Учебно-методический комплекс по предмету Теория и технология ознакомления с природой

Лекционное занятие № 9,10.
Тема: Методы, средства ознакомления дошкольников с природой. Особенности наглядных методов и приемов при ознакомления с природой.

План:
1.Методы изучения природы
2. Метод наблюдения
Методы изучения природы
Для познания природных явлений большое значение имеет метод, которым пользуются учёные. Основными методами изучения естественных наук являются: наблюдение, эксперимент, измерение,
Методом наблюдения пользуются при изучении физических явлений в атмосфере (газовой оболочке, окружающей нашу планету) и гидросфере (водной оболочке Земли).
Учёными ведутся наблюдения за землетрясениями, лавинами и другими природными явлениями.
Издавна основным методом астрономических исследований было визуальное наблюдение за небесными телами. Основным инструментом при этом является оптический телескоп.
В телескоп можно наблюдать за различными небесными телами: планетами, кометами, звёздами.
Все звёзды Вселенной имеют разный диаметр. И даже наше Солнце не самая огромная звезда, впрочем, и не маленькая.
Наблюдение за астероидами позволит подготовить и осуществить план по предотвращению столкновения. Известна масса случаев падения метеоритов на землю.
На территории ЮАР есть кратер Вредефорт, который оставил на память посетивший планету метеорит. Недалеко от места его падения сейчас находится город Вредефорт. Кратер занесён в список Всемирного наследия ЮНЕСКО.
Падение объектов размером в десятки километров может причинить общемировой ущерб, вплоть до гибели человечества.
Защита от астероидов включает в себя ряд методов, с помощью которых можно изменить траекторию околоземных объектов и предотвратить столкновение.
С помощью наблюдения человек накапливает информацию об окружающем мире, приводит её в систему и ищет в этой информации какие-то закономерности.
Метод наблюдения является одним из самых доступных методов изучения природы, но для его проведения необходимо желание, терпение, и умение.
Французский энтомолог Жан Анри Фабр пользовался этим методом при изучении окружающих организмов, в частности насекомых.
Фабра часто замечали на природе, когда он неподвижно сидел и что-то рассматривал. Многим это занятие казалось странным. Проходящие мимо не могли понять, чем на самом деле занимался этот человек.
Однако, то, чем занимался Фабр, внесло большой вклад в науку. Его работы были не только оригинальны, но ещё и соответствовали высочайшим стандартам. Наблюдение за окружающими организмами на первый взгляд кажется простой работой. Иногда для того, чтобы понять те или иные явления, необходимы годы.
Например, некоторые исследования Фабра длились десятилетиями. Он изучал поведение жуков скарабеев почти 40 лет.
Жан Фабр писал о жуках, о гусеницах бабочек, о кузнечиках, однако его наибольшие симпатии были на стороне ос. Разгадывание их нравов стало делом жизни Фабра.
Благодаря своей наблюдательности он стал одним из лучших в мире знатоков насекомых.
Свои открытия Фабр описал в книгах, которыми и сегодня восхищаются учёные и любители природы разных стран.
Методом наблюдения пользуются не только биологи, но и учёные самых разных специальностей. Ещё один метод изучения естественных наук — эксперимент.
Слово «эксперимент» имеет латинское происхождение и на русский язык переводится как «опыт», «проба».
Немецкий биолог Густав Крамер экспериментально установил, что перелётные птицы во время своих путешествий ориентируются по солнцу и звёздам.
Отловленных перелётных птиц Крамер посадил в клетку, стоявшую под открытым небом, и с наступлением прохладных осенних дней установил за ними постоянное наблюдение. Как только наступила пора перелётов, птицы стали вести себя беспокойно. Они безостановочно перепархивали в клетке с места на место, но при этом сохраняли определённое направление. В ненастную погоду такого предпочтительного направления не было, но стоило показаться солнцу, как птицы (а это были дневные мигранты) возобновляли попытки лететь в направлении своих обычных миграций.
Крамеру удалось убедительно доказать роль солнца и биологических часов в ориентации птиц. Если солнце закрыть от птиц непрозрачным экраном и с помощью зеркала направить на них солнечные лучи с другой стороны, то менялось и направление полёта.
С помощью опытов изучают поведение животных. Все вы видели, как маленькие утята следуют за мамой уткой, куда бы она ни шла.
Эта связь между мамой уткой и утёнком осуществляется в момент насиживания и вылупления птенца.
Такая связь называется запечатлением. Самка во время насиживания яиц издаёт характерное кряканье, а утята, находящиеся в яйце, запечатляются на этот звук. Когда утята вылупятся, они бегут на голос, где бы ни находилась крякающая мать.
Утята запечатляются не только на голос, но и на образ (внешность) матери.
Однако если в момент вылупления утки не оказывается рядом, утята могут запечатлиться с любым движущимся предметом. Это было доказано экспериментально.
Выведенных из яиц утят помещали вблизи модели утки. Искусственную утку перемещали по кругу. Увидев её, утята начинали следовать за ней.
Запечатление может произойти и с человеком. Если утята первым увидят его, они будут реагировать на него, как на свою мать, и всюду за ним следовать.
Немецкий этолог Карл фон Фpишем изучал способность медоносных пчёл различать цвета.
Приманку (сладкий нектар) помещали на квадрат определённого цвета, и вскоре насекомые садились на него и без приманки, безошибочно находя среди квадратов других цветов, даже если их меняли местами.
Проводя эти опыты, учёный обнаружил, что достаточно одной пчелы «разведчицы», которая появится на цветном блюдечке с сиропом, выставленном на открытом воздухе, чтобы вскоре после её возвращения в улей к этому блюдечку прилетело множество пчёл.
Этот опыт привёл к открытию у пчёл своеобразного языка — «языка танцев», с помощью которого пчёлы передают друг другу важную информацию.
Очень часто при изучении природы применяют метод измерения. При помощи весов, к примеру, можно определить массу тела.
Методом измерения было установлено, что лягушки впитывают воду через кожу. Древесную лягушку взвесили на весах и установили, что её вес равняется 95 граммам. После этого лягушку обернули мокрой тряпкой, и через час она весила уже 152 грамма.
Ни одна амфибия не пьёт воды обыкновенным способом, а всасывает её исключительно через кожу. Вот почему для них необходима близость воды или сырость.
Метод измерения также применяют для того, чтобы узнать, например, численность животных.
Учитывают общее количество и плотность зверей или птиц, рыб, имеющихся на конкретной территории.
Объектом учёта могут быть сами животные (учёт по встречам), норы и хатки. А также следы животных, заметные на снегу, а в определённых условиях и по чернотропу.
Численность птиц определяют весной по их голосам и гнездовьям.
Для постановки эксперимента часто необходимо специальное оборудование.
Физики при изучении электрических цепей применяют приборы для измерения напряжения, силы тока и электрического сопротивления.
Географы использую компасы — устройства, которые облегчают ориентирование на местности. С помощью компаса можно точно определить стороны света. В центре компаса располагается намагниченная стрелка (синий цвет которой показывает на север, а красный — на юг).
По окружности — циферблат с обозначенными сторонами горизонта. Сбоку — арретир. Это приспособление необходимое для закрепления подвижности стрелки.
Чтобы определить по компасу стороны горизонта, нужно отпустить арретир и установить компас горизонтально, как можно дальше от магнитов и металлических предметов, далее дождаться, пока указательная стрелка остановится и покажет сторону света. Синяя стрелка укажет на север, красная — на юг, слева будет запад, а справа — восток.
Химики в своих исследованиях также используют специальное оборудование. Простейшее из них — это, например, уже знакомый вам нагревательный прибор спиртовка и различная химическая посуда, в которой проводят и изучают превращения веществ, то есть химические реакции.
В биологии широко используются оптические приборы, которые позволяют во много раз увеличить изображение наблюдаемого объекта (увеличительное стекло, лупа) и микроскопы, позволяющие увидеть объекты, размеры которых лежат за пределами разрешающей способности глаза.
Визуальный метод — метод, основанный на восприятии внешнего вида и/или цвета объекта с помощью органов зрения.
Внешний вид является комплексным показателем, который включает форму, цвет (окраску), состояние поверхности, целостность и определяется визуально. Визуальная оценка - одна из наиболее распространенных и доступных, особенно в торговле.
Орган зрения — глаз — способен возбуждаться электромагнитными колебаниями световых лучей определенной длины (от 396 до 760 м). Светочувствительной частью глаза является сетчатка - оболочка, образующая полусферу и состоящая из множества рецепторных клеток, имеющих форму палочек и колбочек. Светочувствительные клетки находятся в заднем слое сетчатки, чтобы дойти до них, свет должен проникнуть через несколько слоев нервных клеток. Каждая палочка содержит светочувствительный пигмент родопсин (зрительный пурпур), в колбочках содержится другой зрительный пигмент — йодопсин (зрительный фиолетовый). Кванты света, поглощаемые колбочками и палочками, играют роль пусковых механизмов, вызывающих генерацию нервного импульса рецепторной клеткой.
Восприятие света происходит в палочках, а цвета — в колбочках. В основу восприятия цвета положена трехкомпонентная теория зрения, впервые высказанная М.В. Ломоносовым. Сущность этой теории сводится к тому, что все богатство цветовых ощущений можно получить путем смешивания 3-х цветов: красного, синего и зеленого, взятых как главные.
В сетчатке глаза существует 3 типа колбочек, реагирующих на синий, красный и зеленый цвета. Каждый тип колбочек реагирует на свет в пределах значительного участка спектра: так колбочки красного цвета реагируют на свет длиной волны 760-620 мм; зеленого — 530-500 мм; синего — 470-430 мм. Основные цвета — это главные— красный, синий, зеленый плюс оранжевый — 620-590 мм, желтый — 590-560 мм, голубой - 500—470 мм, фиолетовый - 430-380 мм.
Их сочетание и переходные оттенки составляют все многообразие окрасок товаров.
Промежуточные цвета, т.е. все кроме основных, воспринимаются при одновременном раздражении колбочек 2-х или 3-х типов. Ощущение белого цвета возникает при действии света на все типы колбочек с одинаковой силой. При поглощении лучей видимой части спектра продукт или его части представляются черными.
Цвет товара зависит от их отражательной способности. Объекты, отражающие все длины волн спектра, одинаково окрашены в ахроматические цвета — белый или черный, а объекты избирательно отражающие лучи разных длин волн, приобретают соответствующий хроматический цвет. При оценке хроматических цветов важное значение имеют светлота, цветовой тон и насыщенность. Например, цвет муки высших сортов светлее низших. По светлоте можно судить о сорте муки, макаронных изделий. Цветовой тон определяется длиной волн световых лучей отражаемых от поверхности пищевого продукта. Насыщенность (концентрацию) цвета представляет собой отличие хроматического цвета от равного с ним по светлоте серого цвета и является степенью выраженности цветового тона в конкретном цвете. При органолептической оценке цвета следует учитывать явление цветового контраста, который заключается в том, что любой цвет на фоне более темных тонов светлеет, а на фоне более светлых - темнеет. Особенно важно, чтобы при сравнении цвета продукта с эталоном фон был одинаковый. Следует помнить, что существуют нарушения зрения, которые заключаются в частичной или полной неспособности различать цвета. Дихроматизм - частичная потеря способности различать цвета: вместо 3-х главных цветов - красного, синего и зеленого — они различают только два. Дальтонизм — отсутствие способности различать цвета. Условия проведения зрительных оценок существенно влияет на получаемые результаты. При оценке цвета важное значение имеет умеренная освещенность исследуемого продукта (150— 200 люкс) и расстояние между глазом и товаром (25—30 см). Чересчур яркий свет вызывает повышенную утомляемость глаз. При недостаточном освещении, в сумерках наблюдается изменение чувствительности глаза к лучам разной длины. В сумерках наиболее ярким кажется зеленый цвет, зелено-голубые цвета светлеют, а темно-фиолетовые — темнеют. Слабый отражаемый свет воспринимается не колбочками, а палочками сетчатки, которые дают однотонные серо-зеленое световое ощущение (не случайно: «ночью все кошки серые»).
Органолептическую оценку цвета можно заменить более точными и объективными методами: фотоэлектроко-лориметрическим и спектрофотометрическим.