Статья на тему 'Применение цифровой лаборатории 'Архимед' на уроках биологии в 8 классе'.

Применение ЦЛ «Архимед» на уроках биологии.

Методические разработки уроков.

Учитель биологии Соколова Т. И.

ГБОУ СОШ №368

г. Санкт - Петербург

Один опыт я ставлю выше, чем тысячу мнений,

рождённых только воображением».

Ломоносов

Цифровая лаборатория (ЦЛ) «Архимед» - это новое поколение оборудования для проведения лабораторных работ, исследований по биологии. Работа с цифровой лабораторией вызывает интерес у учащихся, формирует навыки исследовательской работы. Это особенно важно, т. к. школа №368 - школа с углублённым изучением английского языка. Поэтому программа школы и интерес учащихся направлен на гуманитарные предметы. Применение информационных технологий, в т. ч. ЦЛ «Архимед» на уроках биологии помогает заинтересовать учащихся предметом. Без этого в современном мире невозможно образование.

Чаще учителя используют лабораторию во внеклассной работе. Считаю, что очень важно привлекать как можно больше учащихся к работе с лабораторией.

В программе базового уровня по биологии не отводится отдельных часов для лабораторных работ. Использование цифровой лаборатории требует дополнительного времени на уроке.

Применение лаборатории на уроках имеет особенности: работают учащиеся всего класса, есть ограничения по времени. Поэтому при подготовке к уроку необходимо всё продумать до мелочей. Заранее с учащимися кружка проделываем работу, записываем видеофрагмент. К уроку составляю инструктивные карточки, которые помогут учащимся в работе. Перед уроком необходимо сделать акцент на дисциплинированность и аккуратность во время проведения лабораторной работы.

Вашему вниманию предлагаю разработки трёх уроков в 8 классе с применением ЦЛ «Архимед», чтобы обосновать использование новой техники.

1. Урок «Круги кровообращения». На этом уроке проводится две лабораторные работы, описание которых есть в тексте учебника на стр. 109-110. Одна из них _ «Изменение в тканях при перетяжках, затрудняющих кровообращение». Эту работу в традиционной форме заменяю на работу с использованием ЦЛ, а традиционную предлагаю выполнить дома, результаты оформить в рабочей тетради. Считаю, что такая форма проведения лабораторной работы в классе вызывает больший интерес у учащихся. На следующем уроке обсуждаем результаты двух работ.

2. Урок «Функциональные возможности дыхательной системы как показатель здоровья». Чтобы на уроке использовать ЦЛ, часть материала урока (болезни и травмы органов дыхания) перенесла на предыдущий урок. На этом уроке учащимся предлагаю выполнить лабораторную работу «Измерение обхвата грудной клетки в состоянии вдоха и выдоха» в традиционной форме, описание которой представлено в учебнике на стр. 147-148, с применением ЦЛ «Измерение объёма лёгких». Учащиеся узнают, что существуют разные методы исследования возможностей дыхательной системы.

3. Урок «Роль кожи в терморегуляции». В программе темы «Покровные органы. Терморегуляция. Выделение» нет лабораторной работы. Поэтому, скорректировав темы уроков, не меняя их количество, отвожу один урок на лабораторную работу «Выделительная и терморегуляторная функция кожи» с применением ЦЛ с последующим обсуждением результатов. Эта работа даёт наглядное представление о выделительной и терморегуляторной функции кожи.

Конечно, такая форма выполнения лабораторных работ вызывает интерес у всех учащихся, а не только у тех, которые увлечены предметом.

Лабораторная работа «Нарушение кровообращения при перетяжке»

Инструктивная карточка

Цель: доказать терморегуляторную функцию крови, и негативное влияние перетяжки на ткани и органы. Получить график зависимости температуры кожных покровов от продолжительности наложения перетяжки.

Оборудование

1) Прочная нить или тонкий шнур длиной около 40-60 см.

2) Из комплекта ЦЛ «Архимед»: Nova, датчик температуры

Порядок выполнения работы

1. Запустите программу с рабочего стола: Пуск → Программы → Наука → Multilab

Будет запущена программа в графическом режиме по умолчанию.

2. Произведите настройку датчика: Регистратор → Настройка

Настройка параметров измерений: - частота измерений - 10 замеров/сек.,

число замеров - 5000

3. Приступайте к выполнению опыта, пока ваши пальцы свободны. Сожмите конец датчика между большим и указательным пальцами левой (или правой) руки.

Начинайте регистрацию данных. Для этого нажмите кнопку Старт

4. Записывайте данные не менее 30 сек..

5. Не прекращая записи данных, на несколько секунд отпустите датчик, быстро и туго обмотайте оба пальца (по отдельности!) ниткой, затем снова сожмите конец датчика.

6. Продолжайте запись, отмечая внешние признаки нарушения кровообращения (покраснение, снижение чувствительности), примерно 5 минут.

7. Не прекращая записи данных, на несколько секунд отпустите датчик, быстро снимите нитку, затем снова сожмите конец датчика.

8. Дождитесь стабилизации показаний датчика, и остановите запись, нажав кнопку Стоп.

Анализ результатов эксперимента в программе MultiLab

1. Откройте файл эксперимента. Сравните температуру в начале опыта с минимальной температурой, полученной в ходе измерений, и с температурой в конце опыта.

Нажмите кнопку для указания начальной точки фрагмента графика.

Переместите стрелку в начало фрагмента (перемещение осуществляется за конец стрелки). Запишите показания в тетрадь.

С помощью кнопки укажите конец фрагмента графика. Запишите показания в тетрадь.

2. Создайте отчёт по проделанной работе. Документ должен содержать:

тему работы, цель работы, результат эксперимента, вывод по работе

Лабораторная работа №3 «Измерение объёма лёгких»

Инструктивная карточка

Цель работы: измерить объём лёгких при спокойном и глубоком дыхании., определить выносливость дыхательной мускулатуры.

Оборудование: измерительный интерфейс NOVA5000, датчик дыхания - пневмотахометр (спирометр).

Порядок выполнения работы

1. Запустите программу с рабочего стола: Пуск → Программы → Наука → Multilab

Будет запущена программа в графическом режиме по умолчанию.

2. Приступайте к выполнению опыта. Нажмите кнопку Старт

3. Сделайте выдох в мундштук датчика.

4. Остановите запись, нажатием клавиши Стоп

5. Выделите двумя курсорами и область на графике, соответствующую одному выдоху. Для этой области проведите математическую обработку - сосчитайте интеграл: Инструмент → Анализ →Интеграл. Определилось обозначение интеграла на графике. Полученный результат поделите на 60. Оцените свой объём лёгких.

6. Повторите опыт при глубоком выдохе. Проведите математическую обработку данных.

7. Работу оформите в виде таблицы.

№ измерения

Объём (л)

Спокойный выдох

Глубокий выдох

8. Определите выносливость дыхательной мускулатуры: сделайте подряд 5 проб при спокойном выдохе. Сформулируйте вывод (выносливость дыхательной мускулатуры считается хорошей, если результаты не снижаются).

9. Создайте отчёт по проделанной работе. Документ должен содержать:

тему работы, цель работы, вывод по работе.

Лабораторная работа «Выделительная и терморегуляторная функция кожи»

Инструктивная карточка

Цель: исследовать выделительную и терморегуляторную функцию кожи, выявить зависимость интенсивности потоотделения от температуры окружающей среды.

Оборудование: NOVA, датчик температуры, датчик влажности, соединительный провод для датчика, герметичный прозрачный полиэтиленовый пакет.

Порядок выполнения работы:

1) Запустите программу с рабочего стола: Пуск → Программы → Наука → Multilab

Будет запущена программа в графическом режиме по умолчанию.

2) Произведите настройку датчика: Регистратор → Настройка

Настройка параметров измерений:

частота измерений - 10 замеров/сек.

число замеров - 1000

3) Положите в полиэтиленовый пакет датчики влажности и температуры.

4) Наденьте пакет с датчиками на кисть руки так, чтобы датчик температуры не касался руки, и закрепите его в области запястья с помощью резинового кольца или шнурка.

5) Приступайте к выполнению опыта. Нажмите кнопку Старт

6) Записывайте данные примерно 1-2 минуты.

7) Остановите запись, нажатием клавиши Стоп

8) Снимите пакет с руки.

9) Проведите анализ эксперимента. Можно просмотреть показания только одного датчика, воспользуйтесь раскрывающимися меню над изображением табло.

10) Выделите двумя курсорами и область на графике температуры. Сравните температуру в начале опыта с температурой в конце опыта. Данные запишите в таблицу.

Нажмите на панели кнопку аналогового прибора . Определите среднюю температуру. Данные запишите в таблицу.

11) Вернитесь к графическому изображению, нажмите на панели кнопку

Выделите двумя курсорами и область на графике влажности. Сравните влажность в начале опыта с влажностью в конце опыта. Данные запишите в таблицу.

Нажмите на панели кнопку аналогового прибора . Определите среднюю влажность. Данные запишите в таблицу.

12) Потрите руки или прогрейте под настольной лампой.

13) Повторите эксперимент.

14) Создайте отчёт по проделанной работе. Документ должен содержать:

тему работы, цель работы, таблицу с данными, ответы на вопрос

№ опыта

t^о в начале

опыта

t^о в конце

опыта

средние

показания

t^о

влажность

в начале

опыта

влажность

в конце

опыта

средние

показания

влажности

1 опыт

2 опыт

Вопросы:

1. Почему повышается температура в ходе первого опыта?

2. Почему повышается влажность в ходе первого опыта?

3. Почему во втором опыте влажность и температура увеличивались быстрее и достигли более высокого значения, чем в первом?

4. Какое значение для организма имеет потоотделение?

5. Почему летняя одежда обычно делается из натуральных тканей?