Навчальна розробка "ІНТЕГРОВАНИЙ ПІДХІД У ПРИРОДНИЧІЙ ОСВІТІ: STREAM, STEAM, STEM – НАВЧАННЯ"

 

 

Кам’янець-Подільська територіальна громада

Кам’янець-Подільський ліцей № 15

Кам’янець-Подільської міської ради Хмельницької області

 

 

 

ІНТЕГРОВАНИЙ ПІДХІД У ПРИРОДНИЧІЙ ОСВІТІ: STREAM, STEAM,

STEM –  НАВЧАННЯ

 

Навчальна розробка

(біологія)

 

 

Толстюк Тетяна Миколаївна

(вчитель біології і екології вищої кваліфікаційної категорії, вчитель методист)

 

 

 

 

 

 

 

                                                                                                     2023                                        

Толстюк Тетяна Миколаївна

(вчитель біології і екології вищої кваліфікаційної категорії, вчитель методист) Камянець – Подільський ліцей №15 Хмельницької області

ІНТЕГРОВАНИЙ ПІДХІД У ПРИРОДНИЧІЙ ОСВІТІ: STREAM, STEAM,

STEM –  НАВЧАННЯ

Навчальна розробка

 

 

 

 

Рецензенти:

Оксана ЧИЖЕВСЬКА директор Кам’янець - Подільського ліцею №15 Хмельницької області, вчитель вищої кваліфікаційної категорії, вчитель методист.

Світлана ЗАЛЕВСЬКА заступник директора з навчальної роботи Кам’янець - Подільського ліцею №15 Хмельницької області, вчитель вищої кваліфікаційної категорії.

Схвалено на засідання педагогічної ради Кам’янець - Подільського ліцею №15 Кам’янець-Подільської міської ради Хмельницької області (протокол № 8 від 30.01.2023 року)

 

 

 

АНОТАЦІЯ

Максимальній реалізації й успішному засвоєнню ключових компетентностей Нової української школи допоможе впровадження принципів STEM-освіти в навчальний процес. Інтеграція та дослідницько-проєктна діяльність є провідними принципами STEM-освіти, які співзвучно переплітаються з орієнтирами НУШ. Важливо впроваджувати міжпредметну інтеграцію з використанням інноваційних технологій, використовувати нові форми, засоби, прийоми та методи викладання навчального матеріалу, формуючи в учнів новий стиль мислення та навички самостійного здобуття компетентностей.

Дана навчальна розробка допоможе вчителям початкової, середньої та старшої школи здійснювати інтеграцію шкільних предметів, використовувати дослідницько-проєктну діяльність, творчий підхід до викладання предметів природничого циклу, вчити учнів самостійно спостерігати та робити висновки, формуючи в них критичне мислення. Навчальну розробку можна використовувати на уроках природничого циклу, а також в STEM – тижнях та в інших позакласних заходах.

 

 

 

 

ЗМІСТ

ВСТУП………………………………………………………………………..4

РОЗДІЛ 1. ВІД ТЕОРІЇ ДО ПРАКТИКИ: НАСТУПНІСТЬ, ІНТЕГРАЦІЯ, РЕЗУЛЬТАТ. STREAM – НАВЧАННЯ В ПОЧАТКОВІЙ ШКОЛІ

1.1. 1 клас. STREАM - тиждень  "Осінній марафон" 2022. Я досліджую світ. Урок – дослідження "Я - досліджую яблуко!"………………………………6

1.2. 4 клас. STREАM - тиждень  "Осінній марафон" 2022. Я досліджую світ. Урок – дослідження "Шкільний яблуневий сад – штучна екосистема"…..12

РОЗДІЛ 2. ВІД ТЕОРІЇ ДО ПРАКТИКИ: НАСТУПНІСТЬ, ІНТЕГРАЦІЯ, РЕЗУЛЬТАТ. STEAM – НАВЧАННЯ В СЕРЕДНІЙ ШКОЛІ

2.1. 6 клас. STEАM - тиждень  "Осінній марафон" 2022. Біологія. Будова рослинної клітини. Урок – дослідження "Дослідження наявності різних груп

пластид в плодах яблуні"…………………………………………………………..18

2.2. 7 клас. STEАM - тиждень  "Осінній марафон" 2022. Біологія. Організми та чинники живої природи. Урок - дослідження. Дослідження взаємозв’язків яблуні домашньої з іншими організмами………………………..20

2.3. 8 клас. STEАM - тиждень  "Осінній марафон" 2022. Біологія. Обмін речовин та перетворення енергії в організмі людини. Проєкт. Користь яблук для

організму людини………………………………………………………………….22

2.4. 9 клас. STEАM - тиждень  "Осінній марафон" 2022. Біологія. Хімічний склад клітини та біологічні молекули. Урок – дослідження. Визначення вітаміну С (аскорбінової кислоти) в плодах яблук………………23

РОЗДІЛ 3. ВІД ТЕОРІЇ ДО ПРАКТИКИ: НАСТУПНІСТЬ, ІНТЕГРАЦІЯ, РЕЗУЛЬТАТ. STEM – НАВЧАННЯ В СТАРШІЙ ШКОЛІ

3.1. 11 клас. STEM - тиждень  "Осінній марафон" 2022. Біологія і екологія. Проєкт. Дослідження яблука на рівнях організації живого…………26

ПЕРЕЛІК ВИКОРИСТАНИХ ЛІТЕРАТУРНИХ ДЖЕРЕЛ, ІНТЕРНЕТ-

РЕСУРСІВ………………………………………………………………………….29

ВСТУП

 

Сьогодні  в Україні тематика STREAM, STEAM, STEM - освіти набирає популярності. Це інтегрований підхід до освіти в різних галузях. STREAM -  природничі науки, технологія, читання + письмо, інжиніринг, мистецтво, математика. STEAM - природничі науки, технологія, інжиніринг, мистецтво, математика. STEM - природничі науки, технологія, інжиніринг, математика. 

Сучасний світ вимагає від нас здатності якісно та оперативно реагувати на виклики, яких щодня стає все більше. У таких умовах шкільна освіта має стати тим містком, який допомагає дітям - бути конкурентними та самодостатніми. Сьогодні тільки та людина може повноцінно діяти у сучасному світі, яка здатна прийняти самостійне рішення, тому у процесі навчання все активніше запроваджується компетентнісний підхід, де усі учасники освітнього процесу працюють в єдиному інформаційному середовищі, що передбачає раціональне використання інформаційних технологій.

У дитини мозок дозріває нерівномірно. Тому і поступово  проявляються ті чи інші здібності. Потрібно надати дитині змогу спробувати себе у різних галузях - дати побути співаком, артистом, балериною, музикантом, науковцем, винахідником. Тому доцільно в початковій школі використовувати STREAM -  навчання, де дитина «мислить образами, барвами, звуками», варто використовувати образне мислення дитини для гармонійного пізнання навколишнього світу, активізації творчих можливостей, бо у подальшому житті надолужити втрачене буде практично неможливо.  В середній школі доцільно переходити на STEAM - навчання, де поняття мистецтво розширюється - це архітектура, скульптура, живопис, графіка, художня фотографія, декоративноприкладне мистецтво, дизайн, музика, література,  кіномистецтво, театр, танець. Навички критичного мислення та глибокі наукові знання отримані в результаті навчання за STEM в старшій школі, дозволяють підліткам вирости новатором - двигуном розвитку людства. Адже фізика і лірика часто доповнюють одна одну. Без фантазії, наукової творчості та сміливості, впевненості у власних силах, самостійності, цілеспрямованості, умінні доводити свою думку ніколи не буде справжніх відкриттів.

Важливо організовувати наукову дослідно-експериментальну роботу у підготовці учнівської молоді з предметів природничо-математичного циклу і технічної творчості, з метою розвитку здібностей до дослідницької, аналітичної роботи, експериментування та критичного мислення. В ліцеї створена і працює інноваційна модель STEM-освіти. Ми пробуємо її розширювати. Залучаємо  учнівську молодь у заходах, популярних проектах: «STEM: професії майбутнього», «Моя майбутня професія: планування і розвиток». Педагоги беруть участь у всеукраїнських конкурсах та змаганнях, з метою підвищення фахової ерудованості, суспільного визнання, підвищення професійної майстерності.

Цікавим в тиждень STEM є залучення учителів середньої та старшої школи у проведенні занять в початковій школі. Адже наступність утворює простір для реалізації в педагогічному процесі єдиної, динамічної та перспективної системи виховання і навчання. Завдяки цьому перехід до нових умов шкільного навчання здійснюється з найменшими для дітей психологічними труднощами. При цьому забезпечується природне й комфортне їх входження в нові умови, що сприяє підвищенню ефективності виховання і навчання учнів з перших днів перебування в основній школі. Послідовне здійснення наступності, з урахуванням вікових особливостей учнів, навчальних програм, надає навчанню перспективний характер, при якому навчальний матеріал розглядається не ізольовано, але з обов’язковим глибоким орієнтуванням на наступне навчання.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

РОЗДІЛ 1. ВІД ТЕОРІЇ ДО ПРАКТИКИ: НАСТУПНІСТЬ, ІНТЕГРАЦІЯ, РЕЗУЛЬТАТ. STREAM – НАВЧАННЯ В МОЛОДШІЙ ШКОЛІ

 

Початкова  школа. 1 клас

STREАM - тиждень  "Осінній марафон" 2022 Предмет. Я досліджую світ.

Розділ: Різноманітність рослин.

Урок – дослідження.

Тема. Я - досліджую яблуко!

Об'єкт дослідження – яблуко.

Предмет дослідження: яблуко, як частина світу людини.

Мета: закріпити голосні букви у слові - яблуко; розвивати уміння аналізувати і порівнювати, виокремлювати в об'єкті найважливіше і зосереджувати на ньому думки; навчитися поєднувати прості форми відображення (відчуття, сприйняття, уявлення); розвивати уміння критично мислити. 

Інтеграція навчальних предметів: природознавство, українська мова, математика, географія, психологія.

Обладнання та матеріали: яблука різних сортів; склянка з водою; глобус, ватман, олівці.

Хід уроку

1.                  Налаштування на роботу, організація роботи.

         

   

2.                  Об'єкт дослідження - яблуко  (асоціативний кущ).

      

3.                  Закріпити голосні букви в слові - яблуко (учні називають, обводять букви).

                              

4.                  Відображаємо об'єкт - яблуко (відчуваємо, сприймаємо, уявляємо, мислимо), використовуючи свої сенсорні системи. Ми аналізували, порівнювали, відчували, сприймали, уявляли і критично мислили.

                         

                      

                             

5.                  З'ясовуємо чим корисне яблуко: червоне і зелене.

        

6.                  Вчимося ділити яблуко на частини: на дві, на чотири; з'ясовуємо, що 1/4 в яблуці складає повітря (замальовуємо).

                 

 

       

7.                  Дослід: в яблуці ¼ складає повітря, тому воно не тоне у воді.

               

8.                  Використовуючи смакові рецептори язика, навчилися знаходити зони, що    сприймають солодке, кисле (знаходили ці зони на муляжі і язикові).

       

9.                  Використовуючи інтернет - ресурси знайшли багато цікавих фактів про   яблуко.                  

        

10.             Підсумок уроку. Використовуючи уявлення, включаючи фантазію, ми  намалювали свої фантастичні яблука, поділившись своїми думками  з однокласниками.

         

 

 

 

Початкова  школа. 4 клас

STREАM - тиждень  "Осінній марафон" 2022 Предмет. Я досліджую світ.

Розділ. Природа.

Урок – дослідження.

Тема. Шкільний яблуневий сад – штучна екосистема.

Об'єкт дослідження – плодові дерева яблуні домашньої.

Предмет досліджень: умови закладки нового саду.

Мета: визначити, чому шкільний сад – штучна екосистема; дослідити умови (склад грунту), що необхідні при закладці яблуневого саду; зробити проєкт зовнішнього вигляду саду в 3D форматі.

Інтеграція навчальних предметів: математика, природознавство, артмистецтво, інформатика. 

Обладнання та матеріали: плодові дерева яблуні домашньої; грунт шкільного саду, вода, гумові рукавички, ватман, кольорові олівці, кольоровий папір, ножиці, комп’ютер.

Завдання: 

1.                  Визначити, чому шкільний сад – штучна екосистема.

2.                  З’ясувати умови, що задовольняють існування шкільного саду.

3.                  Дослідити склад грунту шкільного саду та з’ясувати, чи підходить він для вирощування яблунь.

4.                  Зробити      проєкт        зовнішнього         вигляду      нового саду   в        3D

форматі                  

Хід роботи.

1.   Організація класу.

2.   Технологія колективно-групового навчання «Мозковий штурм». 

Чи бути новому шкільному саду?!

3.   Поняття – екосистема (природня і штучна).

         

Екосистема – взаємозв’язок живої та неживої природи, пов'язаний колообігом речовин та енергії. Природна екосистема – не потребує догляду людини. Штучна екосистема - потребує догляду людини. Доведемо, що сад – штучна екосистема, що потребує догляду людини.

4.   Робота в групах: 

1                    група - навчитись на прикладах розпізнавати природні та штучні екосистеми (додаток 1).

 

2                    група - визначити умови для підтримання існування штучної екосистеми: саду (додаток 2). 

 

 

       

  

3                    група - який має бути механічний склад грунту в яблуневому саду (додаток 3).

 

                                                                          

4                    група - яким має бути міжряддя та відстань між яблунями в рядах. Обчислили площу саду (додаток 4).

 

 

                                

5. Створення проєкту зовнішнього вигляду нового саду на площині та в 3D форматі.

   

Підсумок уроку. Бути новому шкільному саду! Додаток 1. Оберіть природні і штучні екосистеми.

 

              

 

              

Додаток 2. Оберіть (підкресліть червоним олівцем) серед запропонованих умов ті, які забезпечать гарний ріст яблунь в саду.

Туман. Світло. Полив. Багатий на гумус грунт. Відстань між рядами дерев. Відстань між деревами в рядах. Боротьба з шкідниками. Внесення добрив. Відпочинок людей в саду. Гучна музика. Спів пташок. Магнітні хвилі.

Додаток 3. Визначення механічного складу грунту

Хід роботи. Взяти на долоню невелику кількість грунту і змочити водою. Із змоченого грунту скатати шнур. Оцінити його механічний склад за таблицею.

 

Визначення механічного складу грунту польовим методом.         

Механічний склад	Поведінка грунту при розкачуванні
Пісок	Кулька    або    шнур    не    утворюються,     маса розсипається
Супіщаний грунт	Кулька утворюється, а тонкий шнур - ні
Легкий суглинок	Шнур дробиться при розкачуванні
Середній суглинок	Шнур      суцільний,      кільце      при      згортанні розпадається
Тяжкий суглинок	Шнур          суцільний, кільце         утворюється           з глибокими тріщинками
Глина	Шнур суцільний, кільце ціле

Яблуня гарно росте на легкосуглинкових – середньо суглинкових грунтах. 

Такий механічний склад грунту забезпечить швидше фізіологічне достигання плодів, що виражається у більшому накопиченні цукру в плодах.

Висновок. Досліджуючи умови проростання (механічний склад грунту, особливості посадки дерев) – бути шкільному саду!

Додаток 4. Користуючись текстом, знайдіть висоту середньорослих яблунь, відстань між рядами та відстань між яблунями в рядах.

Яка відстань повинна бути між яблунями при посадці? Обчислити площу саду за параметрами.

Теоретична частина. Оптимальна відстань визначають виходячи з сортових характеристик. У низькорослих, средньорослих і високорослих різновидів різні розміри кореневої системи і крони. Ці параметри головним чином впливають на рекомендації по схемі посадки. Так, якщо близько посадити рослини з розвиненою широкої кореневою системою, в процесі росту кореневища перетнуться один з одним. Це негативно вплине на розвиток культури. Також дерева різних видів беруть з грунту різну кількість поживних речовин. При густій посадці може виявитися нестача природних мікроелементів з грунту. Середньорослі дерева виростають до 5-6 м в висоту. Під час висадки саджанців керуйтеся схемою 4 м між рослинами і 5 м між рядами.

Рис. Відстань між рядами та відстань між яблунями в рядах РОЗДІЛ 2. ВІД ТЕОРІЇ ДО ПРАКТИКИ: НАСТУПНІСТЬ, ІНТЕГРАЦІЯ, РЕЗУЛЬТАТ. STEAM – НАВЧАННЯ В СЕРЕДНІЙ ШКОЛІ.

 

 

Середня школа. 6 клас

STEАM - тиждень  "Осінній марафон" 2022

Предмет. Біологія

Тема. Клітина

Урок - дослідження. Будова рослинної клітини.

Етап уроку. Вивчення нового матеріалу.

Тема дослідження. Дослідження наявності різних груп пластид в плодах яблуні.

Об’єкт дослідження: плоди яблук.

Предмет досліджень: різні групи пластид в клітинах.

Мета: дослідити пластиди плодів яблуні; закріпити знання про роль різних пластид(хлоропластів, хромопластів, лейкопластів) в клітинах рослин.

Обладнання та матеріали: плід яблуко, мікроскоп, предметне скло, накривне скло, вода, піпетка.

Завдання: з’ясувати будову плода -  яблуко; розглянути різні шари плоду та з’ясувати наявність в них різних груп пластид; розглянути пластиди під мікроскопом, з’ясувавши їх роль в клітині.

Хід роботи

1.   З’ясувати будову плода – яблуко.

 

 

 

2.   Дослідити наявність пластид в клітинах різних шарів плода 

Зовнішній шар – шкірочка (поздовжній розріз)

 

 

Зовнішній шар: а – шкірочка (поперечний розріз) (фото 2)

Середній шар: б (поперечний розріз)

 

Висновок. В зовнішньому шарі плоду яблука наявні пластиди червоного кольору (хромопласти, що надають забарвлення плоду). Коли з’являються плоди зеленого кольору, в них в шкірці багато хлоропластів. Хлоропласти мають здатність змінюватися на хромопласти під час достигання плодів.

В середньому шарі м’якоті плода наявні безбарвні пластиди – лейкопласти. В них запасаються поживні речовини ( крохмаль).

 

 

Середня школа. 7 клас

STEАM - тиждень  "Осінній марафон" 2022 Предмет. Біологія

Тема. Організми та чинники живої природи

Урок - дослідження. Дослідження взаємозв’язків яблуні домашньої з іншими організмами.

Етап уроку. Закріплення вивченого матеріалу. Об’єкт дослідження : яблуня домашня. 

Предмет дослідження: симбіоз яблуні домашньої з іншими організмами.

Мета: встановити наявність взаємозв’язків яблуні домашньої з іншими організмами; з’ясувати, форму симбіозу; прогнозувати, який вплив на подальший розвиток буде мати такий симбіоз.

Інтеграція навчальних предметів: біологія, екологія, інформатика.

Обладнання та матеріали: яблуні шкільного саду

Організація дослідження

   

 

Хід дослідження. 

І. Теоретична частина. Симбіоз – тип взаємозв’язків, при яких спостерігається співіснування організмів різних видів.

Форми симбіозу: 

1.   Мутуалізм – сумісне співіснування є корисним для обох організмів.

2.   Коменсалізм – один із двох має користь, не завдаючи шкоди іншому.

3.   Паразитизм – один із двох отримує користь і завдає шкоду іншому. 

ІІ. Практична частина. Встановити наявність взаємозв’язків яблуні домашньої з іншими організмами.       

 

Особливості	Лишайник на корі яблуні	Гриб-трутовик на корі яблуні
Форма симбіозу
Значення симбіозу

       

 

   

 

 

 

 

 

Середня школа. 8 клас

STEАM - тиждень  "Осінній марафон" 2022

Предмет. Біологія

Тема. Обмін речовин та перетворення енергії в організмі людини.

Тема уроку. Значення компонентів харчових продуктів.

Етап теми. Закріплення вивченого матеріалу. Проєкт. Користь яблук для організму людини.

Об’єкт дослідження: плоди яблук.

Предмет досліджень: вітаміни та мінерали плодів яблук.

Мета: з’ясувати вміст вітамінів та мінералів у яблуках та їх вплив на організм людини. 

Інтеграція навчальних предметів: біологія, основи здоров'я, інформатика, географія

Хід роботи.

І. Теоретична частина. Яблуко є одним із популярних у світі фруктів. Поширившись із Центральної Азії, домашня яблуня та її численні сорти стали основою практично кожного саду. «Яблуко на обід – і всіх хвороб немає». Це влучне вираження відображає цінність регулярного вживання яблук, які в силу різноманітності сортів та способів зберігання,  консервування можна їсти цілий рік.

Хід роботи.

І1. Практична частина. Використовуючи додаткову літературу, інтернетресурси, з’ясувати вміст у яблуках вітамінів та мінералів та  їх вплив на організм людини. Інформацію розмістити на інтерактивній дошці.

Висновок. Яблуко середніх розмірів містить близько 80 калорій. Тому плоди яблук корисно вживати у їжу, не хвилюючись набрати зайву вагу. Яблука  - це доступні фрукти, які вживають українці практично щодня і цілий рік. В плодах яблук містяться важливі для організму речовини: вітаміни та мінерали, які позитивно впливають на серцево-судинну систему, підвищують рівень гемоглобіну в крові завдяки вмісту заліза. Дієтологи рекомендують з’їдати кожного  дня  2 – 3 яблука. В одному яблуці близько п'яти грамів клітковини. Знімати шкірку з яблук не корисно. Річ у тім, що саме в ній міститься корисна для нашого організму клітковина (дві третини) й антиоксиданти. 

 

Середня школа. 9 клас

STEАM - тиждень  "Осінній марафон" 2022

Предмет. Біологія

Тема. Хімічний склад клітини та біологічні молекули.

Тема уроку. Органічні молекули живого. Біополімери. Урок – дослідження. Визначення вітаміну С (аскорбінової кислоти) в плодах яблук.

Етап уроку. Вивченого нового матеріалу.

Об'єкт дослідження : плід яблуко.

Предмет дослідження: аскорбінова кислота.

Мета: визначити вітаміну С (аскорбінової кислоти) в плодах яблук та зробити висновок про його кількісний вміст.

Інтеграція навчальних предметів: біологія, хімія, інформатика, основи здоров'я. Обладнання і матеріали: спиртовий розчин йоду, вода, крохмаль, сік з яблука.

Хід роботи.

І. Теоретична частина. Інтерактивна вправа "Асоціативний кущ".

                

Аскорбінова кислота: вітамін С, "антиінфекційний вітамін", проста органічна кислота. Група: водорозчинні вітаміни. Хімічна формула: С6Н8О6. Фізичні властивості: білий кристалічний порошок, кислий на смак; добре розчинний у воді, розчинний у спирті, майже нерозчинний у органічних розчинниках; руйнується під дією високих температур, світла та кисню.

Значення для організму: вітамін С є сильнодіючим антиоксидантом: захищає організм від вірусів та бактерій, має протизапальну та протиалергійну дію, сприяє загоєнню ран, посилює дію інших антиоксидантів (зокрема, вітаміну Е та селену); зміцнює імунітет; аскорбінова кислота забезпечує продукування ряду гормонів (у т.ч. антистресових), білка колагену; є незамінною для росту клітин, кіток і хрящів; нормалізує та регулює процеси кровотворення та проникність капілярів вітамін С регулює обмін речовин; сприяє виведенню токсинів із організму, зменшує інтоксикацію алкоголем та наркотичними речовинами; є відомим як ліки для хворих на цингу; аскорбінова кислота володіє протираковими властивостями; попереджує старіння.

Потреба організму: 45-70 мг/добу; для вагітних та жінок у період лактації 10100 мг/добу; для дітей 40-50 мг/добу.

ІІ. Практична частина. Спиртовий розчин йоду розведіть з водою до кольору міцного чаю. У пробірку насипати крохмалю, додати холодної води, розмішати, а потім вміст вилити у склянку з гарячою водою. Додати в розчин йоду крохмальний клейстер до появи синього забарвлення. Візьміть 1 мл соку яблука з шкільного саду, який щойно видавили. Додати по краплях клейстер.

Спостерігайте за забарвленням. Як воно змінилося?

Якщо синій колір знебарвиться – то аскорбінової кислоти (вітаміну С) багато, якщо ні – то мало.

         

Висновок. Сік з яблука, який щойно видавили – синій колір знебарвлюється погано. Отже вміст вітаміну С – малий. 

 

 

 

РОЗДІЛ 3. ВІД ТЕОРІЇ ДО ПРАКТИКИ: НАСТУПНІСТЬ, ІНТЕГРАЦІЯ, РЕЗУЛЬТАТ. STEM – НАВЧАННЯ В СТАРШІЙ ШКОЛІ.

 

Старша школа. 11 клас

STEM - тиждень  "Осінній марафон" 2022

Предмет. Біологія і екологія

Проєкт. Дослідження яблука на рівнях організації живого.

Об'єкт дослідження : плід яблуко.

Предмет дослідження: рівні організації живого.

Мета: провести дослідження яблука на трьох рівнях організації живого:

-                      на  молекулярному: дослідити наявність та роль фермента (каталази) в клітинах м’якоті яблука;

-                      на клітинному: з’ясувати особливості будови клітин м’якоті яблука;

-                      на екосистемному: визначити особливості вікового періоду яблунь шкільного саду.

Інтеграція навчальних предметів: біологія, екологія, хімія, основи здоров'я, інформатика.  Хід дослідження.

І група. Дослідити наявність та роль фермента (каталази) в клітинах м’якоті яблука

І. Теоретична частина. Гідроген пероксид (Н2О2) нагромаджується в живих клітинах внаслідок окисно-відновних процесів. Він токсично впливає на життєдіяльність клітини. Цьому перешкоджає фермент каталаза (пероксидаза), що каталізує розщеплення Н2О2 на воду і О2.

ІІ. Практична частина.

Обладнання й матеріали: прозорі скляні стакани м’якоть яблука сирого, шматочок вареного яблука, свіжий 3 %-й розчин Н2О2. 

1.                  Візьміть 2 стакани. В перший і другий стакан наливаємо столову ложку гідроген пероксиду (Н2О2).

2.                  В перший стакан додати м’якоть сирого яблука, а в другий шматочок вареного яблука.

3.                  Опишіть ваші спостереження.

4.                  Зробіть висновок про наявність та роль каталази в клітинах м’якоті сирого яблука.

ІІ група. З’ясувати особливості будови клітин м’якоті яблука

І. Теоретична частина. Мезокарпій яблука складається з паренхімних клітин з багатьма міжклітинниками і крохмальними зернами.

 

 

ІІ. Практична частина. Експериментально доведіть наявність крохмалю в клітинах м’якоті яблука. Вкажіть яких органелах нагромаджуються крохмальні зерна? Яку функцію забезпечують зерна крохмалю?

Обладнання та матеріали: мікроскопічні фото клітин м’якоті яблука

 

ІІІ група. Визначити особливості вікового періоду яблунь шкільного саду.

Теоретична частина. Нашому шкільному саду приблизно 50 років. Плодових дерев яблунь залишилось мало, але вони ще плодоносять. Яблуня є довговічним плодовим деревом. Дерева яблуні в середньому живуть 50 - 60 років, хоч у відповідних умовах вирощування яблуня може жити до 100 і більше. Коренева система виконує дуже важливі функції в житті плодового дерева. Вона утримує рослину в грунті у вертикальному положенні, подає воду та мінеральні речовини в надземні органи. Ріст і розвиток кореневої системи плодових культур залежить від породи, сорту, родючості грунту і агротехніки. Яблуня у своєму розвитку послідовно проходить певні вікові періоди. Розробив ці вікові періоди вчений – плодовод П. Г. Шитт. В кожному із періодів передбачено застосовувати відповідні агроприйоми, спрямовані на підтримання інтенсивного росту і одержання регулярних і високих урожаїв.

Вікові періоди:

1.                  Період росту вегетативних частин дерева. Він починається з проростання насіння або з часу щеплення і триває до початку плодоношення. В цей період інтенсивно росте коріння і надземна частина.

2.                  Період росту і плодоношення. Він починається від першого плодоношення дерев до початку одержання регулярних товарних урожаїв. Дерева швидко ростуть, плодоносять щороку, плоди великі, але менш лежкі. В цьому періоді закінчується формування крони, обмежується ріст дерева у висоту.

3.                  Період плодоношення і росту. У цей період швидко збільшується кількість обростаючих гілочок, дерева дають щедрий урожай. У цей період обрізування крони дерев спрямовують на обмеження її висоти і ширини.

Поліпшують освітлення внутрішніх частин крони шляхом її прорідження, на недопущення перевантаження дерев урожаєм.

4.                  Період плодоношення. У цей період життя плодові дерева дають високий урожай плодів лише в урожайні роки. Вони досягають максимальних розмірів, в них немає приросту. В кінці четвертого періоду плодові дерева вже старіють, дають низькі врожаї. Їх краще заміняти новими. 

Крім названих вище плодові дерева проходять ще п’ять вікових періодів: плодоношення і всихання; всихання, плодоношення і росту; всихання, росту і плодоношення; всихання і росту; відмирання та утворення порослі. У цих вікових періодах поступово відбуваються процеси старіння і відмирання дерев. Продуктивність рослин дуже знижується, і вони непридатні для плодоношення.

ІІ. Практична частина. Користуючись додатковими джерелами інформації, з’ясуйте: 

1.   Чи  можна вважати шкільний сад – урбоекосистемою?

2.   Визначте та опишіть вікові періоди яблунь шкільного саду?

3.   Чи є рентабельним шкільний сад?

Висновок. Усі висновки учнів розміщені на інтерактивній дошці. Проєкти учні захищали дистанційно. 

Інтерактивна дошка https://padlet.com/ttolstuk/un0cs23c4crrjujm

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ПЕРЕЛІК ВИКОРИСТАНИХ ЛІТЕРАТУРНИХ ДЖЕРЕЛ,

ІНТЕРНЕТ-РЕСУРСІВ

1.                  Вчені виявили несподіваний ефект від вживання яблук  //  «Українські медійні системи» URL: https://glavcom.ua/world/observe/vcheni-viyavilinespodivaniy-efekt-vid-vzhivannya-yabluk-739522.html

2.                  Глосарій термінів STEM. URL: https://imzo.gov.ua/stem-osvita/glosariy/

3.                  Л.Л.Новак. Оцінка        технологічних      властивостей        яблук за       їх

анатомічною будовою URL:  https://nd.nubip.edu.ua/2012_5/12nll.pdf

4.                  Методичні рекомендації щодо розвитку STEM-освіти в закладах загальної середньої та позашкільної освіти у 2022/2023 навчальному році URL:  https://www.schoollife.org.ua/metodychni-rekomendatsiyi-shhodo-rozvytku-stemosvity-v-zakladah-zagalnoyi-serednoyi-ta-pozashkilnoyi-osvity-u-2022-2023navchalnomu-rotsi/

5.                  Мережа інтернет [Електронний ресурс] - Режим доступу: фото 

6.                  Мультимедійна    платформа іномовлення         України      URL: 

https://www.ukrinform.ua/rubric-yakisne-zhyttia/3221374-rativni-abluka-korisnivlastivosti-ta-pravila-vzivanna.html

7.                  Програми STEM // Інститут модернізації змісту освіти. URL:

https://imzo.gov.ua/stem-osvita/programi-stem/ 8. STEM-освіта        //        Інститут модернізації         змісту         освіти.        URL:

https://imzo.gov.ua/stem-osvita

9.                  STEM         освіта          –        світовий      освітній      тренд.         URL:

https://buki.com.ua/news/stem-osvita/   

10.             STEM урок з предмету. Я досліджую світ. Такі смачні та корисні яблука //vseosvita.ua URL:    

https://vseosvita.ua/library/stem-urok-z-predmetu-a-doslidzuu-svit-tema-taki-

smacni-ta-korisni-abluka-393754.html

11.             Упровадження STEM-освіти в умовах інтеграції формальної і неформальної освіти обдарованих учнів: методичні рекомендації / Н. І. Поліхун, К. Г. Постова, І. А. Сліпухіна, Г. В. Онопченко, О. В. Онопченко. – Київ : Інститут обдарованої дитини НАПН України, 2019. – С.8-60. URL:

https://core.ac.uk/download/pdf/286032301.pdf

12.             Шаповалов Є.Б. Посібник з використання цифрових лабораторій «EINSTEIN» під час уроків та позакласних занять з біології. Частина 1. Навчальний посібник/ відп. за оформлення Розкладай А.В./ К.: 2016.- 143с. 

13.             Які корисні речовини у яблуках  // Технології та дослідження URL:

https://radioschool.com.ua/kakie-poleznye-veshhestva-v-yablokax/