W przeciwieństwie do przedmiotów ścisłych w gimnazjum, biologia w szkole średniej wymaga zaangażowania praktycznego. Eksperymenty są standardową częścią kursów biologii, niezależnie od tego, czy są częścią kontrolowanych zajęć laboratoryjnych, targów naukowych, czy indywidualnych projektów studenckich. Poznaj kilka fascynujących eksperymentów biologicznych w szkole średniej; i odkryj pomysły na proste i łatwe eksperymenty biologiczne, które możesz włączyć do swojego programu nauczania.
Przykłady eksperymentów biologicznych dla szkół średnich
Bez względu na to, czy szukasz projektu na konkurs naukowy, czy chcesz stworzyć projekt na zadanie klasowe, istnieje wiele projektów z biologii dla nastolatków.
Rozcięcie żaby
Sekcja żaby to kwintesencja biologii w szkole średniej. Jeśli to możliwe, postaraj się zdobyć dla swojej klasy zarówno samice, jak i samce, aby uczniowie mogli zobaczyć jaja i porównać ich wnętrze z samcem żaby.
Rozcięcie kwiatów
Uczniowie szkół średnich mogą się trochę denerwować, jeśli chodzi o sekcję żab. Zamiast tego wykonaj sekcję kwiatów. Nastolatki mogą znaleźć i oznaczyć żeńską i męską część kwiatu. Sprawdzanie zawiłości kwiatowych pod mikroskopem może być świetną zabawą dla uczniów szkół średnich.
Różnorodność próbek roślinnych
Kolejny prosty eksperyment biologiczny polega na udaniu się do naturalnego środowiska, takiego jak lokalny park, w celu obserwacji różnorodności próbek roślin. Aby doświadczenie było bardziej szczegółowe, uczniowie mogą pocierać zebrane próbki na bibule filtracyjnej, aby obserwować, które rośliny prezentują jakie kolory. Nastolatki mogą popracować nad odkryciem, dlaczego określone rośliny prezentują określone kolory.
Fototropizm
Pokazanie dzieciom, jak fototropizm wpływa na rośliny, może być pouczające. Mogą przeprowadzić eksperyment, wykorzystując różne materiały do oddziaływania na światło. Mogą zobaczyć, jak wpływ światła wpływa na wzrost rośliny.
Woda ze wspólnych źródeł
Woda jest wszędzie. Niestety woda również zawiera wiele pierwiastków. Świetnym eksperymentem jest pobranie próbek wody z różnych źródeł i oglądanie ich pod mikroskopem. Następnie uczniowie mogą porównać swoje wyniki i spróbować postulować, dlaczego w danym źródle wody występuje więcej organizmów niż w innym.
Eksperyment drożdżowy
Kolejny eksperyment polega na wzięciu kawałka chleba i monitorowaniu pleśni rozwijającej się przez okres dwóch tygodni.
Percepcja smaku
Każdy ma swój gust. Dosłownie! Niektórzy lubią kwaśne rzeczy, inni lubią słodkie. Przeprowadź w klasie eksperyment, aby dowiedzieć się, czy wszyscy postrzegają smak w ten sam sposób i mają ten sam próg smaku.
Skuteczność środka dezynfekującego
Czy zastanawiałeś się kiedyś, jak skuteczny jest środek dezynfekujący do rąk w zabijaniu bakterii? Sprawdź to! Hoduj bakterie na szalce Petriego wraz z papierem nasączonym nadtlenkiem, białym octem, alkoholem itp. Dowiedz się, jak każdy z nich działa hamując rozwój bakterii.
Genetyka grochu
Uczniowie mogą odtworzyć eksperymenty Mendla z genetyką grochu. Uprawiając groch i porównując ich fenotypy, uczniowie mogą określić genotyp każdej rośliny rodzicielskiej.
Badanie odcisków palców
Odciski palców to niesamowite cechy ludzkiego ciała. Można ich używać nie tylko do otwierania telefonu, ale każdy z nich jest wyjątkowy. Połóż odcisk palca na papierze i sprawdź różne aspekty linii i łuków na palcach. Porównaj odciski palców wszystkich osób w klasie.
Porównanie komórek zwierzęcych i roślinnych
Aby lepiej zrozumieć komórki zwierzęce i roślinne, uczniowie mogą porównać komórki z policzków z komórkami cebuli. Wystarczy zabarwić komórki jodem lub innym barwnikiem, aby lepiej zobaczyć struktury komórkowe pod mikroskopem.
Modele DNA
Tworzenie modelu DNA to świetny sposób, aby pomóc uczniom zrozumieć strukturę i funkcję DNA w genetyce. Uczniowie mogą używać cukierków, sznurka i wykałaczek do opracowania dość realistycznego modelu struktury podwójnej helisy.
Zarazki z butelki z wodą
Wiele osób w szkole średniej napełnia butelki wodą. Ale czy dodają zarazki lub bakterie do butelki? Czy napełnianie jednorazowej butelki na wodę jest bezpieczne? Niech uczniowie pobiorą wymazy z butelek z wodą, których używają, i poszukają bakterii wokół pokrywki lub na butelce.
Testowanie włosów
Nastolatki używają wielu produktów do pielęgnacji włosów. Ale czy naprawdę działają? Niech nastolatki z twojej klasy pobiorą kilka próbek swoich włosów. Zobacz, co dzieje się z włosami po dodaniu popularnych produktów do pielęgnacji włosów.
Obieg wody
Zrozumienie obiegu wody nie jest trudne. Ale nastolatki mogą przyjrzeć się temu z pierwszej ręki, tworząc eksperyment z cyklem wodnym. Wystarczy, że napełnią torebkę wodą i przykleją ją do okna. Będą obserwować parowanie, kondensację i opady w akcji.
Zamknięta butelka ekosystemu
Uczniom może być trudno wyobrazić sobie coś mającego własny ekosystem. Możesz jednak użyć plastikowej butelki, aby stworzyć zamknięty ekosystem.
Badanie terenowe Eksperyment biologiczny
Ten eksperyment jest świetny, ponieważ jest tani, łatwy i można go przeprowadzić w różnych miejscach wokół szkoły lub wysłać uczniów do domu. Celem jest obserwacja otoczenia w czasie i monitorowanie zebranych próbek.
Materiały, których będziesz potrzebować
W tym eksperymencie musisz chwycić:
- Słoik lub torebki do zbierania próbek
- Pęseta
- Rękawice
- Kołki i sznurek lub stożki pomagają oznaczyć obszar
- Papier lub dzienniki do robienia notatek
- Slajdy, okładki slajdów i mikroskop
Instrukcje obserwacji
Pamiętaj, że będziesz obserwować swój obszar przez kilka miesięcy, więc wybierz obszar, który można łatwo ponownie oznaczyć lub taki, w którym możesz zostawić oznaczenia, aby za każdym razem wracać do tego samego wyznaczonego obszaru.
- Poproś uczniów, aby wybrali jedno miejsce do obserwacji. Miejsce nie powinno być większe niż dwie do trzech stóp kwadratowych.
- Powinni zapisywać i zauważać wszystko, co widzą. Przykładowe pytania przewodnie obejmują:
- Czy widzisz ślady obecności zwierząt? (Poszukaj odcisków, odchodów lub guana, futra, granulek sów itp.)
- Jakie rośliny widzisz? (Poszukaj mchów, porostów, chwastów i innych roślin).
- Jaki grzyb widzisz? (Poszukaj grzybów i innych grzybów).
- Jakie owady widzisz? (Zachęć uczniów, aby szukali tutaj konkretnych relacji – takich jak łączenie komarów z wodą lub pszczół z kwiatami lub ulem).
Pobieranie próbek i instrukcje dotyczące zajęć
Przynieś wyniki badań do klasy, postępując zgodnie z tymi instrukcjami.
- Poprowadź uczniów, aby nawiązali połączenia i zanotowali relacje w zaznaczonym obszarze. Niech zinwentaryzują obszar i narysują przybliżoną mapę lokalizacji wszystkiego.
- Jeśli to możliwe, poproś uczniów, aby użyli pęsety i delikatnie pobrali próbki gleby, grzybów, mchów, roślin, owadów itp.
- Wróć do klasy i przejrzyj próbki. Rzeczy, których możesz szukać, obejmują:
- Wartość pH gleby lub wody
- Mikroorganizmy w wodzie
- Komórki roślinne pod mikroskopem
- Struktura porównawcza znalezionych kwiatów
- Wymagaj od uczniów zapisywania wszystkiego w ich własnym dzienniku lub interaktywnym notatniku.
Wskazówka dla nauczyciela: Ustaw w klasie stanowiska do przeglądania, przeprowadzania sekcji, rysowania, testowania pH itp. Dzięki temu uczniowie będą mieli wybór w zakresie dalszego badania próbek.
Badanie na obecność bakterii
Poproś uczniów, aby sprawdzili, gdzie czai się najwięcej bakterii. Ten eksperyment jest świetny, jeśli chcesz laboratorium, które gwarantuje wyniki. Zawsze gdzieś czai się jakiś rodzaj bakterii, który tylko czeka, żeby wyrosnąć na szalce Petriego ucznia.
Materiały
To są materiały, które będziesz musiał mieć pod ręką.
- Przygotowane szalki Petriego, po trzy na ucznia
- Sterylne gaziki
- Taśma malarska
- Taśma klejąca
- Znacznik trwały
- Papier milimetrowy
- Nożyczki
- Władca
Notatki materiałowe: Sterylne płytki Petriego i agar można także kupić osobno; jednak znacznie bardziej prawdopodobne jest, że uczniowie zanieczyszczą płytkę przed pobraniem wymazu.
Przygotowywanie szalek Petriego
Przygotowanie szalek Petriego jest istotną częścią eksperymentu.
- Przed otwarciem jakichkolwiek materiałów poproś uczniów, aby wskazali trzy miejsca (ale w jednym miejscu fizycznym, np. w domu lub szkole), z których będą pobierać wymaz pod kątem bakterii. Zachęć je, aby postawiły hipotezę na temat miejsca, w którym ich zdaniem rozwinie się najwięcej bakterii.
- Używając szalki Petriego, narysuj trzy okręgi na papierze milimetrowym i wytnij je.
- Ołówkiem narysuj linię oznaczającą „górę” okręgu. Nie ma znaczenia, gdzie narysujesz linię, ale będziesz potrzebować czegoś, co pokaże ci, w jaki sposób ustawiona jest twoja szalka Petriego, abyś miał pewność, że za każdym razem śledzisz tę samą kolonię.
- Z tyłu kółka z papieru milimetrowego zanotuj miejsce pobrania wymazu oraz datę pobrania wymazu. Zrób to dla wszystkich trzech płytek Petriego, które posiadasz.
Zbieranie próbek
Poproś uczniów, aby przynieśli na miejsce nieotwarte sterylne waciki i zamknięte szalki Petriego. Ostrożnie, powinni:
- Połóż szalkę Petriego na płaskiej powierzchni.
- Rozpakuj wacik.
- Przesuń wacikiem po obszarze, w którym podejrzewasz, że znajdują się bakterie.
- Podnieś pokrywkę, delikatnie przetrzyj agar zużytym wacikiem i zamknij pokrywkę, ostrożnie, ale szybko.
Wskazówka: Czasami warto zakleić szalkę Petriego taśmą, aby przypadkowo nie stracić pokrywki.
Ocenianie wyników
Teraz, kiedy już pobrałeś wymaz z danego miejsca, najważniejsze są wyniki.
- Poproś uczniów, aby w zeszytach laboratoryjnych lub na osobnym papierze milimetrowym narysowali okręgi wielkości szalki Petriego. Narysuj szalki Petriego z tygodnia na każdą szalkę, którą posiada uczeń.
- Gdy kolonie zaczną rosnąć, poproś uczniów, aby narysowali rozmiar w swoich zeszytach, dokonując codziennych obserwacji. Jeśli nie mogą obserwować codziennie, poproś je o obserwację w tym samym dniu/dniach przez cały miesiąc.
- Powinni także zapisywać kolor i inne istotne cechy swoich kolonii bakterii w swoich zeszytach laboratoryjnych.
- Na koniec uczniowie powinni napisać podsumowanie swoich badań.
Wpływ światła na wzrost
W tym laboratorium uczniowie sprawdzają, jak światło wpływa na wzrost roślin. Uczniowie mogą używać dowolnych roślin, ale rzeżucha będzie rosła szybciej, dzięki czemu uczniowie będą mogli szybciej uzyskać rezultaty.
Materiały
Zbierz swoje materiały.
- Rzeżucha
- Styropianowy kubek lub miska
- Ziemia doniczkowa
- Władca
- Kamera
Instrukcje
Masz przygotowane materiały, czas rozpocząć eksperyment.
- W pierwszym dniu – posadź nasiona w glebie w doniczkach.
- Oznacz kubki zgodnie ze światłem, którego będziesz używać. Możesz porównać światło słoneczne z całkowitą ciemnością lub kilka rodzajów światła.
- Każdego dnia po pierwszym dniu rób zdjęcie każdej filiżanki i spróbuj zmierzyć wzrost, jeśli występuje.
- W przypadku wpisów do laboratorium zmierz kiełki i zanotuj cechy charakterystyczne koloru i kształtu.
Regeneracja Planarii
W tym laboratorium uczniowie obserwują tempo regeneracji planarii i sprawdzają, czy sposób przecięcia planarii ma wpływ na to, jak planaria odrośnie.
Materiały
Aby przeprowadzić ten eksperyment, chcesz chwycić.
- 9 planariów
- 3 małe plastikowe szalki Petriego
- 1 duża plastikowa szalka Petriego
- 1 plastikowa pipeta
- 1 szkło powiększające
- 1 plastikowe szkiełko nakrywkowe
- Woda źródlana
- Znacznik trwały
- Ręczniki papierowe
- Okład lodowy (opcjonalnie)
Instrukcje konfiguracji
Właściwa konfiguracja to połowa sukcesu, jeśli chodzi o tworzenie zabawnych i interesujących eksperymentów biologicznych dla uczniów szkół średnich.
- Zacznij od ponumerowania trzech małych szalek Petriego, aby mieć pewność, że nic się później nie pomyli.
- Używając pipety, przesuń planarianę na dużą szalkę Petriego.
- W tym momencie możesz spróbować umieścić szalkę Petriego na okładzie lodu na kilka minut. Nie jest to całkowicie konieczne, ale spowolni planarianę, aby ułatwić cięcie.
- Dokonaj trzech cięć w płaszczyźnie:
- Tuż za głową
- W samym środku
- W prawo w stronę ogona
- Użyj pipety, aby delikatnie przenieść każdy segment na nową płytkę Petriego (z wodą źródlaną).
- Powtórz kroki ze wszystkimi pozostałymi segmentami robaka.
- Każdego dnia obserwuj planarię. Regeneracja zostanie uznana za zakończoną, gdy pojawią się fotoreceptory (czarne kropki wyglądające jak oczy na głowie planarianina).
Metody naukowe i eksperymenty biologiczne w szkole średniej
Większość biologii w szkołach średnich koncentruje się na zaszczepianiu uczniom elementów nauk ścisłych. Metoda naukowa jest jednym z tych głównych celów. Metoda ta skłania uczestników nauki do wcielania się w badaczy i formułowania przypuszczeń na temat tego, co wydarzy się w danym eksperymencie, co nazywa się hipotezą. Celem eksperymentu jest zatem albo udowodnienie poprawności hipotezy w drodze eksperymentu, albo udowodnienie, że jest ona błędna. To skłania nastolatków do angażowania się w metodę naukową podczas nauczania innych umiejętności naukowych, takich jak:
- Umiejętność dokonania racjonalnego oszacowania w oparciu o obecne czynniki i wiedzę
- Zamknij szczegóły i umiejętności monitorowania
- Możliwość popełnienia błędu i jak sobie z tym poradzić, jeśli okaże się, że tak się stało
- Umiejętność szybkiego myślenia
Niezależnie od tego, jak zabawne mogą być eksperymenty biologiczne, istnieje element edukacyjny, który stoi na czele eksperymentu.
Zabawne i interesujące eksperymenty biologiczne w szkole średniej
Dla nastolatków biologia w szkole średniej może być świetną zabawą. Znalezienie odpowiedniego eksperymentu może pomóc biologii wybić się na światło dzienne i stać się czymś więcej niż tylko kolejnym wymaganym kierunkiem studiów. Kto wie? Być może Twój uczeń zostanie nawet poproszony o wzięcie udziału w targach naukowych lub o karierze zakorzenionej w nauce?
