Учебный центр «Крисмас+»

Опытничество – важная составляющая исследовательской работы (Методические рекомендации по организации исследовательской работы на учебно-опытном участке)

Н. Н. Дежина, учитель биологии МБОУ СОШ №10 ст. Медведовская Краснодарского края

Учебно-опытный участок является составной частью учебно-методического комплекса. При хорошей организации учебно-опытный участок в сельской школе может и должен стать базой серьезной исследовательской работы.
В методической литературе накоплен значительный опыт об организации деятельности на учебно-опытных участках. Однако в последнее время наметилась тенденция к снижению уровня работы на участке и даже значительному их сокращению. Многие практические работы по биологии перенесены в программы технологии. И теперь в большинстве школ сельскохозяйственные темы преподают учителя технологии, не имеющие специальной подготовки. Учитель биологии проводит исследовательскую работу во внеурочное время. В связи с введением ФГОСОВ появилась возможность опытническую, исследовательскую работу проводить по программам внеурочной деятельности с теми детьми, которые в этом заинтересованы. Учебно-опытный участок в сельской школе – наиболее важное звено в цепи, составляющий комплекс материальной базы обучения биологии, средство для формирования элементов исследования, экспериментирования, позволяющие осуществлять теорию с практикой. Для организации опытов и наблюдений учитель может использовать зеленые насаждения всей пришкольной территории.
Общая территория нашего пришкольного участка около 3 га. Кроме разделов, выделенных под опыты и коллекционные грядки, здесь есть фруктовый сад, ягодник, цветники, дарвиновская площадка. Сначала был составлен план участка, расположены основные его отделы. Учебно - опытный участок разделен на грядки, которые закреплены за классами и отдельными звеньями. К каждой грядке оформляется этикетка, на ней указываются, тема опыта, выращиваемая культура, а также звено, которое проводит опыты.
Культура для опытов планируется заранее, опыты закладываются с соблюдением севооборота. Так учащиеся 5-а класса заложили опыт «Влияние сроков посева на урожайность пшеницы». Для опытов взяты сорта «Краснодарская-99» и «Нота», которые выращивают в нашей агрофирме «Россия»; 5-б класс проводят опыт с луковичными культурами: чесноком и луком. Учащиеся 8-х классов проводят опыты по размножению ирисов корневищами, обработанных стимуляторами роста и без применения стимуляторов роста. Постановка опытов во многом зависит от эрудиции и заинтересованности учащихся, Для успеха школьного опытничества, пришлось самой овладевать основами садоводства, агрономии, селекции. Планировать опыты помогает агроном колхоза, на территории которого находится школа, работники эколого-биологического центра, преподаватели Кубанского государственного аграрного университета. Это помогает проводить опыты на основе соблюдения комплекса агротехнических правил (применять определенную систему обработки почвы и удобрения, придерживаться правильного чередования сельскохозяйственных культур, вести качественный уход за растениями).
Планированию предшествует довольно тщательная подготовка: работа с учебными опытами и их вариантами, которые можно провести в разных отделах школьного участка. Учащимся предоставляется право самим выбрать тот или иной опыт. Однако учитель должен корректировать выбор учеников с учетом познавательного и практического значения опыта.
Далее наступает период инструктирования и подготовки учащихся к проведению опытов. Для этого проводятся занятия, на которых юные опытники знакомятся с целями и задачами планируемых опытов, биологическими особенностями культур, Здесь же уточняется, сколько семян и какого сорта надо приготовить для посева, какие удобрения и как будут использованы, сроки, дозы и способы применения, влияния их на растения. На этих занятиях учащиеся знакомятся также с агротехническими приемами, используемые в сельском хозяйстве, с содержанием и оформлением наблюдений и с результатами проведенных опытов, с ведением дневников, отбором материала для гербария, оформление зарисовок, фотографирование. Специальное занятие проводится для изучения «Памятки по проведению опытов с растениями».
Памятка по проведению опытов с растениями 1. Изучи передовую агротехнику – только на ее основе можно вести опытническую работу.
2. Подбери однородную почву и одинаковый предшественник.
3. Все грядки одного опыта размещай равномерно, обеспечь одинаковую обработку и подкормку. В опыте соблюдай равенство всех факторов, кроме одного, который изучается.
4. Разработай план опыта и не отступай от него, старательно опиши опыт в дневнике наблюдений. 5. Правильно определи норму посева семян для опыта.
6. Результаты опыта тщательно проверь, они должны быть достоверными; сопоставь их с контрольным материалом.
7. Учет результатов опыта лучше вести методом прямого взвешивания всего урожая.
В ходе подготовительной работы каждое звено получает делянки для опыта, члены звена заполняют необходимые данные в дневнике наблюдений и приступают к подготовке грядок, семян, удобрений, различных материалов, нужных для проведения опыта.
Такая тщательная подготовка способствует проявлению самостоятельности, инициативы и творчества учащихся, а четкое знание ими цели и задачи опыта повышает сознательность в выполнении трудовых заданий.
Большое внимание уделяется ведению дневников опытнической работы, ибо дневник не только форма отчета, но и документ, раскрывающий содержание, характер и результаты опыта.
Рекомендации по ведению и оформлению дневника наблюдений
1. На первой странице
помещается список членов звена, пишется тема и цель опыта.
2. На второй странице – чертится схема участка для опыта, указываются размеры участка и отдельных грядок.
3. На третьей – дается краткая характеристика почвы (по какому предшественнику проводится опыт, как и когда обработана почва, приводятся перечень и дозы удобрений, которые предполагается использовать в опыте, указываются способы и время их внесения).
4. На четвертой странице приводится краткая характеристика семян для опыта (название, сорт, откуда взяты, как подготовлены для посева), указываются способ, время и глубина посева, здесь же отмечается состояние погоды во время посева.
5. Специальные страницы выделяются для фенологических наблюдений.

6. Большое место занимают таблицы, которые учащиеся будут заполнять Примерная таблица:

7. Ниже таблицы отводится место для зарисовок растений в различных фазах (можно фотографий), для характеристики засоренности посевов, описания способа и времени обработки почвы, приемов ухода и борьбы с вредителями и болезнями растений.
8. Далее отводится страница для описания погоды за время вегетации. Здесь вычисляется средняя температура за сутки, подсчитывается количество дождливых и солнечных дней, указывается число последних заморозков весной и первых – осенью, отмечается температура и влажность почвы.
9. В конце идет описание сбора урожая (время сбора, погода, результаты), делаются обобщающие выводы по опыту, составляются сравнительные таблицы, диаграммы или другие формы подведения итогов работы.
Такие дневники не только облегчают обобщение результатов, но и дают возможность зафиксировать их, что в свою очередь стимулирует добросовестное ведение и оформление результатов опытов, ибо учащиеся наглядно видят, чего они добились, какую ощутимую пользу принесла их опытническая работа. Дневник – документ, по которому учащиеся отчитываются о своей работе и получают оценку. Он же является основой оформления исследовательской работы.
Примерная форма дневника
Дневник Звена № учащихся классов, школы р-на края « ______» 2015 г. Состав звена с указанием фамилии звеньевого
Тема опыта
Цель проведения опыта
Схема опыта, варианты
Размер участка под опытом (в кВ. м), площадь каждой делянки и число повторностей, Описание участка (рельеф и почвы, засоренность, какая культура предшественник, какие удобрения вносились) (несколько страниц)
Чертеж – схема расположения делянок и повторностей
Биологические особенности подопытной культуры (несколько страниц) Календарный план работы по проведению опыта
Наименование работы, как выполнять, срок выполнения
Потребуется семян удобрений
Наблюдения за растениями (несколько страниц)
Дата, что наблюдать на опытных и контрольных делянках
Дневник работы (несколько страниц)
Дата, как выполнена работа, оценка работы
Уборка и учет урожая (несколько страниц)
Время уборки, вариант опыта на делянке, урожай, качество урожая
Какой наглядный материал (учебное пособие) изготовлен для школы
Заключение учителя и общая оценка работы
Интересный опыт был проведен с огурцами: «Влияние сорняков на урожайность огурцов». На трех грядках было высажено одинаковое количество семян. На одной грядке постоянно удалялись сорняки, не оставляли ни единой травинки, на другой – убирали только частично, а третья была контрольной, то есть траву не убирали вообще. Урожайность огурцов была самой высокой там, где сорняки выпалывали частично. Кроме того, с этой делянки ещё долго собирали урожай огурцов, На первой грядке огурцы «сгорели», а на третьей сорняки «задержали» рост культуры.
На учебно-опытном участке должны ставиться опыты, приучающие к правильной методике их постановки и соблюдения передовой агротехники и тщательному проведению фенологических наблюдений, что способствует формированию элементов научного исследования. По своему назначению фенологические наблюдения должны быть учебными, практическими и исследовательскими. Исследовательскими потому, что связаны с постановкой эксперимента, имеющего цель исследовать тот или иной недостаточно изученный вопрос или проверить научные достижения в конкретных условиях.
Методика полевого опыта
Полевой опыт – основной метод исследования в полеводстве, овощеводстве и плодоводстве. Он широко используется для разработки и научного обоснования различных агротехнических приемов и их комплексов: обработка почвы, сроков и способов посева, сроков и способов ухода за посевами и др., а также для изучения различных сортов.
Полевой опыт должен быть точным. Точность опыта зависит от выбора участка. Тщательности выполнения всех намеченных мероприятий, наблюдений и правильности учета урожая.
Любой полевой опыт включает опытные и контрольные варианты, под опытным вариантом понимают изучаемое растение, сорт, агротехнический прием. Вариант, с которым сравнивают опытные варианты, называют контролем или стандартом. При постановке полевых опытов необходимо соблюдать единство всех условий, кроме одного – изучаемого. Повторность вариантов опыта может двух-, трех-, четырехкратной и более, в зависимости от темы, размера делянок и однородности почвы опытного участка.
При постановке опытов для учета влияния на рост, развитие и урожай растений различных условий нужно вести фенологические, метеорологические и биометрические наблюдения. У всех культур, с которыми проводят опыты, отмечают время посева семян, время появления всходов, дату каждого сбора урожая (и его количество), а также поражение растений вредителями и болезнями.
Кроме того, отмечают на посевах:
капусты - время пикировки рассады, высадки ее в грунт, образования листьев розетки, начало образования спелых кочанов;
огурца - начало цветения мужских и женских цветков;
томата – время пикировки, высадки в грунт, начала и массового цветения, появления первых плодов молочной спелости;
лука - репки – время формирования луковиц, стрелкования, полегания пера;
корнеплодов - начало пучковой спелости, начало стрелкования в первом году жизни; бобовых - начало цветения, созревания плодов.
При метеорологических наблюдениях следят за температурой, осадками, относительной влажностью воздуха, направлением и силой ветра и др.
Биометрические наблюдения проводят через 10-15 -20 дней при изучении площадей питания, способов размещения растений, при сортоиспытании и др. Измеряют и учитывают ширину розетки, количество листьев, длину плети, высоту, толщину стебля у корневой шейки.
Уборку или сбор урожая проводят одновременно, в один день на всех опытных делянка. Перед уборкой урожая капусты, томата и других растений, имеющих небольшую площадь питания. Подсчитывают количество растений на каждой делянке, у моркови, редиса, зерновых культур подсчитывают число растений на 1 м рядка в 5-6 местах делянки по диагонали. В различных рядках и на одинаковом расстоянии одно от другого.
Урожай с каждой делянки учитывают, взвешивая плоды, луковицы, корнеплоды, кочаны, зерновки. Весь материал, полученный в результате наблюдений учета урожая, обрабатывают и делают выводы по проведенному опыту.
Примерная практическая работа по составлению схемы и плана опыта.
Цель: составить схему опыта, определить количество повторностей, а затем составить план проведения опыта.
Схема плана опыта: 1. культура.2. Сорт. 3. Схема опыта. 4. Размеры делянок. 5. Повторность. 6. Общая площадь под опытом. 7. Чертеж размещения делянок на опытном участке. 8. Наименование работ, агротехника на каждой делянке. 9. Фенологические, биометрические и метеорологические наблюдения. 10. Уборка и учет урожая. 11. Выводы по итогам опыта.
Рассмотрим опыты на примере использования регуляторов роста для стимуляции процессов корнеобразования при выращивании древесных и кустарниковых растений, пересадке сеянцев, саженцев и даже взрослых деревьев. Для проведения данных исследований выполним следующее: с маточного растения, надо срезать черенок – часть побега с 3-4 узлами. Можно использовать и зеленые и одревесневшие черенки. Длина черенков – 18-23 см. Черенки складывают параллельно друг друга по 25 штук, перевязывают шпагатом, опускают нижним концом в раствор того или иного регулятора роста и выдерживают несколько часов в затененном месте. Затем черенки помещают в смесь торфа с песком (1:1) и располагают в парнике или теплице с полиэтиленовым покрытием. Атмосфера вокруг черенков должна быть постоянно влажной. С помощью регулятора роста, можно вызвать быстрое образование корней, как легкоукореняемых растений - тополя, ивы,; умеренноукореняемых – березы, клена красного и других, так и трудноукореняемых – вишни, сливы, яблони, груши, персика, каштана, вяза, бука, хвойных, орехоплодных и др.
Образование корней на черенках можно еще ускорить, если добавить раствор ауксина витамин С (1-2 г на 1 л раствора), витамин В1, или никотиновую кислоту (100-200мг/л).Содержание опытнической работы учащихся определяется теми задачами, которые предстоит решить с использованием стимуляторов роста. Например:
1. Подбор условий подготовки добротного посадочного материала для озеленения территории школы, поселения, создание сада дендрария.
2. Подбор условий для укоренения черенков деревьев и кустарников новых ценных пород, не произрастающих в данном регионе (интродукция).
3. Выращивание крепкой рассады овощных культур.
На территории Кубани можно выбрать следующие древесные породы и культуры: яблоня, персик, виноград, персик, гранат, алыча, ель сосна, самшит, секвойя, тис, криптомерия, кедры. буки, платан., буки, дубы, туя, ясень и другие. Вводить в культуру новые для данного региона виды растений целесообразно потому, что в ряде случаев они растут намного быстрее, чем местные.
Для опытнической работы на пришкольно - опытном участке и в домашних условиях можно рекомендовать следующую тематику экспериментов по изучению регуляторов роста на укоренение черенков древесных, кустарниковых и травянистых растений. Они могут стать хорошим материалом для исследовательской работы.
Тема 1. Изучение влияния продолжительности действия и концентрации ауксина на укоренение черенков.
Тема 2. Изучение влияния витамина С (в сочетании с ауксином) на укоренение черенков.
Тема 3. Изучение влияния условий выращивания на укоренение черенков.
По первой теме для черенков каждого типа можно провести 2-3 опыта, которые изучают действие разных регуляторов роста. Каждый опыт проводится в двух вариантах, отличающихся продолжительностью обработки черенков стимуляторами.
Опыт 1. Изучение влияния продолжительности действия и концентрации гетероауксина на укоренение зеленых черенков.
Варианты опыта:
1. Выдерживание зеленых черенков в течение 10 часов в растворе гетероауксина: 1-я группа черенков – концентрация гетероауксина 50мг/л, 2-я – 100мг/л, 3-я – 150 мг/л, 4-я-200 мг/л, 5-я – контроль (выдерживание черенков в воде в течение 10 часов).
2. Выдерживание зеленых черенков в течение 20 часов в растворе гетероауксина: 1-я группа – 50мг/л 2-я 100, 3-я -150, 4-я – 200мг/л, 5-я – контроль (выдерживание в воде в течение 20 часов).
По такой схеме проводятся опыты с другими ауксинами, а также опыты с одревесневшими и травянистыми черенками.
После обработки ауксинами черенки высаживают в грунт для укоренения. Тщательно занося в этикетку каждой группы черенков дату и номер опыта. А также номер варианта и группы. Через 45-50 дней после высадки черенков в грунт проверяют результаты опыта: определяют количество укоренившихся черенков и выражают этот показатель в процентах. Вычисление показателя ведут по формуле:
P= n . 100 N Где Р – процент укоренившихся черенков,
N – общее число черенков в группе,
N – число укоренившихся черенков.
Величину Р определяют для каждой группы каждого варианта опыта. Наибольшая величина Р соответствует оптимальным условиям обработки черенков регулятором роста.
Во второй теме – при изучении влияния витамина С в сочетании с ауксином на укоренение черенков,- можно провести 2-3 опыта, в которых используются разные ауксины.
Опыты необходимо проводить по следующей схеме.
Вначале заготавливают 5 групп черенков, затем закладывают опыт в пяти вариантах, отличающихся концентрацией регулятора роста и витамина С.
Варианты опыта могут быть такими:
1. Выдерживание черенков в растворе ауксина (50мг/л).
2. Выдерживание черенков в растворе ауксина(50мл/л) и витамина С (1г/л).
3. Выдерживание черенков в растворе ауксина (100мг/л) и витамина С (1,5г/л).
4. Выдерживание черенков в растворе ауксина (200мг) и витамина С (2г/л).
5. Контроль: выдерживание черенков в воде.
Во всех вариантах опыта черенки выдерживают в растворах в течение 10 часов. После этого, так же как и в опытах по предыдущей теме. Черенки высаживают в грунт и через 45-50 суток учитывают результаты опыта.
Можно провести опыты: « Изучение влияния состава грунта на укоренение черенков».
С помощью регуляторов роста удается ускорить наступление плодоношения древесных растений.
Для опытнической работы учащихся можно рекомендовать эксперименты как с плодовыми, так и с хвойными породами. Учащиеся могут самостоятельно подобрать оптимальную концентрацию регулятора роста (для плодовых деревьев лучше использовать алар, а для хвойных - гиббереллин).
На уроках биологии в 6 классе по теме «Вегетативное размножение» учащиеся знакомятся со способами размножения деревьев с помощью прививки. Учащимся сообщается, что существует много видов прививок, но наиболее распространенной является окулировка (прививка глазком, почкой), на которой следует более подробно остановиться.
Для подготовки к окулировке нужно проделать следующие операции:
1. Отгрести землю и нижнюю часть ствола подвоев вытереть влажной тряпкой.
2. Нарезать со здоровых урожайных деревьев побеги-черенки. Лучше брать из верхней, хорошо освещенной части кроны. Толщина черенка должна быть не менее 4-4,5 мм. Удалить с черенков листья.
3. Связать черенки в пучки и прикрепить этикетку с указанием сорта и места нарезки. (Черенки заготовить в день прививки или незадолго до момента прививки и до использования хранить во влажной среде).
4. Подготовить острые окулировочные ножи, мочало (полиэтиленовые ленты, шириной 1-1,5 см), секаторы, этикетки, ванночки с 5%-ым раствором сахара.
Окулировку проводят тогда, когда кора на подвоях будет хорошо отделяться, т.е. в период активного сокодвижения. – весной или в первой половине или середине августа.
Этапы окулировки:
1. чтобы легче было провести срез почки, кладите черенок на обращенную кверху ладонь левой руки и придерживайте ее пальцами.
2. Окулировочный нож берите в правую руку и по обе стороны глазка (выше и ниже глазка на 1,5-2см) делайте поперечный неглубокий разрез коры до древесины.
3. От верхнего разреза лезвие ножа переводите в наклонное положение и ведите вниз, к себе. 4. Когда нож доведете до нижнего поперечного надреза, щиток с почкой берите за черешок листа и кладите в 5% раствор сахара (чтобы предохранить глазки от пересыхания и в ходе прививки выбрать лучше срезанные).
5. Для вставки подготовленного к прививке глазка с северной стороны подвоя на высоте 3-5 см от корневой шейки сделайте Т-образный надрез коры. Поперечный надрез производите качающимся движением ножа, чтобы он был не прямой, а с наклоном в одну и в другую сторону. Продольный разрез сверху вниз не должен превышать 4 см.
6. Края коры осторожно отчлените от древесины и отверните в стороны.
7. В подготовленный надрез на коре дичка-подвоя вставьте щиток с почкой и прижмите отогнутую кору так, чтобы снаружи были видны почка и черешок.
8. Место окулировки плотно обвяжите полиэтиленовой лентой шириной 0.8см, длиной до 50 см. 9. Слегка окучьте подвой, оставляя свободным привитый глазок.
10. привяжите этикетку с указанием сорта привоя и даты прививки.
Тематика опытов может быть самой разнообразной, но темы должны быть доступны для учащихся.
Примерные темы опытов:
1.Влияние органо-минеральной смеси удобрений на развитие и урожай (любой овощной культуры).
2. Влияние предпосадочного опудривания клубней золой на урожай картофеля.
3. Влияние предварительного замачивания семян в 1% растворе питьевой соды на урожай столовой свеклы. 4. Влияние бора на развитие и урожай моркови.
5. Влияние марганца на укоренение и рост черенков смородины.
6. Выяснение наилучшего способа прививки для яблони.
7. Использование стимуляторов роста для стимуляции процесса корнеобразования.
8. Влияние сроков посева на рост и развитие сеянцев.
9. Влияние дополнительного опыления на урожай кукурузы.
10. Влияние сроков предпосевной закалки семян на урожайность моркови и других овощных культур.
11. Размножение стрелкующегося чеснока воздушными луковичками.
12. Влияние пасынкования и прищипки верхушечного стебля на сроки плодоношения, на урожайность помидоров.
13. Изучение сортов овощных культур.
14. Выявление лучших доз внесения полного минерального удобрения (нитрофоски) на урожай зерновых культур.
15. Размножение картофеля семенами.
16. Выращивание саженцев яблони и груши путем прививки почкой (окулировка).
17. Выращивание слив, алычи, абрикоса и персика путем прививки на одном из этих деревьев.
18. Способы размножения крыжовника.
19. Ускоренное размножение земляники усами.
20. Влияние подкормок на сроки зацветания, продолжительность цветения и увеличения урожая луковиц и др.

Скачать свидетельство о публикации (в формате jpg)