Методические рекомендации по проведению практических занятий по биологии в рамках ДООП „Ступени к медицине“»

Методические рекомендации по проведению практических занятий по биологии в рамках регионального образовательного проекта

«Тульская областная медицинская школа „Ступени к медицине“»

(2022 г., дополнены и доработаны в 2023–2024 гг.)

1. Общие положения

Цель: формирование у обучающихся практических навыков и компетенций в области биологии, необходимых для дальнейшего обучения в сфере медицины.

Задачи:

• закрепить теоретические знания по биологии через практическую деятельность;

• развить навыки работы с лабораторным оборудованием и биологическими объектами;

• сформировать умения анализировать результаты экспериментов и наблюдений;

• способствовать развитию исследовательских навыков и критического мышления;

• подготовить обучающихся к освоению профильных медицинских дисциплин.

Целевая аудитория: учащиеся 9–11 классов, участники Тульской областной медицинской школы «Ступени к медицине».

Продолжительность занятий: 1,5–2 академических часа (90–120 минут).

2. Структура практического занятия

1. Вводная часть (10–15 минут):

   • проверка готовности обучающихся к занятию;

   • актуализация опорных знаний (краткий опрос или тест);

   • постановка цели и задач занятия;

   • инструктаж по технике безопасности при работе с оборудованием и биоматериалами;

   • объяснение хода работы и критериев оценивания.

2. Основная часть (60–90 минут):

   • демонстрация методики выполнения заданий (при необходимости);

   • самостоятельная работа обучающихся (индивидуально или в группах);

   • наблюдение и консультирование со стороны преподавателя;

   • фиксация результатов (заполнение таблиц, схем, графиков).

3. Заключительная часть (15–20 минут):

   • обсуждение полученных результатов;

   • анализ ошибок и трудностей;

   • формулировка выводов;

   • рефлексия (что узнали нового, что было сложно, что понравилось);

   • домашнее задание (при необходимости).

3. Требования к материально‑техническому обеспечению

Оборудование:

• микроскопы (световые, цифровые);

• препаровальные инструменты (скальпели, пинцеты, иглы);

• предметные и покровные стёкла;

• чашки Петри;

• пробирки, колбы, пипетки;

• весы лабораторные;

• термометры;

• спиртовки или электроплитки;

• центрифуга (при необходимости);

• pH‑метр;

• фотоколориметр (при необходимости).

Материалы:

• фиксированные и живые биологические объекты (растения, насекомые, ткани животных);

• микропрепараты (готовые и для самостоятельного изготовления);

• химические реактивы (йод, метиленовый синий, фенолфталеин и др.);

• дистиллированная вода;

• питательные среды (для микробиологических работ);

• одноразовые перчатки, халаты, маски.

Информационные ресурсы:

• учебники и пособия по биологии;

• атласы и определители;

• цифровые образовательные ресурсы (виртуальные лаборатории, интерактивные модели);

• методические указания к лабораторным работам.

4. Тематика практических занятий (примерный перечень)

1. Микроскопия клеток растений и животных.

2. Изучение строения тканей человека под микроскопом.

3. Определение активности ферментов в различных условиях.

4. Качественные реакции на белки, углеводы и липиды.

5. Наблюдение плазмолиза и деплазмолиза в клетках растений.

6. Изучение морфологии бактерий и грибов.

7. Анализ крови: определение группы крови и резус‑фактора (на модели).

8. Генетические задачи: построение родословных, решение задач на моно‑ и дигибридное скрещивание.

9. Экологические исследования: оценка состояния окружающей среды по биоиндикаторам.

10. Основы биотехнологии: культивирование микроорганизмов.

5. Методика оценивания результатов

Критерии оценивания:

• правильность выполнения заданий;

• аккуратность и точность фиксации результатов;

• грамотность оформления работы (таблицы, графики, схемы);

• обоснованность выводов;

• активность и самостоятельность в ходе занятия;

• соблюдение техники безопасности.

Шкала оценивания:

• отлично: задание выполнено полностью и правильно, выводы обоснованы, оформление безупречное.

• хорошо: допущены незначительные ошибки или неточности, выводы в целом корректны.

• удовлетворительно: задание выполнено частично, есть существенные ошибки, выводы недостаточно обоснованы.

• неудовлетворительно: задание не выполнено или выполнено с грубыми ошибками, выводы отсутствуют или неверны.

6. Техника безопасности

Обязательные правила:

• работать только в халате, при необходимости — в перчатках и маске;

• соблюдать осторожность при работе с режущими инструментами и химическими реактивами;

• не пробовать вещества на вкус;

• не направлять отверстия пробирок и колб на себя и соседей;

• аккуратно обращаться с микроскопом и другим оборудованием;

• после работы привести рабочее место в порядок, вымыть руки.

7. Рекомендации преподавателям

• перед занятием проверить исправность оборудования и наличие материалов;

• заранее подготовить инструкции и раздаточные материалы;

• учитывать уровень подготовки обучающихся при подборе заданий;

• поощрять инициативу и исследовательский подход;

• использовать дифференцированный подход: предлагать дополнительные задания для сильных учеников и помощь — для тех, кто испытывает трудности;

• создавать доброжелательную атмосферу, способствующую обучению.

8. Приложения

• образцы бланков для фиксации результатов;

• инструкции по работе с оборудованием;

• примеры решения типовых задач;

• список рекомендуемой литературы и интернет‑ресурсов.

Практикум «Микроскопия клеток растений и животных»

Цель занятия

Изучить строение клеток растений и животных с помощью световой микроскопии, выявить сходства и различия в их организации, закрепить навыки работы с микроскопом.

Задачи

• освоить технику приготовления временных микропрепаратов;

• научиться работать со световым микроскопом;

• рассмотреть и зарисовать клетки растений и животных;

• сравнить строение растительной и животной клеток;

• сделать выводы о связи строения клеток с их функциями.

Оборудование и материалы

• световой микроскоп;

• предметные и покровные стёкла;

• препаровальная игла, пинцет;

• пипетка;

• стакан с водой;

• слабый раствор йода (0,1%);

• луковица репчатого лука;

• клубень картофеля;

• готовые микропрепараты («Кожица лука», «Клетки эпителия слизистой ротовой полости», «Кровь лягушки»);

• салфетки, вата.

Техника безопасности

1. Соблюдать осторожность при работе со стёклами (предметными и покровными) — они могут разбиться и поранить.

2. Аккуратно обращаться с препаровальными иглами и пинцетом.

3. Не допускать попадания химических реактивов на кожу и слизистые оболочки.

4. После работы привести рабочее место в порядок, вымыть руки с мылом.

Ход работы

Часть 1. Приготовление и изучение микропрепарата кожицы лука

1. Протрите предметное стекло салфеткой.

2. Пипеткой нанесите 1–2 капли воды на предметное стекло.

3. С внутренней стороны мясистой чешуи лука снимите пинцетом кусочек прозрачной кожицы.

4. Поместите кожицу в каплю воды на стекле, расправьте препаровальной иглой.

5. Накройте покровным стеклом, избегая образования пузырьков воздуха.

6. Рассмотрите препарат при малом увеличении ($\times$40–100), найдите отдельные клетки.

7. Переведите микроскоп на большое увеличение ($\times$200–400), рассмотрите детали строения.

8. Капните на край покровного стекла раствор йода, дайте ему проникнуть под стекло (клетка окрасится).

9. Зарисуйте 2–3 клетки, подпишите видимые части: клеточную стенку, цитоплазму, ядро, вакуоль.

Часть 2. Изучение крахмальных зёрен в клетках клубня картофеля

1. Со среза клубня картофеля соскоблите препаровальной иглой немного мякоти.

2. Поместите её на предметное стекло в каплю воды.

3. Накройте покровным стеклом.

4. Рассмотрите препарат под микроскопом при малом и большом увеличении.

5. Капните раствор йода — крахмальные зёрна окрасятся в синий цвет.

6. Зарисуйте клетки с крахмальными зёрнами, отметьте их форму и расположение.

Часть 3. Изучение готовых микропрепаратов животных клеток

1. Рассмотрите под микроскопом готовый препарат эпителиальных клеток слизистой ротовой полости.

2. Найдите отдельные клетки, обратите внимание на их форму и отсутствие клеточной стенки.

3. Рассмотрите микропрепарат крови лягушки, найдите эритроциты. Отметьте их форму, наличие ядра.

4. Зарисуйте по 2–3 клетки каждого типа, подпишите основные структуры: плазматическую мембрану, цитоплазму, ядро.

Оформление результатов

1. Заполните сравнительную таблицу:

1. Зарисуйте клетки растений и животных, подпишите видимые органоиды. Рисунки должны быть чёткими, с подписями и указанием масштаба (увеличения).

2. Запишите выводы:

   • о сходствах клеток растений и животных (подтверждение единства происхождения жизни);

   • о различиях, связанных с особенностями жизнедеятельности и средой обитания;

   • о значении микроскопии для изучения строения клеток.

Вопросы для самоконтроля

1. Какие части клетки видны в световой микроскоп?

2. Чем отличается строение растительной клетки от животной?

3. Почему клетки лука окрашиваются йодом, а эритроциты лягушки — нет?

4. Какое биологическое значение имеют крахмальные зёрна в клетках картофеля?

5. Как увеличение микроскопа влияет на видимость деталей клетки?

6. Какие положения клеточной теории подтверждаются результатами этой работы?

Критерии оценивания

• правильность приготовления микропрепаратов;

• грамотное использование микроскопа;

• точность и аккуратность рисунков;

• полнота заполнения таблицы;

• обоснованность выводов;

• ответы на контрольные вопросы.

Рекомендуемая литература

1. Учебник по биологии для 9–10 классов (раздел «Цитология»).

2. Атлас по цитологии.

3. Инструкции по работе с микроскопом.

Методические примечания для преподавателя

• Перед занятием проверьте исправность микроскопов и наличие материалов.

• Напомните учащимся правила работы с микроскопом и технику безопасности.

• При необходимости продемонстрируйте приготовление микропрепарата.

• Поощряйте самостоятельный поиск и анализ, задавайте наводящие вопросы.

• В конце занятия проведите краткий разбор результатов, обсудите типичные ошибки.