Проблемне навчання на уроках біології через рішення задач
Пропоную приклади задач, вправ, розрахунків, які можна запропонувати учням відповідно з деякими темами навчальної програми.
При вивченні курсу "Рослини" у 7 класі, можна запропонувати такі задачі:
"З одного дерева волоського горіха зібрали 160 кг плодів. 100 горіхів важать приблизно 1 кг. Всі горіхи були висіяні на шкільній ділянці. Скільки саджанців горіха виростять, якщо із 100 горіхів проростає 90?" (Відповідь: 14 400 саджанців.)
"5000 однонасінних плодів берези важать приблизно 1 г. На гектар ліса висівають150 кг плодів берези. Підрахуйте число висіяних при цьому плодів". (Відповідь: 750 000 000 плодів.)
Щоб учні уявили, наскільки маленьке і легке насіння деяких рослин, їм пропонується така задача:
"50 000 насіння осики важать в середньому 4 г. Скільки насіння осики треба покласти на "чашку" терезів для врівноважування, якщо на другій чашці знаходиться 100 грамовий плід помідора?" (Відповідь: 1 250 000 насінин.)
"З одного зерна озимоЇ м'якоЇ пшеницІ може вирости п'ять колосків. Припустимо, що в колосі 50 зерен. Розрахуйте, скільки зерен можна отримати від одного зерна при посіві в першому році, в другому, в третьому та в четвертому. (Відповідь: перший врожай - 250; другий - 62 500; третій - 15 625 000; четвертий - 3 906 250 000 зерен.) (Цю задачу можна розширити, запропонувавши учням виразити врожай по рокам у грамах, при умові, що середня вага зерна 0,04 г.)
При вивченні кореня можна запропонувати таку кількісну характеристику:
"Німецький вчени й Діттмер після ретельних досліджень встановив площу і довжину коренів однієї рослини жита в період колосіння. Виявилося, що одна рослина жита має 13 835 143 коренів загальною довжиною 600 км; число кореневих волосків доходе до 15 млр, а довжина їх складає 10000 км. Сумарної довжини кореневої системи чотирьох рослин жита достатньо, щоб охопити земну кулю по екватору. Але головне не довжина, а загальна площа коренів, яка у одного куща жита складає 225м2. Крім того, площа кореневих волосків досягає 400м2.
При вивченні листа у зв'язку з виявленням особливостей світлових і тіньових листків наводиться такий приклад:
"В кілограмі свіжого листя різних рослин міститься різна кількість хлорофила: у подорожника - 1,8 г, у аспідистри - 4 г. Яка з цих рослин світлолюбна, а яка - тіньовитривала?"(Відповідь: подорожник - світлолюбна, аспідистра - тіньовитривала).
Щоб учні уявили собі роль зелених рослин у насиченні повітря киснем, зрозуміли взаємопов'язаність явищ і процесів в природі, їм пропонується така задача:
"Протягом однієї години гектар зелених насаджень поглинає 8 кг вуглецю, таку його кількість видихують 200 людей за той же час. Розрахуйте, на якій площі зелені насадження поглинають таку ж кількість вуглецю, яку видихує одна людина за 1 годину. (Відповідь: 50 кв. м.)
Математичні розрахунки дозволяють учням краще зрозуміти з кількісного боку процесс випаровування води листками, взаємозв'язок органів рослин і процесів, що в них відбуваються. Відомо, що з 100 частин води, яка проходить через рослинний організм, в процесі живлення використовується не більше двох частин. Виникає питання: на что використовується 8 частин води поглинутої коренями? При вивченні виясняється, що вода необхідна рослині для підтримки тургора, для охолодження, для забезпечення рослини необхідними мінеральними солями. Учням в зв'язку з цим пропонується така задача:
"З гектара пшениці в середньому отримується 16 т сухої речовини. (4 т зерна та 12 т соломи і коренів). Для отримання одного кілограма сухої речовини використовіється не менше 300 л води. Розрахуйте, скільки води використовується при вирощуванні пшениці на одному гектарі". (Відповідь: 4350 г води.)
"Для утворення 1 г сухої речовини рослини використовують неоднакову кількість води: просо - 293 г, овес - 597 г, лен - 905 г. Яка з цих рослин найбільш засухостійка? (Відповідь: просо.)
При поясненні перехресного запилення і значення комах - запилювачів, вчитель пояснює, що в квітах багатьох рослин утворюється нектар. Утворюється його небагато, тому бджолам для збору меду треба відвідати величезну кількість квітів.
В період цвітіння одне суцвіття конюшини дає до 8 мг нектара. Вчитель пропонує учням підрахувати, з скількох суцвіть конюшини бджоли можуть зібрати 1 г меда? 1 кг меда? (Відповідь: 125 суцвіть; 125 000 суцвіть.)
Порахуйте, яку кількість квітів відвідає одна бджола за десять годин при умові, що за одну хвилину вона побуває на 12 квітках. Відповідь: 7200 квітів.) З отриманих розрахунків учням стає зрозумілим значення бджіл - трудівниць та їх роль в запиленні рослин.