Propozycje doświadczeń przyrodniczych

< Potrzeba badawcza dziecka w kontekście edukacji ekologicznej wynika z chęci poznawania świata bowiem dzieci są niestrudzonymi badaczami przyrody. Predyspozycje te można skutecznie rozwijać, organizując ekologiczne doświadczenia czy eksperymenty. Uczeń występujący w roli badacza rozwija w sobie specyficzne zdolności umysłowe i charakteryzuje się następującymi cechami:
- pragnieniem, żeby więcej wiedzieć i umieć,
- kwestionowaniem wszystkiego, wątpieniem o każdym sądzie,
- poszukiwaniem nowych danych i badaniem ich znaczenia,
- wolą weryfikacji,
- szacunkiem do argumentu logicznego,
- konsekwencją.

Rozwiązywanie problemów przez ucznia to szczególny rodzaj aktywności, który wymaga kompetencji i dobrego przygotowania ze strony nauczyciela. W takim układzie praca badawcza sprawia, iż dziecko czuje się odkrywcą na miarę swoich indywidualnych możliwości i potrzeb. Wielorakie prace badawcze przeprowadzone z dziećmi powinny ukazywać zagrożenia wynikające z zanieczyszczenia powietrza, wody i gleby.
Oto wybrane przykłady doświadczeń:

♠ Kalkowanie kory drzew i liści.

W tym celu należy przygotować kredki świecowe, taśmę dwustronnie klejącą oraz kartkę papieru. Kartkę przyklejamy taśma do pnia wybranego drzewa. Dobieramy kredkę najbardziej przypominającą kolor kory i całą powierzchnią pocieramy po papierze z góry w dół. Gdy wzór kory odbije się na papierze, dzieci podpisują, z jakiego drzewa pochodzi. W ten sposób można odrysowywać korę drzew, opisywać jej wygląd i porównywać ze sobą. Podobnie możemy odkalkowywać liście drzew. Trzeba je tylko ułożyć na sztywnym, twardym podłożu. Z odkalkowanej kory drzew oraz ich liści możemy stworzyć album.

♠ Ile lat ma drzewo?

Podczas wycieczki do lasu możemy odszukać pień po ściętym drzewie i określić jego wiek. Drzewo, rosnąc wiosną, zostawia słoje jasne, rosnąc latem-słoje ciemne. Licząc słoje ciemne, poznamy wiek drzewa.

♠ Ile wody pochłania mech?

Polecamy dzieciom, aby na kępie mchów położyły chusteczkę higieniczną i równomiernie, ale lekko docisnęły ją do roślin. Dzieci obserwują, co dzieje się z chusteczką.
Chusteczka higieniczna stała się wilgotna, co świadczy, że mech jest mokry, zatrzymuje wodę.

♠ Obserwacja mchów.

Wskazujemy uczniom "poduszki" modraczka sinego oraz luźne darnie płonnika. Dzieci opisują ich wygląd, różnice i podobieństwa.
Wybieramy do obserwacji kilka łodyżek płonnika. Wskazujemy małe listki, łodyżki i puszki. Zdejmujemy z puszki płonnika wieczko i wysypujemy na kartkę papieru drobny pyłek-zarodniki. Dzieci oglądają je przez lupę. Wyjaśniamy im, że z zarodników rozwiną się młode roślinki.

♠ Zagrożenie dla wody pitnej wynikające z niebezpiecznych wysypisk śmieci.

Praca w grupach według instrukcji:

Grupa I
Pojemnik z otworami w dnie, napełniony piaskiem.

Grupa II
Pojemnik z otworami w dnie, napełniony piaskiem, w środku szmatka nasączona płynem do mycia naczyń.

Grupa III
Pojemnik z otworami w dnie, napełniony piaskiem, w środku szmatka nasączona olejem.

Grupa IV
Pojemnik z otworami w dnie, napełniony piaskiem, w środku kolorowa bibuła.
Instrukcja dla grupy:

Wykonaj doświadczenie. Pod pojemnik z piaskiem podstaw naczynie, następnie powoli wlej wodę. Obserwuj wodę, która wycieka z naczynia. Co możesz powiedzieć o jej wyglądzie? Zastanów się, co jest tego przyczyną?
Prezentacja wyników doświadczenia przez przedstawicieli grup.
Weryfikacja hipotez i wnioski: Woda spływa, wsiąka. Staje się wodą podziemną, jest zatruta, niebezpieczna dla ludzi.

♠ Skutki minimalnego zanieczyszczenia wody.

Do przezroczystej butelki dzieci wlewają pół kubka wody, dodają do niej dwie krople czerwonego atramentu i mieszają. Czerwony kolor w wodzie jest początkowo widoczny, ponieważ cząstki znajdują się blisko siebie. W miarę dolewania czystej wody cząsteczki rozpraszają się coraz bardziej i stają się niewidoczne.
Wnioski: Zanieczyszczenia są początkowo widoczne ze względu na duże ich zagęszczenie, ale w miarę spływania w dół rzeki i mieszania się z wodą stają się niedostrzegalne gołym okiem. Nie oznacza to jednak, że znikają. Dlatego nawet niewielkie zanieczyszczenia wody mają wpływ na życie ludzi, zwierząt nawet wiele kilometrów od miejsca, w którym dostały się do wody.

♠ Tlen jest składnikiem powietrza.

Nalej na talerz trochę wody. Zapal świecę i postaw na talerzu. Przykryj ostrożnie płonącą świecę słoikiem. Obserwuj płomień świecy i wodę.
Wnioski z obserwacji: Po kilku sekundach świeca zgaśnie. Oznacza to, że został wykorzystany tlen znajdujący się w powietrzu wypełniającym słoik. W procesie palenia potrzebny jest tlen. Do szklanego pojemnika dostanie się woda, zajmując miejsce tlenu. W słoiku jest mniejsze ciśnienie niż na zewnątrz; powoduje to zassanie wody do słoika. Pokazuje to, jaką objętość zajmował tlen w słoiku. Tlen jest składnikiem powietrza.

♠ Czy prawidłowa postawa ciała ma wpływ na właściwe oddychanie?

Nalej wody do akwarium. Przykryj taśmą klejącą rurki do środka butelek.
Wstaw butelki do akwarium do góry dnem, tak aby zapełniły się wodą. Usiądź na krześle i przyjmij prawidłową postawę ciała. Dmuchaj przez rurkę do pierwszej butelki. Usiądź, garbiąc się i dmuchaj do drugiej butelki.
Wnioski z obserwacji: W pierwszej butelce powietrze wyparło więcej wody i zajęło większą objętość niż w drugiej. Przyjmując prawidłową postawę podczas siedzenia, wdychamy, a następnie wydychamy większą ilość powietrza. Jeżeli garbimy się, proces oddychania nie jest pełny.

♠ Czy w glebie znajduje się woda?

Pudełko napełniamy świeżą ziemią. Nakrywamy je odwróconym przezroczystym naczyniem plastykowym lub szklanym. Dzieci obserwują ścianki naczynia.
Wnioski z obserwacji: Na ściankach naczynia pojawiła się woda. Krople wody powstały z pary wodnej, która pochodzi z wody znajdującej się w glebie. Można się o tym przekonać za pomocą dotyku. Nasiona umieszczone w glebie pęcznieją (jak w wodzie) i kiełkują.

♠ Z czego składa się gleba?

Pomoce: próbki gleby, woda, słoik z nakrętką.
Przebieg doświadczenia: do słoika wsypujemy tyle ziemi, żeby zajęła prawie połowę jego objętości. Resztę uzupełniamy wodą. Zakręcamy słoik i potrząsamy, w celu uzyskania zawiesiny. Następnie słoik odstawiamy na pewien czas, po czym przeprowadzamy obserwację jego zawartości:
- Ile warstw oddzieliło się po odstaniu?
- Jaki jest kolor wody nad ziemią?
- Co znajduje się na powierzchni wody?
- Co widać na dnie słoika?

Wnioski: w słoiku można zaobserwować kilka warstw. Składniki gleby najcięższe (drobniutkie kamyczki, żwir, piasek) są na dnie słoika, wyżej znajduje się osad powstały z gleby, a nad nim woda. Jeśli woda nad warstwą gleby jest czysta, to znaczy, że zawiera dużo piasku. Jeżeli jest mętna, świadczy o zawartości gliny. Jeśli na powierzchni wody pływają okruchy i cząstki najlżejsze-to znaczy, że w glebie znajduje się próchnica.

♠ Jak przepuszczają wodę różne rodzaje gleb?

Pomoce: dwa szklane lejki, dwa słoiki, próbka gleby piaszczystej, próbka gleby gliniastej, woda, bibuła filtracyjna lub papierowy filtr do kawy.
Przebieg doświadczenia: lejki wstawiamy do słoików, wykładamy je bibułą. Do jednego wsypujemy trochę ziemi piaszczystej, do drugiego-gliniastej. W środku próbek ziemi formujemy lekkie zagłębienie i wlewamy powoli wodę. Obserwujemy jaka jest różnica w przenikaniu wody przez glebę piaszczystą i gliniastą.
Wnioski z obserwacji: przez glebę piaszczystą woda łatwo przesiąka i zbiera się na dnie słoika. Gleby takie szybko wchłaniają wodę i przepuszczają ją w głąb. Dlatego na gruntach piaszczystych szybko robi się sucho.
Przez glebę gliniastą woda prawie nie przenika. Gleby gliniaste zatrzymują wodę, są mało przepuszczalne. Na gruntach gliniastych po deszczu kałuże długo nie wysychają.Każda gleba przepuszcza inną ilość wody. Najlepiej przepuszcza wodę gleba piaszczysta, a najgorzej-gliniasta.

♠ Powietrze, woda, światło to ważne składniki dla życia roślin.

Przygotowujemy dwie rośliny wyhodowane z nasion fasoli. Jednej roślinie zapewniamy wszystkie niezbędne składniki do życia. Drugą chowamy w ciemne miejsce (bez powietrza i światła). Rośliny tej nie podlewamy. Obserwacje prowadzimy kilka tygodni.
Wnioski z obserwacji: Roślina pozbawiona wody, powietrza, światła więdnie. Roślina, która ma zapewnione wszelkie warunki do życia, prawidłowo rośnie.

♠ Jaka jest woda deszczowa?

Pomoce: woda deszczowa zebrana wcześniej przez nas, woda z kranu, dwa słoiki, mydło.
Przebieg doświadczenia: do jednego słoika wlewamy wodę deszczową, a do drugiego wodę z kranu. Dzieci porównują jej przejrzystość, zapach, zabarwienie. W obydwu słoikach rozpuszczamy kawałek mydła. Dzieci obserwują wodę, zanurzają w niej palce, porównują wodę mydlaną w obu słoikach.
Wniosek: woda deszczowa jest mniej przezroczysta, bardziej mętna niż woda z kranu. W "deszczówce" mydło rozpuściło się łatwo, woda stała się "mleczna". Przy zanurzeniu dłoni woda wydaje się "miękka" i "przyjemna". W wodzie z kranu mydło rozpuściło się, tworząc zawiesinę, osad. Podczas zanurzenia dłoni wydaje się ona "twarda".

♠ Badanie zapylenia powietrza.

Jednym z najbardziej spotykanych zanieczyszczeń powietrza są pyły. Aby zbadać zapylenie powietrza w najbliższej okolicy proponuję doświadczenie.
Pomoce: 3 duże zakrętki od słoików, lignina lub bibuła, wazelina, lupy.
Przebieg doświadczenia: czyste zakrętki wykładamy ligniną lub bibułą, smarujemy warstwą wazeliny. Dzieci, idąc do domu, mogą umieścić zakrętki w trzech różnych miejscach:
- w pobliżu ruchliwej ulicy,
- w lesie lub w parku,
- na parapecie okna szkoły.
Po tygodniu dzieci przynoszą zakrętki do klasy, dokładnie je oglądają i opisują ich powierzchnię, odpowiadając na następujące pytania:
- Która zakrętka jest najbardziej zanieczyszczona?
- Gdzie były umieszczone zakrętki: najczystsza i najbardziej zanieczyszczona?
- Jakiego typu zabrudzenia przeważają? Obejrzyjcie je przez lupę.
Wniosek: najbardziej zanieczyszczone powietrze jest w pobliżu ulicy. W lesie i w parku powietrze jest czystsze, gdyż drzewa i krzewy częściowo zatrzymują zanieczyszczenia. Zabrudzenia na zakrętkach- to: kurz, drobne cząstki sadzy.

♠ W jaki sposób oczyszcza się wodę morską?

Dużą miednicę napełniamy wodą, na którą wylewamy plamę oleju. Dzieci obserwują pływającą plamę i wyjaśniają, dlaczego jest szkodliwa (nie dopuszcza powietrza do głębszych warstw wody, zanieczyszcza brzeg, zatruwa wodę oraz żyjące w niej rośliny i zwierzęta). Pytamy dzieci: jak usunąć olej z powierzchni wody? Dzieci podają różne propozycje i wykonują je, np. posypują plamę roztartą kredą, polewają płynem do mycia naczyń, zbierają, np. bibułą. Oceniają zastosowane sposoby.

♠ Czy ziemniaki zawierają mąkę ziemniaczaną?

Pomoce: probówka lub szklanka, woda, jodyna, mąka ziemniaczana, ziemniak.
Przebieg doświadczenia: dzieci oglądają i smakują mąkę ziemniaczaną. Stwierdzają, że jest to proszek bez smaku i bez zapachu. Do probówki wsypujemy odrobinę mąki i zalewamy wodą. Potrząsamy. Dzieci dostrzegają, że mąka się nie rozpuszcza, tworzy zawiesinę. Do zawiesiny wpuszczamy kilka kropel jodyny. Dzieci obserwują i zapamiętują wynik. Na przekrojony ziemniak wpuszczamy kilka kropel jodyny. Pokazujemy dzieciom, co się stało. Dzieci obserwują i zapamiętują.
Wnioski: zarówno zawiesina mąki ziemniaczanej, jak i bulwa ziemniaka pod wpływem jodyny zabarwiły się na kolor niebieskofioletowy. W bulwie ziemniaka znajduje się mąka ziemniaczana.

LITERATURA:

1. Więckowski R., Edukacja ekologiczna, Życie Szkoły 1997, nr 2.
2. Madej H., Obserwacja i eksperyment jako metody poznawania środowiska przyrodniczego, Życie Szkoły 1997, nr 10.
3. Wolny I., Wolny M., Spektrum edukacji ekologicznej uczniów klas początkowych Olsztyn 2001.

 

Opracowanie: Marzena Jurga
nauczyciel edukacji wczesnoszkolnej
Szkoły Podstawowej w Lądku