. Не следует гербаризировать слишком большие или мелкие экземпляры. Учащиеся получают задания по гербаризации определенных растений, их органов. Вначале учитель должен показать образец и рассказать об основных правилах засушивания растений. Работа по изготовлению самодельного гербария обязательно оценивается, лучшие образцы демонстрируются в классе. Собранные образцы хранятся в коробке или папке и используются для проведения лабораторных работ.
Для кабинета биологии могут быть рекомендованы следующие гербарные объекты (по числу учащихся в классе, или числу посадочных мест в кабинете биологии):
листья простые;
листья сложные;
соцветия простые;
соцветия сложные;
растения разных мест обитания;
растения, иллюстрирующие понятия вид и род;
растения, размножающиеся вегетативно.
(см. фото)
При изучении тем связанных с ростом, развитием и метаморфозом в растительном мире, изготавливают гербарные таблицы. На них можно показать образцы растений, собранные во время фенологических наблюдений в природе в различные периоды роста и развития. В отличие от гербарного листа на гербарной таблице можно показать несколько растений, объединенных общей темой. Например, на таблице «Фазы развития злаков» можно представить всходы, кущение, выход в трубку и т.д. Темы для изготовления гербарных таблиц могут быть следующие: «Корень и гомологичные органы», «Побег и гомологичные органы», «Аналогичные органы», «Вегетативное размножение дикорастущих растений», «Дивергенция», Гербарные таблицы используются для групповой и индивидуальной работы и служат своеобразным отчетом о проведении самостоятельных наблюдений.
Разновидностью учебного гербария служат гербарные книги, альбомы и атласы (см. фото). Кроме гербарного образца такие пособия содержат разнообразные биологические сведения о растениях, их значении в природе и жизни человека. Пособия используются во внеурочной работе.
СУХИЕ КОЛЛЕКЦИИ.
Кроме гербарных образцов, собирают плоды и семена растений, на которых изучают разнообразие плодов, приспособленность к различным способам распространения и интенсивность семенного размножения (береза, шиповник и др.) (см. фото).
Для изучения особенностей строения семян и плодов рекомендуются различные сухие коллекции, изготовляемые для проведения лабораторных работ. Способы изготовления коллекций могут быть различными: в картонных коробках подходящего размера, которые делят на ячейки одинаковых размеров, в плотно закрытых пробирках или пенициллиновых пузырьках; возможно наклеивание на картонные листы (см. фото) подобную работу с удовольствием выполняют школьники, которые начинают изучать биологию. Важно оценить их в дальнейшем в качестве раздаточного материала.
Для хранения различных сухих коллекций используют лотки или изготовляют укладки из картона для их удобного размещения в шкафах для учебных пособий.
Сухими сохраняются такие объекты как: соцветия ивы для иллюстрации двудомности, мужские (с пыльцой) и женские шишки голосеменных, одревесневшие шишки голосеменных (см. фото), плодовые тела трутовиков, спилы деревьев для подсчета годичных колец, мох сфагнум и кукушкин лен, лишайники (см. фото). Непосредственно влажной камеры берут глубокий сосуд (тарелку, кристаллизатор), насыпают мытый речной песок, сверху кладут несколько слоев бумаги, которую также смачивают. По верх бумаги раскладывают сухие объекты, требующие размягчения: мхи, лишайники, насекомых. Сверху сосуд закрывают стеклом или подходящей крышкой. Размягчение длится от нескольких часов до суток и зависит от размера объекта, температуры помещения, влажности.
Объемное засушивание растений необходимо для составления биогрупп, используемых при оформлении кабинета биологии. Злаки, камыши, рогоз, осоки высушивают в пучках, подвешивают в тени, в сухом помещении. Для того, чтобы не разлетались плодники рогоза, его надо предварительно обработать лаком для волос.
Побеги растений с плоскими листьями можно высушивать горячим утюгом, проглаживая через фильтровальную бумагу или газету.
При изучении беспозвоночных животных используют раковины брюхоногих и двустворчатых моллюсков, а также энтомологические коллекции (см. фото), для которых изготовляют насекомых вредителей: жуки, саранчовые, бабочки, двукрылые.
Самый практичный способ хранения заморенных насекомых на матрасиках. Матрасики изготовляют из ваты или другого мягкого материалов толщиной 0,65 – 1,0 см. Размер матрасика зависит от подобранной коробки. Матрасики вкладывают в оберточную бумагу. На матрасик раскладываются насекомые и этикетка. На дно коробки кладут отпугивающее музейных вредителей веществ. Для удобства пользования на дно коробки кладут полоску плотной бумаги, конца которой лежат поверх матрасика. Если потянуть за эти концы, то матрасик легко вынимается (см. фото). Перед уроком объект размягчают во влажной камере.
Насекомые, собранные для монтирования в энтомологических коробках должны быть правильно засушены и расправлены. Могут быть изготовлены коллекции «Вредители сада», «Вредители леса» и т.д. К таким коллекциям могут быть приложены гербарные экземпляры повреждений данными вредителями, описание его жизненного цикла и дневники наблюдений, проверенные учащимися.
ВРЕМЕННЫЕ ВЛАЖНЫЕ ПРЕПАРАТЫ РАСТЕНИЙ.
Изучение биологии предполагает проведение лабораторных работ по изучению морфологии. Кроме того, определение растений также требует детального изучения строения цветка и соцветий, что невозможно сделать на гербарном материале. Поэтому целесообразно иметь влажные препараты. Для длительного сохранения объектов в жидкостях используют растворы спирта, формалина, поваренной соли. Наиболее приемлемым для учебных целей является использование насыщенного раствора поваренной соли: его легко приготовить и раствор не токсичен. Для приготовления раствора, поваренная соль растворяется в кипящей воде до насыщения. На дно стеклянной банки насыпают слой соли 0,5 – 1 см, укладывают консервируемые объекты и заливают охлажденным раствором. Сверху банку закрывают крышкой для домашнего консервирования. Можно использовать емкости с навинчивающимися пластмассовыми крышками. Подготовленный материал хранят в холодильнике. На каждую емкость наклеивают этикетку с названием объекта и датой его сбора. Для хранения розовых, белых и желтых цветков, пригоден 5-% раствор уксусной кислоты. Для консервирования плодовых тел шляпочных грибов, используют раствор поваренной соли и 10-15-% раствор уксусной кисло. При использовании плодовых тел грибов в поваренной соли его несколько раз сменяют для просветления.
Способ консервирования в поваренной соли позволяют сохранить нужный материал в течении года. Для более длительного хранения используют 60-70-% раствор спирта или 2-% раствора формалина. Для приготовления такого раствора берут 1 часть 40-% формалина и 20 частей не кипяченой воды. При консервирование в спирте и формалине работает только учитель. В случае, если с объектом, законсервированными в формалине работают учащиеся, должны быть строго соблюдены правила безопасности: проветривание помещений, промывание объекта проточной водой, перед изучением обязательное мытье рук, после проведения лабораторной работы.
Для временных влажных препаратов рекомендуются следующие объекты: цветки растений различных семейств, плоды картофеля и томата зеленые, соцветие лука, пшеницы, ржи, одуванчика, василька и пр. Для иллюстрации однополых цветков собирают тычиночные и пестичные цветки огурца. Цветки примул применяют при изучении явления гетеростилии (разностолбчатости). Кроме того, полезно иметь законсервированные корневища пырея, а также плодовые тела трубчатых и пластинчатых шляпочных грибов.
ОСТЕОЛОГИЧЕСКИЕ (КОСТНЫЕ) ПРЕПАРАТЫ.
Некоторые натуральные объекты, используемые при изучении раздела «Животные» являются хозяйственными отходами (кости, чешуя, перья).
Подбор костей для приготовления остеологических препаратов производится с учетом нормальных анатомических соотношений в размерах объектов. Очистка. Обезжиривание, отбелка костей производится с применением едких веществ, эта работа проводится с соблюдением техники безопасности. Для изучения скелета позвоночных животных применяют кости млекопитающих, птиц, рыб, которые разводятся человеком.
Приготовление наборов костей, наиболее удобно для проведения лабораторных работ и не требует сложных специализированных навыков, как при изготовлении целых скелетов. Отобранные кости сначала вывариваются и очищаются от мягких тканей, затем для обезжиривания кости опускают в теплый 5-10% раствор соды, доводят до кипения и оставляют на сутки. После этого кости промывают и проваривают в чистой воде. Далее следует отбелка в 3-% растворе перекиси водорода. При этом нельзя пользоваться металлической посудой. Для более интенсивной отбелки немного добавляют нашатырного спирта. Отбеливание проводят при ярком солнечном свете. Во время отбеливания кости переворачивают. После отбеливания объекты промывают водой и просушивают. Отдельные кости крепятся к планшетам из картона черного цвета. К набору костей каждого животного целесообразно приложить контурный рисунок полного скелета с обозначением его частей и отдельных костей (см. фото).
Кроме наборов костей для изучения скелета позвоночных животных можно рекомендовать изготовление набора костей крупных млекопитающих для изучения форм костей, суставов в разделе «Человек и его здоровье». Если вы живете в сельской местности, то выше перечисленные процедуры, крайне минимальны – природа сама все подготовила. Остается только очистить от грязи и привести в надлежащий вид.
ТАКСИДЕРМИЧЕСКИЕ ОБЪЕКТЫ И ИХ ИЗГОТОВЛЕНИЕ.
Эффективность восприятия учебного материала на уроках зоологии во многом зависит от наличия не только выше перечисленных натуральных объектов, но и так называемых таксидермических материалов – чучела и тушки животных, которые могут быть изготовлены из местных материалов на кружке с ребятами или учителем. Однако, ни в коей мере, не рекомендуется для этих целей отлавливать или отстреливать животных. Но бывают случаи, когда в школу приносят убитую кем-то змею, лягушку или птицу или другое животное, вот здесь-то и следует воспользоваться представившимся случаем и пополнить материалы кабинета.
Остановлюсь лишь на наиболее простых и легких примерах изготовления тушек животных.
Препарирование рыбы. Для препарирования необходимо иметь хороший экземпляр рыбы с сохранившейся чешуей и плавниками. Если не предоставляется возможным изготовить тушку сразу, ее консервируют путем засаливания и используют в нужный момент. Не помятую свежую рыбу кладут на картон и карандашом обрисовывают форму тела, причем картон с нанесенным изображением (без конечностей) должен быть меньше натуральной величины рыбы на несколько миллиметров, помня, что край картона для основы должен в точности повторят все линия тела препарируемой рыбы. Ножницами вырезают картонную основу с выемкой для головы, шилом прокалывают вдоль несколько отверстий и вставляют полужесткую проволоку – получая остов рыбы. На данный остов накладывают пласты ваты с таким расчетом, чтобы получилась тушка рыбы из ваты с картонной основой посредине. Наложение ваты рекомендуется начинать с хвостовой части тонкими, плотными пластами с постепенным утолщением к бокам, хребту, животу или голове, в зависимости от вида рыбы, которая, безусловно, должна находится перед глазами во время подготовки тушки, сравнивая последнюю с натуральной, путем измерения циркулем. После этого вату накладывают на другую сторону картонной основы, а затем всю тушку бинтуют с хвостовой части. Стягивая и уплотняя бинтом тушку до нужного объема подкладывают в некоторых местах дополнительно кусочки ваты с расчетом получить после окончательной забинтовки одинаковую форму и объем с натурой препарируемой рыбой. Далее следует очень ответственный момент – снятие с рыбы шкурки.
Для того чтобы хорошо снять шкурку, особенно с крупночешуйчатой рыбы, снимается один ряд чешуи от головы к хвосту на протяжении всей боковой линии острым шилом, слегка накалывая ее, а затем удаляя. На обнаженной коже делается разрез через все тело и начинают отделять шкурку от мышц, стараясь сохранять чешую. Сняв кожу до плавников, лучи плавников подрезают с внутренней стороны ножницами, не прорезая кожи. В области хвостового плавника отсекают тело рыбы от него и приступают отделение мышц с противоположной стороны. В области черепа рыбы отделяют всю тушку. Далее следует обработать соответствующим образом внутреннюю и внешнюю часть головы. Прежде всего следует удалить жабры. Затем мозг крючком из проволоки, а в череп вставляется ватный шарик, смоченный в 40-% растворе формалина. Затем пинцетом удаляют глаза. Глазные впадины протирают формалином и вставляют временные ватные шарики. Саму шкурку изнутри протирают формалином. Процесс снятия и подготовки шкурки (кожи) завершен.
Далее следует этап монтирования. Приготовленную тушку вставляют в разрез кожи рыбы. Передний конец проволоки вставляют в глотку, выставив его через рот наружу, второй – упирают в хвостовой плавник. Натягивают на искусственную тушку шкурку, следя за тем, чтобы все плавники находились на своем месте по отношению к туловищу. Затем зашивают разрез и на него накладывают снятые чешуйки предварительно одной стороной окунув в клей супермомент.
Лучше всего удается изготовить тушки таких видов рыб как окунь, карась, щука, ленок, хариус.
Препарирование лягушки, змеи, мелкой птицы, грызунов. Изготовление чучел этих видов животных более трудоемкое занятие, но не менее интересное и может с успехом использоваться на кружке с ребятами старшего возраста.
С данных животных снимается шкурка, начиная с задних конечностей или с головы, причем часть костей конечностей оставляют удаляя с них мышцы. Оставляют череп. Удаление мозга и глаз обязательно. Во все полости вставляются ватные шарики с формалином. Затем подготавливают шкурку, ее обезжиривают, обрабатывают 40-% формалином, натирают солью. При необходимости через конечности вставляют жесткую проволоку. Набивают тушку ватой, опилками или песком (в мелкие экземпляры), на тушку натягивают шкурку и зашивают, придают форму, обязательно фиксируют и высушивают в течение 48 часов.
Данный вид натурального оборудования используется не только для изучения, но и для оформления кабинета и школьного музея.
ИЗГОТОВЛЕНИЕ БИОГРУПП ДЛЯ ОФОРМЛЕНИЯ КАБИНЕТА БИОЛОГИИ.
Биогруппой можно назвать искусственно созданную группу, где даны основные компоненты биоценоза. Для экспозиции кабинета биологии, оформление прилежащих к кабинету рекреаций используются сухие биогруппы.
Наиболее просто разместить биогруппу в одной из застекленной секции шкафа кабинета биологии, или в застекленной витрине.
Для кабинета биологии наиболее приемлемы биогруппы «Биоценоз леса», «Биоценоз болота», «Биоценоз водоема» (см. фото), «Биоценоз степи» и пр.
В зависимости от местных условий учитель выбирает для экспозиции ту биогруппу, которую можно чаще использовать на уроках. Очень перспективным является создание таких биогрупп, в которых можно проследить изменение сезона (весна, лето, осень). В таких биогруппах набор компонентов несколько изменяется по составу и внешним признакам соответственно времени года, для этого не требуется большого количества времени и объектов. Биогруппа должна соответствовать аналогичному биоценозу в природе. Для этого сначала проводятся наблюдения в природе, зарисовки, фотографии для того, чтобы правильно расположить объекты в витрине. Делать биогруппу можно по фотографиям, взятым из книги, если для создания биогруппы есть необходимые натуральные объекты.
Выбор темы и наблюдение в природе (или подбор подходящих иллюстраций).
Составление списка необходимых натуральных объектов.
Заготовка натуральных объектов.
Подборка картины фона, которая монтируется на задней стенке витрины.
Монтаж биогруппы:
Для биогруппы «Биоценоз смешанного леса» рекомендуются следующие объекты: береза, осина, ель, рябина, копытень, папоротник, брусника, медуница, зеленые мхи разных видов, грибы, насекомые. В этой же биогруппе используются чучела или имитация их насекомоядных птиц (синица, дятел) и мелких млекопитающих, (кротов, землеройки, мышь). Если биогруппа монтируется в секции шкафа, то в качестве фона биогруппы удобно использовать фотообои, цветные календари и другие материалы, изображающие сезонные изменения природы. На дно секции кладут кусок пенопласта соответствующего размера, на котором имитируется почвенный покров, лесная подстилка. На тонкий слой клея насыпается почва, резанные стебли зеленых мхов, сверху кладут хвою, сухие листья, веточки, шишки, кусочки коры. При наличие чучела крота можно сделать кротовину. Затем приступают к расстановке выбранных объектов. Отрезки стволиков деревьев (50-60 см в высоту) крепят с помощью шурупов на деревянной подставке (доске размером 15-15 см). В верхней трети стволиков сверлят 6-7 отверстий, в которые вставляют ветки (с зелеными или желтыми листьями) соответствующего вида растения. Листья предварительно проглаживают утюгом. Поскольку хвоя ели быстро осыпается, то перед сушкой ветки погружают в кипяток, а сухую хвою укрепляют с помощью прозрачного лака. Хорошо выглядят в биогруппе искусственные синтетические ели подходящего размера. Кустарники и травянистые растения втыкают в пенопласт. Все виды подставок маскируются лесной подстилкой. Чучела животных крепятся леской.
Для сезонного изменения биогрупп меняют ветки деревьев, некоторые травянистые растения. Так, например, для весеннего леса характерны безлистные ветки с содержанием у березы и осины, появление крапивницы, дубровника. Осенью в биогруппы добавляют муляжи грибов, плоды рябины, брусники, орешника. Искусно выполненная имитация 9муляжи грибов, ягод, искусственные цветки, побеги древесных пород, различные животные) не снижает достоинства биоценоза, а наоборот придает колоритность.
Подобным образом могут быть изготовлены сообщества болот, агроценозов (например, плодового сада). Созданные диарамы естественных биоценозов могут быть многократно использованы на уроках для иллюстрации сезонных явлений, защитных окрасок у животных, приспособлений к перекрестному опылению и распространению плодов и семян, межвидовых отношений и т.д.
Следует отметить, что рекомендуемые композиции состоят из натуральных объектов, которые могут повреждаться музейными вредителями. Поэтому наиболее ценные объекты своевременно протравливают аэрозолями, чистятся, моются. На летний период экспозиция закрывается тканью или плотной бумагой.
Изготовление биогрупп – одна из форм интересной и увлекательной внеклассной работы.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
Роль наглядности в преподавании биологии общепризнана, наглядность обучения – это один из основных принципов дидактики. Необходимость конкретно-чувственной опоры была обоснована еще
К.Д. Ушинским, до сих пор актуальны его мысли о роли наглядности в развитии наблюдательности, внимания, развития речи, мышления учащихся.
Преобразование чувственной информации формирует образное мышление. Созданные на основе восприятия образы могут быть использованы для решения задач по их сравнению, опознанию, идентификации на основе прошлого познавательного опыта.
Основу формирования образа составляют зрительные впечатления, большое значение при этом имеют слух, обоняние, осязание. Поэтому в процессе обучения биологии так важны работы учащихся со средствами обучения, из которых на первое место следует выделить натуральные объекты. А объекты изготовленные своими руками или используемые в ходе лабораторных работ, лежат в основе движения учащихся от незнания к знаниям, иными словами - практические операции преобразуются в умственные.
СОДЕРЖАНИЕ
Ведение …………………………………………………………….. 1
Гербарии …………………………………………………………… 3
Сухие коллекции ………………………………………………….. 4
Временные влажные препараты …………………………………. 6
Остеологические (костные) препараты …………………………. 8
Таксидермические объекты и их изготовление ………………… 9
Изготовление биогрупп для оформления кабинета биологии …12
Заключение ………………………………………………………. 15
Список литературы ……………………………………………… 16
Приложения (фото) ……………………………………………… 17
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
Беккер И.Л. Времена года (Книга юного фенолога). – М., 2001
Верзилин Н.М. Растения в жизни человека. – Л., 1964
Дежкин В.В. Охота в России. – М.1992
Измайлов И.В. и др. Биологические экскурсии. – М., 1983
Карев Е.В. Занимательная орнитология. – М.,1994
Камаева М.И. и др. Методические рекомендации к содержанию культур животных и изготовление наглядных пособий по биологическим дисциплинам в средней школе. – Чита, 1988
Матвеев Н.И. Самостоятельные работы учащихся по зоологии. – М.,1968
Нога Г.С. Наблюдения и опыты по зоологии. – М., 1979
Плавильщиков Н.М. Юным любителям природы. – М., 1979
Пономарева И.Н. Экология растений с основами биогеоценологии. – М.,1978
Пугал Н.А. Использование натуральных объектов при изучении биологии. – М., 2003
Пугал Н.А. и др. Кабинет биологии. – М., 2000
Травникова В.В. Биологические экскурсии. – С.-П., 2002
Феоктистова Н.Ю. Ботаника. Книга для учителя. – М., 2002
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РФ
ЧИТИНСКАЯ ОБЛАСТЬ
НЕРЧИНСКИЙ РАЙОН
МБОУ СОШ с. ОЛЕКАН
Р Е Ф Е Р А Т
ТЕМА: Изготовление натуральных объектов для кабинета биологии учащимися
Автор: Захаров Ю.М.
учитель биологии
с. Олекан 2005 г.
20
