בניגוד למדעים בחטיבת הביניים, ביולוגיה בתיכון היא מאמץ מעשי. ניסויים הם חלק סטנדרטי של קורסי ביולוגיה, בין אם הם חלק מכיתת מעבדה מבוקרת, יריד מדע או פרויקטים בודדים של סטודנטים. חקור כמה ניסויים מרתקים בביולוגיה בתיכון; וגלה רעיונות לניסויי ביולוגיה פשוטים וקלים לשילוב בתוכנית הלימודים שלך.
דוגמאות לניסויי ביולוגיה לתיכון
בין אם אתם מחפשים פרויקט יריד מדע ובין אם אתם צריכים ליצור פרויקט עבור מטלה בכיתה, ישנם פרויקטים רבים של ביולוגיה לבני נוער.
ניתוח צפרדע
נתח צפרדע הוא חלק מהותי מהביולוגיה של בית הספר התיכון. במידת האפשר, נסה להשיג דגימות נקבות וזכרים לכיתה שלך כדי שהתלמידים יוכלו לראות את הביצים ולהשוות את החלק הפנימי לצפרדע הזכר.
נתחת פרחים
תיכוניסטים יכולים להתפתל קצת בנוגע לנתיחה של צפרדעים. בצע ניתוח פרחים במקום. בני הנוער יכולים למצוא ולתייג את החלק הנקבי והזכרי של הפרח. זה יכול להיות כיף לתלמידי תיכון לבדוק נבכי פרחים תחת מיקרוסקופ.
גיוון בין דוגמאות צמחים
עוד ניסוי ביולוגי פשוט כולל כניסה לסביבה הטבעית שלך, כגון פארק מקומי, כדי לצפות במגוון בין דגימות צמחים. כדי להפוך את הניסוי למפורט יותר, התלמידים יכולים לשפשף דגימות שנאספו על נייר סינון כדי לראות אילו צמחים מציגים אילו צבעים.בני נוער יכולים לעבוד כדי לגלות מדוע צמחים מסוימים מציגים צבעים מסוימים.
פוטוטרופיזם
זה יכול להיות מאיר עיניים להראות לילדים כיצד פוטוטרופיזם משפיע על צמחים. הם יכולים להקים ניסוי באמצעות חומרים שונים כדי להשפיע על האור. הם יכולים לראות כיצד השפעת האור משפיעה על צמיחת הצמח.
מים ממקורות נפוצים
מים יש בכל מקום. למרבה הצער, מים מכילים גם אלמנטים רבים. ניסוי גדול הוא איסוף דגימות מים ממקורות שונים וצפייה בהן תחת מיקרוסקופ. לאחר מכן, התלמידים יכולים להשוות את התוצאות שלהם ולנסות להניח מדוע מקור מים נתון יציג יותר אורגניזמים ממה שאחר יציג.
ניסוי שמרים
ניסוי נוסף כולל לקיחת חתיכת לחם כדי לנטר את העובשים שגדלים במשך תקופה של שבועיים.
תפיסת טעם
לכל אחד יש את הטעם שלו. פשוטו כמשמעו! יש אנשים שאוהבים דברים חמוצים בעוד שאחרים אוהבים מתוק. גלה אם כולם תופסים טעם באותו האופן ויש להם אותו סף לטעם על ידי ניסוי בכיתה.
יעילות חיטוי
תהיתם פעם כמה יעיל חיטוי ידיים בהריגת חיידקים? תבחן את זה! לגדל חיידקים בצלחת פטרי יחד עם נייר ספוג בפרוקסיד, חומץ לבן, אלכוהול לחיטוי וכו'. גלה כיצד כל אחד מהם פועל לעיכוב צמיחת חיידקים.
גנטיקה של צמחי אפונה
סטודנטים יכולים לשחזר את הניסויים הגנטיים בצמחי אפונה של מנדל. על ידי גידול צמחי אפונה והשוואת הפנוטיפים שלהם, התלמידים יכולים לקבוע את הגנוטיפ של כל צמח הורה.
בדיקת טביעות אצבע
טביעות אצבע הן תכונות די מדהימות בגוף האדם. לא רק שאתה יכול להשתמש בהם כדי לפתוח את הטלפון שלך, אלא שכל אחד מהם הוא ייחודי. שים את טביעת האצבע שלך על נייר ובחן את ההיבטים השונים של הקווים והקשתות באצבעותיך. השווה טביעות אצבע בין כל אחד בכיתה.
השוואת תאי בעלי חיים וצמחים
כדי להבין טוב יותר תאי בעלי חיים וצמחים, התלמידים יכולים להשוות תאים מהלחיים שלהם לתאים מבצל. פשוט צובעים את התאים ביוד או בצבע אחר כדי לראות טוב יותר את מבני התא תחת מיקרוסקופ.
דגמי DNA
יצירת מודל DNA היא דרך מצוינת לעזור לתלמידים להבין את המבנה והתפקוד של ה-DNA בגנטיקה. תלמידים יכולים להשתמש בממתקים, חוטים וקיסמים כדי לפתח מודל ריאליסטי למדי של מבנה הסליל הכפול.
חיידקי בקבוק מים
אנשים רבים ממלאים מחדש את בקבוקי המים שלהם בתיכון. אבל האם הם מוסיפים חיידקים או חיידקים לבקבוק? האם מילוי בקבוק מים חד פעמי בטוח? בקש מהתלמידים לקחת ספוגיות מבקבוקי המים שבהם הם משתמשים ולחפש חיידקים מסביב למכסה או על הבקבוק.
בדיקת שיער
בני נוער משתמשים בהרבה מוצרי שיער. אבל האם הם באמת עובדים? בקש מבני נוער בכיתה שלך לקחת כמה דגימות מהשיער שלהם. ראה מה קורה לשיער כאשר מוסיפים מוצרי שיער נפוצים.
מחזור המים
הבנת מחזור המים אינה קשה. אבל בני נוער יכולים להסתכל על זה ממקור ראשון על ידי יצירת ניסוי במחזור המים. פשוט תבקשי מהם למלא שקית במים ולהדביק אותה לחלון. הם יראו אידוי, עיבוי ומשקעים בפעולה.
בקבוק מערכת אקולוגית סגורה
יכול להיות לתלמידים קשה לדמיין שלמשהו יש מערכת אקולוגית משלו. עם זאת, אתה יכול להשתמש בבקבוק פלסטיק כדי ליצור מערכת אקולוגית סגורה.
ניסוי ביולוגיה בסקר שדה
הניסוי הזה נהדר מכיוון שהוא זול, קל, ותוכלו לבצע אותו במגוון אזורים ברחבי בית הספר שלכם או לשלוח איתו תלמידים הביתה. המטרה היא לצפות בסביבה לאורך זמן ולנטר את הדגימות שאתה אוסף.
חומרים שתצטרכו
לניסוי זה, אתה צריך לתפוס:
- צנצנת או שקיות לאיסוף דוגמאות
- פינצטה
- כפפות
- יתדות וחוט או קונוסים עוזרים לסמן אזור
- נייר או יומנים לרישום הערות
- שקופיות, כיסויי שקופיות ומיקרוסקופ
הוראות תצפית
שימו לב שתתבונן באזור שלך במשך מספר חודשים, אז בחר אזור שקל לסמן מחדש או שבו תוכל להשאיר את הסימונים למעלה, כך שתחזור לאותו אזור ייעודי בכל פעם.
- בקשו מהתלמידים לבחור מקום אחד להתבוננות בהם. הנקודה צריכה להיות לא יותר מ-2-3 מטרים רבועים.
- הם צריכים לרשום ולשים לב לכל מה שהם רואים. דוגמאות לשאלות מנחות כוללות:
- האם אתה רואה עדות לבעלי חיים? (חפשו הדפסים, סקאט או גואנו, פרווה, כדורי ינשוף וכו')
- איזה צמחים אתה רואה? (חפש אזוב, חזזית, עשבים שוטים וצמחים אחרים).
- איזו פטריה אתה רואה? (חפשו פטריות וגידולי פטריות אחרים).
- איזה חרקים אתה רואה? (עודד את התלמידים לחפש כאן מערכות יחסים במיוחד - כמו חיבור יתושים עם מים או דבורים עם פרחים או כוורת).
דגימה והוראות כיתה
החזירו את המחקר לכיתה על ידי ביצוע ההוראות הבאות.
- הנחו את התלמידים ליצור קשרים ולציין מערכות יחסים באזור המסומן שלהם. בקש מהם לעשות מלאי של השטח ולצייר מפה גסה של היכן הכל נמצא.
- אם אפשר, בקש מהתלמידים להשתמש בפינצטה ולקחת בעדינות דגימות של אדמה, פטריות, טחב, צמחים, חרקים וכו'.
- בחזרה לכיתה, למדו את הדוגמאות. דברים שאתה יכול לחפש כוללים:
- ערך pH של אדמה או מים
- מיקרואורגניזמים במים
- שתול תאים תחת מיקרוסקופ
- מבנה השוואתי של פרחים שמצאתם
- דרישה מהתלמידים להקליט הכל ביומן או במחברת האינטראקטיבית שלהם.
טיפ למורה: הגדר תחנות בכיתה לצפייה, ניתוח, ציור, בדיקת pH וכו'. זה יאפשר לתלמידים בחירה מסוימת כיצד להמשיך בבחינת הדגימות שלהם.
בדיקת חיידקים
בקשו מהתלמידים לראות היכן אורבים הכי הרבה חיידקים. הניסוי הזה נהדר אם אתה רוצה מעבדה שתהיה לה תוצאות מובטחות. תמיד יש איזה חיידק שאורב איפשהו, רק מחכה לגדול בצלחת הפטרי של תלמיד.
חומרים
אלה החומרים שתצטרכו שיהיו בהישג יד.
- מנות פטרי מוכנות, שלוש לתלמיד
- ספוגיות סטריליות
- קלטת צייר
- סקוטש
- סמן קבוע
- נייר גרף
- מספריים
- סרגל
הערות חומר: ניתן לרכוש גם צלחות פטרי ואגר סטריליים בנפרד; עם זאת, סביר הרבה יותר שתלמידים יזהמו את הצלחת לפני שהם מקלפים.
הכנת מנות הפטרי שלכם
הכנת צלחות הפטרי שלכם היא חלק חיוני מהניסוי.
- לפני פתיחת חומרים כלשהם, בקש מהתלמידים לזהות שלושה מקומות (אבל במקום פיזי אחד כמו בבית או בבית הספר) שהם הולכים לנקות חיידקים. עודדו אותם להעלות השערה לגבי המקום שלדעתם יגדל הכי הרבה חיידקים.
- בעזרת צלחת הפטרי, עקבו אחרי שלושה עיגולים על נייר הסימון וגזרו אותו.
- בעיפרון, צייר קו כדי לציין את ה'חלק העליון' של המעגל. זה לא משנה היכן אתה משרטט את הגבול, אבל תצטרך משהו שיראה לך איך צלחת הפטרי שלך מכוונת כדי שתוכל להיות בטוח שאתה עוקב אחר אותה מושבה בכל פעם שאתה מתבונן.
- בחלק האחורי של עיגול נייר הגרף, ציין את המיקום שבו תלקח את הספוגית, כמו גם את התאריך שבו אתה לוקח את הספוגיות. עשה זאת עבור כל שלוש מנות הפטרי שיש לך.
איסוף דוגמאות
בקשו מהתלמידים להביא את הספוגיות הסטריליות שלא נפתחו וצלחות פטרי סגורות לאתר. בזהירות, הם צריכים:
- הנח את צלחת הפטרי על משטח שטוח.
- פתחו את הספוגית.
- החלק את הספוגית על פני האזור שלדעתם יש חיידקים.
- הרם את המכסה, נגב בעדינות את הספוגית המשומשת על פני האגר, וסגור את המכסה בזהירות אך במהירות.
רמז: לפעמים, זה מועיל להדביק את צלחת הפטרי סגורה כדי שצלחת הפטרי לא תאבד בטעות את המכסה.
הערכת תוצאות
עכשיו, לאחר ששטפתם את האזורים, הכל תלוי בתוצאות.
- בקשו מהתלמידים לצייר עיגולים בגודל צלחת פטרי בספרי המעבדה שלהם או על נייר גרפי נפרד. ציירו צלחות פטרי של שבוע אחד לכל מנה שיש לתלמיד.
- כשהמושבות מתחילות לגדול, בקש מהתלמידים לצייר את הגודל במחברות שלהם, ולבצע תצפיות יומיות. אם הם לא יכולים להתבונן מדי יום, בקש מהם להתבונן באותו יום/ימים במשך חודש.
- הם צריכים גם לרשום את הצבע ומאפיינים בולטים אחרים של מושבות החיידקים שלהם בספרי המעבדה שלהם.
- בסיום, על התלמידים לכתוב מסקנות מהלימוד שלהם.
השפעת האור על צמיחה
במעבדה זו, התלמידים חוקרים כיצד האור משפיע על צמיחת הצמחים. תלמידים יכולים להשתמש בכל צמחים, אבל גרגירית יגדל מהר יותר, כך שהתלמידים שלך יכולים לקבל תוצאות מהר יותר.
חומרים
אספו את החומרים שלכם.
- קרס
- כוס או קערת קלקר
- אדמת עציץ
- סרגל
- מצלמה
הוראות
עם החומרים שלכם מוכנים, הגיע הזמן להתחיל בניסוי.
- ביום 1 - לשתול זרעים באדמה בכוסות.
- תייגו את הכוסות לפי האור שבו אתם הולכים להשתמש. אתה יכול להשוות אור שמש לעומת חושך מוחלט, או שאתה יכול להשוות כמה סוגים של אור.
- בכל יום לאחר היום הראשוני, צלם תמונה של כל כוס ונסו למדוד את הצמיחה, אם יש.
- עבור ערכי המעבדה שלך, מדדו את הנבטים, ושימו לב למאפייני הצבע והצורה.
Regeneration Planaria
במעבדה זו, התלמידים צופים בקצב התחדשות הפלנריה ובודקים אם האופן שבו חותכים את הפלנריה משנה את האופן שבו הם צומחים בחזרה.
חומרים
כדי לבצע את הניסוי הזה, אתה רוצה לתפוס.
- 9 פלנריות
- 3 צלחות פטרי קטנות מפלסטיק
- צלחת פטרי גדולה מפלסטיק
- 1 פיפטת פלסטיק
- 1 זכוכית מגדלת
- 1 כיסוי פלסטיק
- מי מעיינות
- סמן קבוע
- מגבות נייר
- חבילת קרח(אופציונלית)
הוראות התקנה
קבלת ההתקנה הנכונה היא חצי מהקרב בכל הנוגע ליצירת ניסויי ביולוגיה מהנים ומעניינים עבור תיכוניסטים.
- התחל במספור שלוש צלחות הפטרי הקטנות כדי להבטיח ששום דבר לא יתבלבל מאוחר יותר.
- בעזרת הפיפטה, העבירו פלנרי לתוך צלחת הפטרי הגדולה.
- בשלב זה, אולי כדאי לנסות להניח את צלחת הפטרי על שקית קרח למשך כמה דקות. זה לא לגמרי הכרחי, אבל זה יאט את הרמה הפלנארית כדי להקל על החיתוך.
- עושים שלושה חתכים לפלנר:
- ממש מאחורי הראש
- ממש באמצע
- ימינה לכיוון הזנב
- השתמש בפיפטה כדי להעביר בעדינות כל קטע לצלחת פטרי חדשה (עם מי מעיינות).
- חזור על השלבים עם כל מקטעי התולעים הנותרים.
- כל יום, התבוננו בפלנריה. התחדשות תיחשב 'שלמה' כאשר הפוטורצפטורים (הנקודות השחורות שנראות כמו עיניים על ראשו של הפלנרי) מופיעות.
שיטה מדעית וניסויי ביולוגיה בתיכון
חלק ניכר מהביולוגיה בתיכון מתמקד בהנחלת מרכיבי המדע לתלמידים.השיטה המדעית היא אחד מהמוקדים העיקריים הללו. השיטה מעוררת את המשתתפים במדע להיות חוקרים ולהמציא ניחוש לגבי מה יקרה בניסוי נתון, הנקרא השערה. מטרת הניסוי היא אם כן להוכיח שההשערה נכונה באמצעות הניסוי או להוכיח שהיא לא נכונה. זה גורם לבני נוער להיות מעורבים בשיטה המדעית תוך לימוד מיומנויות מדעיות אחרות, כגון:
- היכולת לבצע אומדן רציונלי המבוסס על גורמים וידע בהווה
- פירוט קרוב וכישורי ניטור
- האפשרות לטעות ואיך לעבור את זה אם יתברר שזה המצב
- מיומנויות חשיבה מהירות
כמה שניסויים בביולוגיה יכולים להיות מהנים, יש מרכיב חינוכי שעומד בראש הניסוי.
ניסויים מהנים ומעניינים בביולוגיה בתיכון
לבני נוער, ביולוגיה בתיכון יכולה להיות כיף. מציאת הניסוי המתאים יכולה לעזור לביולוגיה לצאת מהדף ולהפוך לעוד מסלול לימודים חובה. מי יודע? אולי התלמיד שלך אפילו יתבקש להיכנס ליריד מדעי או לקריירה ששורשיה במדע?
