Статья: Изучение факторов, влияющих на целостность цитоплазматической мембраны растительной клетки
Конечно, учащиеся не смогут получить все сведения о строении цитоплазматической мембраны из результатов этой исследовательской работы. Однако у учащихся, почувствовавших себя исследователями, возникает дополнительная мотивация для работы с книгой и самостоятельного усвоения теоретических знаний. Поэтому исследование лучше проводить до изучения строения цитоплазматической мембраны. Ничего, что учащиеся будут находиться в полном недоумении относительно причин наблюдаемых явлений – они потом выяснятся. Кроме того, в ходе работы решается промежуточная задача – обучение правильной записи результатов наблюдений.
Обсуждение результатов нужно проводить с опорой на вспомогательные вопросы, данные в конце «Инструкции для учащегося». Вопросы 4 и 5 лучше дать учащимся для самостоятельного изучения, ответы на вопросы 1, 2 и 3 может дать учитель, ответы на остальные вопросы могут быть получены в результате коллективного обсуждения. К вопросам 1 и 4 в лабораторном отчете должны быть сделаны рисунки с подписями.
Перед началом работы нужно обязательно обсудить инструкцию, обратив внимание на технику безопасности и требования к чистоте выполнения эксперимента (см. «Инструкцию для учащегося»). Если большинство учеников в классе не умеют действовать по инструкции, нужно проговаривать каждый эксперимент перед его выполнением. Если есть необходимость, нужно проговаривать (но ни в коем случае не диктовать!) результаты, вносимые в таблицу.
Работа рассчитана на два урока при условии, что каждый учащийся выполняет ее от начала до конца. Если объединить учащихся по двое (или трое) и поручить каждой паре (или тройке) один или два опыта, работа займет один урок. Чтобы уложиться в это время, на прочтение инструкции и выполнение одного опыта должно затрачиваться не больше 15 мин. Оставшаяся часть урока уходит на отчет каждой пары (или тройки) о своих результатах и оформление сводной таблицы. В лабораторном отчете каждого учащегося должны присутствовать записи о результатах всех опытов, включенных в данное исследование.
Трудности, связанные с техническим обеспечением школы
1. Если школа испытывает трудности с лабораторной посудой, можно вместо пробирок взять пенициллиновые пузырьки. Пенициллиновый пузырек имеет крышечку, и его не нужно ставить в штатив.
2. Вместо мензурок можно использовать пластиковые шприцы на 5 мл. При использовании шприца практически невозможно пролить реактив.
3. Фильтровальную бумагу можно заменить промокашкой.
4. Этанол можно заменить водкой. Окрашивание будет заметно, хотя и не так ярко, как в опыте с 96%-ным спиртом.
5. Ацетон можно заменить бесцветной жидкостью для снятия лака с ногтей.
6. Если нет водяной бани со встроенным термометром, можно воспользоваться электрической плиткой, на которую установлен лабораторный стакан или кастрюля с водой. Недопустимо заменять электрическую плитку горелками с открытым пламенем, так как в работе используются бензин и ацетон.
7. При отсутствии термометров температуру можно определять «на глазок»: вода, имеющая температуру около 40 °С, – теплая на ощупь, 60 °С – горячая, температура кипящей воды – около 100 °С. Однако лучше все же раздобыть несколько термометров.
8. Нумеровать пробирки можно с помощью спиртового маркера или стеклографа. Если нет ни того, ни другого, можно написать номер пробирки на бумажке, свернуть бумажку в трубочку и вставить ее в пробирку. Можно также использовать кусочки лейкопластыря или липкой бумажной ленты – их наклеивают на пробирки и делают надписи карандашом или шариковой ручкой.
Возможные ошибки в выполнении опытов и объяснении результатов
1. Ученик пользуется загрязненной мензуркой, скальпелем или пинцетом. В результате попадания посторонних веществ в пробирку ученик получает неверную окраску и затрудняется дать ей объяснение. Это особенно важно в опытах с соляной кислотой, гидроксидом натрия и раствором поваренной соли.
2. Ученик выполняет опыт с бензином в мокрой пробирке или забывает высушить кусочки капусты фильтровальной бумагой. Антоциан растворяется в воде и частично окрашивает содержимое пробирки.
3. Ученик не соблюдает температурный режим в третьей части работы и получает окрашивание при 40 °С в пробирке № 11.
4. Ученик объясняет окрашивание содержимого пробирки в первом опыте разрушающим воздействием воды на мембрану, поэтому ему не понятно, почему в остальных опытах нужно пользоваться только промытыми кусочками капусты.
5. Ученик не знает понятий «гидрофильный» и «гидрофобный», не может разделить реактивы на полярные и неполярные и поэтому не может объяснить результаты второй части работы.
По материалам международной конференции учителей биологии в Варшаве (1996 г.)