Temat: Poznawanie świata przyrody. Obserwacja biologiczna

Autor: Elżbieta Szedzianis

Adresat

Uczeń klasy V szkoły podstawowej.

Podstawa programowa

Klasa V

II. Planowanie i przeprowadzanie obserwacji i doświadczeń oraz wnioskowanie w oparciu o ich wyniki.

1) Uczeń określa problem badawczy, formułuje hipotezy, planuje i przeprowadza oraz dokumentuje obserwacje i proste doświadczenia biologiczne.

Cel lekcji

Uczniowie planują i przeprowadzają obserwację makroskopową.

Kryteria sukcesu

• wyjaśnisz, na czym polega obserwacja biologiczna;

• na podstawie obserwacji wskażesz trzy cechy różniące bogatkę od modraszki.

Kompetencje kluczowe

• porozumiewanie się w języku ojczystym;

• porozumiewanie się w językach obcych;

• kompetencje matematyczne i podstawowe kompetencje naukowo‑techniczne; 

• kompetencje informatyczne;

• umiejętność uczenia się;

• kompetencje społeczne i obywatelskie.

Metody/formy pracy

Praca z tekstem, obserwacja zastępcza, pogadanka, metoda posteru oraz metoda
warsztatowa – rozwiązywanie zadań.

Praca indywidualna oraz praca w grupie.

Środki dydaktyczne

• abstrakt;

• tablica interaktywna lub tradycyjna;

• tablety/komputery;

• książki i czasopisma przyrodnicze;

• szary papier;

• pisaki;

• kredki;

• sylwetki ptaków.

Fazy lekcji

Wstępna

Nauczyciel podaje temat i cele lekcji w języku zrozumiałym dla ucznia oraz kryteria sukcesu.

Realizacyjna

1. Nauczyciel pokazuje uczniom patyczaki hodowane w pracowni. Wyjaśnia, że gdyby chcieli założyć hodowlę patyczaków w domu, musieliby stworzyć dla nich odpowiednie warunki życia. Żeby to zrobić, powinni najpierw poznać wymagania owadów. Nauczyciel pyta, gdzie można znaleźć informacje na ten temat. Następnie dzieli klasę na grupy. Każdy zespół otrzymuje duży arkusz papieru, pisaki oraz kilka książek i czasopism przyrodniczych,
   w których opisano warunki życia patyczaków. Zadaniem uczniów jest stworzenie plakatu,
   na którym wypiszą różnorodne źródła wiedzy przyrodniczej.

2. Uczniowie prezentują plakaty, nauczyciel uzupełnia ich wypowiedzi.

3. Nauczyciel poleca uczniom, żeby zapoznali się z fragmentem abstraktu pt. „Obserwacje biologiczne” i streścili go własnymi słowami. Następnie uczniowie zapisują na tablicy
   cechy obserwacji oraz jej przebieg, korzystając z ilustracji przedstawiających dokumentację obserwacji ptaków. Sporządzają także notatkę w zeszytach.

4. Nauczyciel zapowiada kolejne zadanie uczniów: przeprowadzenie obserwacji, której celem będzie porównanie wyglądu dwóch sikor – bogatki i modraszki. Prosi uczniów o zapisanie
   w zeszytach celu obserwacji i określenie zmysłów, za pomocą których można obserwować ptaki. Następnie informuje uczniów, że swoją obserwację udokumentują, kolorując sylwetki ptaków, co ułatwi im wskazanie trzech cech różniących oba gatunki.

5. Nauczyciel rozdaje uczniom sylwetki ptaków do pokolorowania.

6. Uczniowie kolorują sylwetki ptaków, zapisują swoje spostrzeżenia. Ustalają, która z sikor pojawiła się pierwsza w karmniku, opisują wygląd obu gatunków, wymieniają różniące je atrybuty.

7. Nauczyciel informuje uczniów, że zimą założą karmnik i przeprowadzą obserwację odwiedzających go ptaków.

Podsumowująca

1. Nauczyciel prosi uczniów, żeby wyjaśnili, na czym polega obserwacja i omówili jej etapy.

2. Uczniowie wykonują ćwiczenie interaktywne nr 1. 2.

Zadanie domowe dla zainteresowanych

Zadania do wyboru.

1. Zanotuj w zeszycie adres internetowy strony przyrodniczej, którą chciałbyś polecić innym uczniom.

2. Wykonaj ćwiczenie interaktywne nr 1. 2.

W tej lekcji zostaną użyte m.in. następujące pojęcia oraz nagrania

Pojęcia

Teksty i nagrania

Learning about the world of organisms

Biological knowledge has been gathered for generations, mainly thanks to researchers conducting observations and experiments. Researchers publish their findings in scientific works and journals. Knowledge, as it becomes more widespread, is included in books, encyclopaedias and dictionaries. Anatomical atlases and guides for marking plants, animals and fungi provide a wealth of information on the structure and occurrence of organisms. Nature documentaries are valuable sources of knowledge about creatures living in various regions of the world, their behaviour and customs. The basic knowledge can be gained from school textbooks and supplemented by studying popular science literature, reading articles in nature science magazines and browsing the resources of the Internet. Students, like scientists, can conduct experiments or observations themselves (also field ones) and, according to their own ideas, discover the laws that govern the world of living beings. A good way to learn about nature is to visit nature museums, botanical and zoological gardens. Biology is therefore a science based on the discovery, analysis and processing of information about living beings.

In the scientific method, the observation is a deliberate way of collecting information about organisms, phenomena and processes. The researcher conducting the observation should ensure that neither the course of the observed phenomenon or process nor the observed organism is affected.

Observations can be conducted with the use of all senses. For example, sense of sight is used to identify tree species, sense of hearing – to distinguish bird species by their singing, sense of smell and taste – to check the taste of unknown food, sense of touch – to assess the freshness of bread. One can also use specialistic instruments: a microscope, a magnifier or binoculars. Observations may be conducted in the natural environment of organisms or under artificial conditions, e.g. in a laboratory. A well‑planned observation should have the specified purpose, time and place.

Observations may concern quantitative or qualitative factors. In the first case, measurements, for example, of the quantity, weight, height or length of the body, are taken. Environmental factors such as temperature, atmospheric pressure or air humidity can also be measured. Qualitative observations refer to features that can be described but cannot be measured – such as colour, shape or smell.

Observation results are documented in the form of descriptions, photographs, films or sound recordings. Such documentation should be produced during the course of the observation in order to avoid inaccuracies and omission of important details. Observation can be used as an independent research method or as an important element of natural experiments.

Sometimes observations alone are not enough to satisfy your curiosity. If we want to know why the phenomenon we are interested in takes place or what factors influence its course, we have to conduct an experiment.

It is a method which consists in conducting the research in strictly defined and controlled conditions in accordance with the rules of conduct developed in the natural sciences. In the experiment, one of the factors influencing the organism or process is intentionally changed (added or removed, strengthened or weakened). Then the effect of this change is observed.

Before starting the experiment, one should specify a research problem, i.e. ask the scientific question one wants to answer. Research problem may be an affirmative statement or a question. Then, on the basis of own knowledge and intuition, one formulates a hypothesis, i.e. an assumption – „working” answer. The hypothesis is always an affirmative statement.

To check if the hypothesis is true, an appropriate experiment is planned and conducted. At the beginning, it is necessary to decide which object will be subjected to the experiment and the influence of which factor will be studied. The necessary instruments and reagents as well as the manner of their use are then selected. Two sets (samples) are planned: research and control. In the research set, the examined factor influences the observed object, and in the control set – it does not (or it influences, but its value is very low). Apart from the studied factor, the conditions are the same for both sets. With research sample and control sample, one can compare results and draw conclusions about the performance of a specific factor.

When planning the course of the experiment, it is also necessary to determine how many times the research will be repeated. Subsequent observations (measurements) will allow to avoid accidental errors. If the obtained results confirm the assumption, the hypothesis is considered to be correct. If not, another hypothesis is assumed and further experiment is planned until the causes of the phenomenon are explained.

For observations and experiments to have a scientific value, their course must be carefully documented. The basic documentation should contain:

• record of the purpose of the experiment or observation (possibly a record of the research problem, the scientific question and the examined hypothesis);

• the manner of conducting the study, e.g. in the form of a diagram showing the control sample and the research sample;

• the result (if a research problem is solved – also the conclusion).

Observations may be documented by description, drawings, photographs, sound recordings or films with appropriate comments. Results of studies consisting in measurements are recorded in tables and illustrated by means of diagrams. Table helps to organize the data and makes it easier to capture dependencies while conducting a measurement. In addition to the figures, additional notes and observations on the conduct of the study may also be included in the table. On the basis of numerical data, diagrams are drawn up, allowing for comparison of results obtained in subsequent samples, and also for noticing relationships difficult to detect in the table. The diagrams facilitate the formulation of apt conclusions.