Tento materiál pochází ze staršího archivu rvp.cz a už není součástí aktuální nabídky. Uchováváme ho, aby na něj dál vedly původní odkazy.
Odborný článek
Přírodovědná pozorování a pokusy
2,8 (4 hodnocení)
Inspirace a návody na přírodovědná pozorování a pokusy v hodinách prvouky a přírodovědy.
V následujícím příspěvku jsou uvedeny příklady přírodovědných pozorování, pokusů a manipulací s přírodninami. Tyto činnosti obohacují hodiny prvouky a přírodovědy o aktivní práci žáků ve vyučování. Umožňují jim získávat praktické dovednosti nutné pro poznávání přírodního prostředí. Stávají se rovněž významným motivačním prvkem vyučování a podílí se na rozvoji přírodovědných zájmů žáků.
METODICKÉ POKYNY
Pozorování
Ústředním momentem při poznávání okolního světa v prvouce a přírodovědě je vlastní pozorování a pokusná činnost žáků. Tyto učební činnosti využívají aktivity žáků a jejich praktických zkušeností. Mezi vyučovací metody využívající smyslové vnímání a psychomotorické činnosti patří bezesporu pozorování, tj. záměrné a aktivní přijímání podnětů spojené s myšlením.
V prvouce a přírodovědě má pozorování mimořádný význam pro vytváření konkrétních a jasných představ o přírodninách a přírodních jevech. Výsledky pozorování jsou často důležitým východiskem a základem celkových znalostí žáků o přírodě.
Pozorovat lze:
prostým okem;
speciálními pomůckami (např. lupou, mikroskopem, dalekohledem aj.).
Co je důležité?
odlišení pouhého vnímání (tj. pasivního příjmu podnětů z okolí) a pozorování (tj. záměrného a aktivního přijímání podnětů z okolí spojeného bezprostředně s myšlenkovou činností);
správné řízení a respektování věkových a individuálních zvláštností žáků.
Učíme žáky, jak a co pozorovat, čeho a v jakém pořadí si všímat.
Pozorování vždy spojujeme se slovním doprovodem, komentářem, slovním popisem sledované přírodniny nebo přírodního jevu.
Má současně značný výchovný význam. Vede žáky k soustavnosti, samostatnosti, vytrvalosti, rozvíjí vyjadřovací schopnosti apod.
Velmi důležité je exaktní stanovení cílů pozorování (žáci musí přesně vědět co, jak a proč mají pozorovat).
Stanovené úkoly pozorování nesmí být ani příliš jednoduché ani příliš obtížné.
Vlastní pozorování musí být přehledné, postupné, věcně správné, zajímavé a spojené s popisem.
Důležité je shrnutí pozorování a vyvozování závěrů (klademe důraz na podstatné znaky, shrnujeme a opakujeme je pro lepší zapamatování).
Typy pozorování:
podle způsobu pozorování jednotlivých objektů
bezprostřední (objektem pozorování je samotná přírodnina nebo přírodní jev);
zprostředkované (objektem pozorování jsou modely přírodnin, preparáty, různé druhy vyobrazení apod.).
podle časového hlediska
krátkodobé - provádí se většinou v jedné vyučovací jednotce;
dlouhodobé - nelze je provést v jedné vyučovací jednotce (v tomto případě je důležitá průběžná kontrola přírodnin a jevů, které žák dlouhodobě pozoruje, a závěrečná zhodnocení);
fenologické - jde o variantu dlouhodobého pozorování (sledujeme vývoj a změny v přírodě během roku v průběhu jednotlivých ročních období).
Manipulace s přírodninami, pokusy
Patří mezi další významné metody v přírodovědě. Pokus je metoda, při které ovlivňujeme průběh studovaných jevů. Jde vlastně o pozorování přírodních jevů za uměle vytvořených podmínek, které lze měnit a řídit.
Pokus je vždy:
spojen s pozorováním;
opakovatelný;
velmi názorný.
Pokusy rozvíjí pozorovací schopnosti žáků a jejich myšlení. Pokud žáci manipulují s přírodninami a samostatně provádějí pokusy, získávají i potřebné dovednosti nutné pro další studium přírodních věd. Při pokusech je velmi důležité, aby žáci co nejčastěji uplatňovali myšlenkové a psychomotorické činnosti. Při pokusu si žáci osvojují nové poznatky (část nauková, poznatková) a nové dovednosti (část činnostní).
Žáci:
poznávají podstatu pokusu a současně si vytvářejí základní laboratorní dovednosti;
seznamují se s laboratorními postupy a laboratorními pomůckami;
učí se organizovat svoji činnost, dodržovat vytčené zásady např. hygieny a bezpečnosti;
prohlubují své sociální cítění (pracují v kolektivu, diskutují, vzájemně si pomáhají apod.).
Ve škole využíváme dva základní typy pokusů:
demonstrační (prováděné vyučujícím) Tímto typem pokusu učitel názorně demonstruje žákům vybraný přírodovědný jev a doplňuje či nahrazuje jím sdělovaný obsah učiva. Demonstrační pokus proto musí být dokonale připraven po stránce obsahové i po stránce organizační a materiální. I zdánlivě jednoduché pokusy je nutné předem vyzkoušet. Při samotném provádění pokusu musí vyučující stanovit cíle pokusu, neustále popisovat používané pomůcky a činnosti, které provádí. Nesmí zapomínat na bezpečnost a hygienu při provádění pokusu.
frontální (prováděné žáky, většinou ve skupinách) Kladou velké nároky na organizaci práce, materiální zabezpečení a disciplinovanost žáků. Z didaktického hlediska je důležité, aby vyučující pokus rozdělil na etapy (fáze), podle kterých žáci postupují. I při frontálním pokusu by měla být činnost žáků spojována s průběžnou kontrolou vyučujícího a jeho komentářem (úkoly k jednotlivým etapám, význam jednotlivých etap pokusu, bezpečnost a hygienu apod.). Žáci si totiž musí neustále uvědomovat, co, proč a za jakým účelem dělají. Významnou etapou při provádění pokusů je přesné vymezení výsledků pokusů, vyvození závěrů a zdůrazňování významu pokusů pro další poznávání a praktický život žáků.
vysvětlení podstaty pokusu, cílů a úkolů (jasně, jednoduše, stručně);
vysvětlení pracovního postupu (jednotlivé kroky);
provedení vlastního pokusu (kontrola, řízení, dodržování bezpečnosti a hygieny práce);
vyvození závěrů a formulování výsledků pokusu (jasně, jednoduše, stručně);
provedení záznamu o pokusu (přehlednost a stručnost).
Morfologická cvičení
Jde o jiný typ metody bezprostřední manipulace s přírodninami. Žáci se při nich seznamují se stavbou (morfologií) přírodnin. Využívají jednoduchých pomůcek, učí se manipulovat s přírodninami, pomůckami a osvojují si jednoduché dovednosti. Při morfologických cvičeních dostávají pojmy konkrétní obsah, snadněji se pamatují a vybavují. Zároveň morfologická cvičení zaměřují pozornost žáků na podstatné (diakritické) znaky. Žáci tak nejen poznávají morfologii, ale také třídí přírodniny podle znaků, které přímo pozorují.
PŘÍKLADY POZOROVÁNÍ, MANIPULACÍ A POKUSŮ
Botanika
Vytváření sbírek semen a plodů rostlin
Jde o poměrně nenáročnou činnost, kterou lze využívat i na počátku školní docházky. Přírodní materiál nasbíraný např. během vycházky žáci s pomocí vyučujícího určí a společně jej upraví a uloží tak, aby mohl být použit na výstavku nebo jako pomůcka při práci ve vyučování. Využíváme k tomu různých sáčků, zkumavek, prázdných lahviček od léků apod. Přírodniny je nutné rovněž viditelně a čitelně označit, aby s nimi žáci mohli nejrůznějším způsobem pracovat (porovnávání, třídění, seskupování, pokusná činnost aj.).
Sběr léčivých bylin
Patří odedávna k nepostradatelné činnosti lidí. Při sběru léčivých bylin musíme dodržovat některé zásady, které zabezpečí požadovanou kvalitu nasbíraného materiálu.
Zásady sběru léčivých rostlin:
Sbíráme jen rostliny, které dobře známe.
Rostliny sbíráme opatrně. Na přírodním stanovišti vždy ponecháme část sbíraných rostlin. Nať rostlin seřezáváme nožem nebo stříháme nůžkami. Listy uštipujeme nehty, ale alespoň 3/4 listů musí na rostlině zůstat, aby mohla dále růst. Kořeny rostlin dobýváme opatrně úzkým rýčem. U rostlin sbíráme květ, list, nať (stonek s listy a květy), kořen, oddenek, kůru, plod, oplodí a semeno.
Sběr provádíme za teplého a suchého počasí.
Rostliny ukládáme do košíků, papírových nebo plátěných sáčků, nevhodný je igelit.
Rostliny v sáčcích zbytečně nepěchujeme a nestlačujeme.
Nesbíráme rostliny napadené hnilobou, škůdci nebo jinak poškozené.
Léčivé rostliny nesbíráme v blízkosti továren, frekventovaných komunikací a chemicky ošetřených ploch.
Nesbíráme rostliny v přírodních rezervacích nebo jiných chráněných územích.
Zásady sušení a skladování léčivých rostlin:
Rostliny sušíme přirozeným teplem na větraném místě. Pouze kořeny a plody musíme nechat dosoušet uměle.
Rostliny sušíme nejlépe na sítech, vždy rozprostřené v jedné vrstvě.
Správně usušená rostlina se ještě příliš neodroluje, ale při pokusu o ohnutí se láme a má přibližně svoji původní barvu.
Po usušení necháme rostliny ještě několik dní vydýchat a teprve pak je uložíme do sklenic nebo papírových sáčků.
Uložené byliny označíme názvem a rokem sběru.
Zakládání a tvorba herbářů
Tato aktivita umožňuje žákům nenásilně poznávat jednotlivé druhy rostlin, stavbu jejich rostlinného těla a stanoviště, kde rostou. Současně rozvíjí jejich estetické cítění.
Příklad instrukcí při zakládání herbáře pro 4. a 5. ročník:
Pomůcky:
zahradnická lopatka, větší sáček z plastu, savý papír nebo noviny, karton, lis na rostliny, kreslicí čtvrtka nebo nařezaný tuhý balicí papír, lístky na popisky, lepicí páska, notýsek, tužka (ke sběru v přírodě je třeba jen lopatka, plastový sáček, notýsek a tužka)
Zadání:
Sbírej jen ty rostliny, které nejsou chráněné nebo ohrožené. Ty si můžeš vyfotografovat!
Postup práce:
Lopatkou vyrýpni rostlinu i s podzemními částmi (mívají typické znaky pro určování), zeminu oklepej.
Očištěnou rostlinu vlož do sáčku (do jednoho sáčku můžeš dát různé rostliny).
Do notýsku zapiš místa, kde jsi rostlinu sebral (vlhká louka jižně od města).
Doma rozlož každou rostlinu na jeden savý papír nebo noviny. Rostlinu delší než papír přelož podle nákresu.
Rostliny, které neznáš, urči podle botanického určovacího klíče nebo jiné pomůcky.
Určené a urovnané rostliny prolož několika vrstvami novin, vlož do lisu (mezi knihy) a utáhni šrouby (zatěžkej).
Lis (knihy) postav tak, aby se voda z rostlin mohla odpařovat.
Vlhké papíry vyměňuj, aby rostliny neplesnivěly.
Usušenou a vylisovanou rostlinu opatrně přemísti na čtvrtku papíru a připevni úzkými proužky lepicí pásky.
Na lístek pro popis uveď potřebné údaje (jméno rostliny, naleziště, stanoviště, kdo sbíral a určil, datum sběru).
Příklad schedy (popisky) pro herbáře:
Určování přírodnin podle určovacích pomůcek
Můžeme v prvouce a přírodovědě provádět několika způsoby:
a) Určování podle atlasu rostlin
Je založené na záměrném pozorování rostliny (podle diakritických znaků) s vyobrazením v atlase.
Nevyžaduje zvláštní specifickou průpravu žáků. Je však nutné žáky upozornit na vybrané podstatné znaky, podle kterých lze rostlinu určit. Tímto způsobem se žáci naučí správně pozorovat objekty a později je i určovat.
Důležitý je pečlivý výběr vhodných určovacích atlasů. Především je nutné vybírat takové publikace, kde jsou správně provedeny vědecké kresby nebo fotografie daných přírodnin a lze je podle nich bezpečně určovat. V opačném případě činí tato poměrně jednoduchá aktivita žákům potíže a dopouští se nepřesností a chyb.
b) Určování rostlin s využitím tabulek morfologických znaků rostlin (živočichů) Tabulky, které vyučující vytvoří sám a nebo za pomoci žáků, pomáhají žákům orientovat svoji pozornost na podstatné znaky přírodnin a usnadňují jim jejich srovnávání.
Nejprve vybereme druhy rostlin, které zapíšeme do řádků (lze doplnit vyobrazením).
Potom zvolíme stručně a přesně diakritické znaky, které zapíšeme do záhlaví sloupců. Počet řádků musí odpovídat počtu zvolených druhů rostlin a počet sloupců musí odpovídat zvolenému počtu diakritických znaků.
Tabulky musí být zpracovány tak, aby byly vhodné pro žáky základní školy. Uvádíme přiměřený počet didakticky významných druhů a současně i přiměřené množství jednoznačně formulovaných diakritických znaků, aby tabulky neztratily přehlednost (příloha č. 1).
c) Určování podle klíčů rostlin
Využívá se většinou v přírodovědě ve 4. a 5. ročníku. Běžné botanické klíče jsou však pro základní školu příliš složité a určování je pro žáky obtížné. Proto je vhodné používat v základní škole klíče, které jsou zjednodušeny a lze podle nich spolehlivě určit rozlišovací znaky daných rostlin.
Především využíváme klíče s dichotomickým členěním (žáci vybírají ze dvou možností odpovědí). Klíče často doplňujeme jednoduchými schematickými nákresy. Před samotnou prací s klíčem musíme seznámit žáky s jejich významem a strukturou. Žáci musí rovněž bezpečně ovládat jednotlivé morfologické pojmy a umět určovat jednotlivé znaky u rostlin.
Metodický postup práce s klíčem rostlin lze zjednodušeně formulovat takto:
Zopakovat morfologické pojmy (stonek, lodyha, stvol, stéblo, list jednoduchý, list složený, tvary listů, květ, květenství, plod atd.).
Rozdat rostliny, které budeme určovat a které mají všechny určované části (listy, květy, plody apod.) a rozdat klíče rostlin vhodné pro primární školu.
Seznámit žáky s principem určovacího klíče - v klíči postupujeme formou jednotlivých kroků, které nám umožňují vybrat si správnou odpověď a my postoupíme na číslo, které je uvedeno za vybranou správnou odpovědí, to nám umožní volbu dalšího kroku nebo určení přírodniny.
Při prvním seznámení s klíčem řídí postup práce žáků sám vyučující formou frontální práce. Společně s žáky přečte první řádek, přesvědčí se, zda žáci rozumí všem pojmům a zda našli daný znak na určované rostlině, teprve pak postoupí na další krok. Pracují pomalu a do poznámek zaznamenávají čísla uvedená za jednotlivými kroky klíče. Správné určení přírodniny podle klíče zkontrolují ještě s vyobrazením v atlase.
Postupně žáci pracují samostatně s jednoduchými příklady rostlin, později s rostlinami méně známými nebo takovými, u kterých je obtížnější určit jednotlivé morfologické znaky.
Práce s botanickým klíčem má značný didaktický význam. Žáci se při ní učí pečlivě pozorovat jednotlivé znaky rostlin, učí se správně používat pojmy a nacházejí rozdíly mezi jednotlivými rostlinami. Tato činnost je rovněž motivuje a aktivizuje (příloha č. 2).
Botanické pokusy
Příklady jednoduchých pokusů s rostlinami (příloha č. 3a, 3b, 3c).
Zoologie
Příklad manipulace s živočichy
Námět
Založení žížalince
Pomůcky
větší skleněná nádoba (např. objem 3 nebo 5 l), zemina, písek, zbytky listí, několik žížal, kryt z papíru nebo alobalu
Postup
Do čisté nádoby vsypeme písek, na něj urovnáme zeminu a vrstvu listí. Vrstvení písku, zeminy a listí několikrát opakujeme podle velikosti nádoby.
Končíme vždy vrstvou listí, aby bylo možné pozorovat zatahování listů žížalami pod povrch. Vrstvy neměstnáme a necháme je kypré. Popisovačem si označíme na lahvi výšku sloupce zeminy, půdy a listí.
Do takto připraveného žížalince umístíme dvě až tři žížaly.
Obsah žížalince udržujeme neustále vlhký. Celou nádobu zakryjeme papírem nebo alobalem, aby byla ve tmě.
Po dobu asi 10 dnů pozorujeme změny v žížalinci a zapisujeme je do tabulky, např. zvýšení vrstvy půdy, provzdušnění obsahu sklenice, promíchání jednotlivých vrstev apod. Všechny proběhlé změny komentujeme a zdůvodňujeme společně se
Krátkou špejlí spojíme dva očištěné brambory, jeden představuje hlavohruď a druhý zadeček, špejle je stopka. Pro snadnější zapichování špejlí lze vytvořit nejprve otvor hřebíkem.
Do hlavohrudi vpředu zapíchneme dvě krátké špejle (klepítka) a vedle nich další dvě (makadla). Všechny krátké špejle uprostřed obalíme náplastí a pod ní je zlomíme (naznačení kloubu a článkování).
Po obou stranách hlavohrudi zapíchneme ještě čtyři delší špejle (celkem čtyři páry, představují končetiny), které podobně obalíme v 1/3 náplastí a pod ní špejle zlomíme (naznačení kloubu a článkování). Z praktických důvodů naznačujeme na končetinách jen jeden kloub.
Na přední část hlavohrudi (nad klepítka a makadla) nakreslíme černým fixem 8 očí.
Na konci zadečku zapíchneme 4 malé kousky zápalek (snovací bradavky).
Vytváření modelu raka
Námět
Model raka
Pomůcky
špejle, dva kusy protáhlých hlíz brambor, připínáčky, tvrdý papír, špendlíky, malé kolíčky na prádlo, náplast, ohebný drát, gumičky, nůž, nůžky
Postup
Dva očištěné brambory na koncích seřízneme na plocho tak, abychom je mohli k sobě připojit několika krátkými špejlemi a oba brambory přitlačíme k sobě, aby špejle nebyly vidět. Jedna část představuje hlavohruď a druhá část zadeček. Žáci mohou pozorovat odlišné spojení hlavohrudi a zadečku raka a pavouka.
Z tvrdého papíru vystřihneme krunýř (obdélník) a připevníme připínáčky na horní část hlavohrudi. Krunýř ještě připevníme k hlavohrudi dvěma gumičkami.
V přední části hlavohrudi zapíchneme dva špendlíky (oči na stopkách) a pod ně stranou zapíchneme dva delší drátky (tykadla) a dva kratší drátky (dvouvětevná tykadla).
Pod oči zapíchneme šest krátkých zápalek (jeden pár kusadel a dva páry čelistí).
Po stranách hlavohrudi zapíchneme dlouhou špejli, kterou omotáme náplastí a pod ní zlomíme. Na konci připevníme drátkem kolíček na prádlo (klepeta) a čtyři páry kráčivých nohou (vyrobíme ze špejle omotané náplastí a pod ní zlomené).
Další tři páry končetin z praktických důvodů vynecháme, ale žáky na ně upozorníme.
Po stranách zadečku zapíchneme 10 kratších špejlí (pět párů zadečkových nohou).
Na konci zadečku vložíme do vodorovného zářezu ploutvičku vystřiženou z tvrdého papíru (trojúhelníkovitý tvar na širší straně vystřihaný do několika obloučků).
Vytváření modelu těla ryby
Námět
Model ryby
Pomůcky
plastelína, nůžky, špejle, kreslicí karton, model nebo vyobrazení vybraného druhu ryby
Postup
Podle modelu nebo vyobrazení vymodelujeme z plastelíny tělo ryby (bez ploutví nebo jen s ocasní ploutví). Na hlavě vytvarujeme ústa, pomocí špejle vytlačíme skřele a oči.
Z papíru vystřihneme ploutve (párové: prsní, břišní a nepárové: hřbetní, ocasní, řitní) a umístíme je na těle ryby.
Na těle pomocí špejle vytlačením naznačíme šupiny.
Příklad zakládání zoologických karet
Námět
Tvorba zoologických karet
Pomůcky
nůžky, kreslicí karton, vystřihané fotografie živočichů z časopisů, kalendářů apod., lepidlo
Postup
V různých časopisech, kalendářích apod. vystřihneme fotografie různých živočichů.
Zaměřujeme se záměrně na naši faunu (všech tříd), fota by měla být barevná a dostatečně velká (nejmenší formát A6, tj. pohlednicový formát).
Vystřihané obrázky nalepíme na kreslicí karton (dostatečně velké fotografie z kalendářů nemusíme lepit).
Všechny fotografie doplníme popiskou, která bude obsahovat: jméno živočicha (rod a druh), kde se nejčastěji ukrývá, čím se živí, jak žije, jaký je jeho význam v přírodě, kdo zhotovil foto a datum.
Ze zoologických karet vytváříme výstavky, nebo je přímo využíváme ve vyučování.
Stopu opatrně štětcem očistíme od listů a větviček.
Stopu ohraničíme pruhem kartonu a přichytíme kolíčky do půdy. (Děláme to proto, aby se sádrová kaše nerozlila, a také proto, aby byl odlitek pěkný.)
Takto připravenou stopu slabě poprášíme práškovou sádrou.
Do misky nalijeme potřebné množství vody a za stálého míchání lžičkou přisypáváme sádru až vznikne řídká kaše, která se dá snadno lít.
Připravenou kaši opatrně nalijeme na stopu tak, aby byla celá zakrytá, a necháme ji ztvrdnout.
Ztvrdlý odlitek opatrně vyrýpneme lopatkou (nebo nožem), očistíme štětcem a vložíme do igelitového sáčku.
Do sáčku vložíme vizitku s těmito údaji: jméno zvířete, místo a datum odlití.
Z odlitých stop uděláme ve třídě výstavku.
Příklad zajímavého pokusu
Námět
Slepičí architekti
Pomůcky
čtyři kusy vyfouknutých vajec (skořápky), malé nůžky, lepící páska, několik knih
Postup
Opatrně vyfoukneme vajíčka a asi v polovině je přelepíme kolem dokola dvěma páskami, mezi nimiž musí být asi 3mm mezera.
Opatrně pak mezi páskami vajíčko rozdělíme na dvě poloviny (prořízneme nebo odstřihneme) a ponecháme si tu polovinu skořápky, která má špičatější konec.
Čtyři poloskořápky (se špičatějším koncem) položíme na stůl zaobleným koncem nahoru tak, abychom vytvořili čtverec, který je o něco menší než připravené knihy.
Na skořápky (podpěry) lehce pokládáme připravené knihy.
Vysvětlení
Proč skořápky neprasknou ani pod poměrně velkou zátěží? Je to proto, že každá polovina vajíčka vytváří kopuli, která patří mezi nejpevnější stavební strukturu. Tlak kopule se rovnoměrně rozděluje na celou plochu skořápky a přenáší se na podložku (stůl). Kopulovitý tvar je často využíván ve stavebnictví všude tam, kde se staví budova bez centrálního pilíře, např. stadiony, chrámy, divadla, paláce apod.
Všechny uváděné přírodovědné činnosti, pozorování a pokusy byly vyzkoušeny a mnohé vytvořeny společně s žáky.
Literatura a použité zdroje
DUNDR, M. Škola hrou a proč ne? In: Biologie, chemie, zeměpis. 1999.
PODROUŽEK, L.; MLADÁ, J. Příručka pro učitele, prvouka pro 1.-3. ročník ZŠ. Praha: SPN, 1999.
MLADÁ, J.; PODROUŽEK, L.; RANDA, M. Příručka pro učitele, přírodověda pro 4.-5. ročník ZŠ. Praha: SNP, 1999.
PODROUŽEK, L. Didaktika prvouky a přírodovědy pro primární školu. Plzeň: Aleš Čeněk, 2003.
PODROUŽEK, L. Úvod do didaktiky prvouky a přírodovědy pro primární školu. Plzeň: Aleš Čeněk, 2003.
SCIENTIFIX, O. 41 ĺahkých pokusov pre malých debrujarov 2. Bratislava: Amavet, 1992.
