Không giống như khoa học ở trường cấp hai, sinh học ở trường trung học là một nỗ lực thực hành. Thí nghiệm là một phần tiêu chuẩn của các khóa học sinh học, cho dù chúng là một phần của lớp học trong phòng thí nghiệm được kiểm soát, hội chợ khoa học hay các dự án cá nhân của học sinh. Khám phá một số thí nghiệm sinh học hấp dẫn ở trường trung học; và khám phá các ý tưởng về các thí nghiệm sinh học đơn giản và dễ dàng để đưa vào chương trình giảng dạy của bạn.
Ví dụ về thí nghiệm sinh học ở trường trung học
Cho dù bạn đang tìm kiếm một dự án hội chợ khoa học hay cần tạo một dự án cho bài tập trên lớp, có rất nhiều dự án sinh học dành cho thanh thiếu niên.
Mổ xẻ ếch
Mổ xẻ con ếch là một phần tinh túy của môn sinh học trung học. Nếu có thể, hãy cố gắng lấy cả mẫu ếch cái và ếch đực cho lớp của bạn để học sinh có thể nhìn thấy trứng và so sánh bên trong với ếch đực.
Mổ xẻ hoa
Học sinh trung học có thể hơi thắc mắc về việc mổ ếch. Thay vào đó hãy mổ xẻ hoa. Các em có thể tìm và gọi tên các bộ phận đực và cái của bông hoa. Học sinh trung học có thể thấy thú vị khi quan sát sự phức tạp của hoa dưới kính hiển vi.
Sự đa dạng giữa các mẫu thực vật
Một thí nghiệm sinh học đơn giản khác liên quan đến việc đi vào môi trường tự nhiên của bạn, chẳng hạn như công viên địa phương, để quan sát sự đa dạng giữa các mẫu thực vật. Để thí nghiệm được chi tiết hơn, học sinh có thể chà các mẫu đã thu thập lên giấy lọc để quan sát cây nào có màu sắc nào. Thanh thiếu niên có thể tìm hiểu lý do tại sao một số loại cây lại có màu sắc nhất định.
Tính hướng quang
Thật thú vị khi cho trẻ thấy hiện tượng hướng quang ảnh hưởng đến thực vật như thế nào. Họ có thể thiết lập một thí nghiệm bằng cách sử dụng các vật liệu khác nhau để tác động lên ánh sáng. Họ có thể thấy ánh sáng ảnh hưởng như thế nào đến sự phát triển của cây.
Nước Từ Nguồn Chung
Nước ở khắp mọi nơi. Thật không may, nước cũng chứa nhiều nguyên tố. Một thí nghiệm tuyệt vời là thu thập các mẫu nước từ nhiều nguồn khác nhau và xem chúng dưới kính hiển vi. Sau đó, học sinh có thể so sánh kết quả của mình và cố gắng đưa ra lý do tại sao một nguồn nước nhất định lại có nhiều sinh vật hơn nguồn nước khác.
Thí nghiệm men
Một thí nghiệm khác liên quan đến việc lấy một miếng bánh mì để theo dõi nấm mốc phát triển trong khoảng thời gian hai tuần.
Cảm nhận vị giác
Mỗi người đều có sở thích riêng. Theo đúng nghĩa đen! Có người thích đồ chua, có người lại thích đồ ngọt. Tìm hiểu xem mọi người có cảm nhận mùi vị giống nhau và có cùng ngưỡng cảm nhận mùi vị hay không bằng cách thực hiện một thí nghiệm trong lớp.
Hiệu quả khử trùng
Bạn có bao giờ thắc mắc nước rửa tay có tác dụng tiêu diệt vi khuẩn hiệu quả như thế nào không? Kiểm tra nó! Nuôi cấy vi khuẩn trong đĩa Petri cùng với giấy ngâm peroxide, giấm trắng, cồn tẩy rửa, v.v. Tìm hiểu cách thức hoạt động của từng loại để ức chế sự phát triển của vi khuẩn.
Di truyền thực vật đậu Hà Lan
Học sinh có thể tái hiện lại các thí nghiệm di truyền cây đậu của Mendel. Bằng cách trồng cây đậu và so sánh kiểu hình của chúng, học sinh có thể xác định kiểu gen của từng cây bố mẹ.
Kiểm tra dấu vân tay
Dấu vân tay là đặc điểm khá tuyệt vời trên cơ thể con người. Bạn không chỉ có thể sử dụng chúng để mở điện thoại của mình mà mỗi chiếc đều là duy nhất. Đặt dấu vân tay của bạn lên giấy và kiểm tra các khía cạnh khác nhau của các đường và vòm trên ngón tay của bạn. So sánh dấu vân tay của mọi người trong lớp.
So sánh tế bào động vật và thực vật
Để hiểu rõ hơn về tế bào động vật và thực vật, học sinh có thể so sánh tế bào từ má của chúng với tế bào từ củ hành. Chỉ cần nhuộm tế bào bằng iốt hoặc thuốc nhuộm khác để nhìn rõ hơn cấu trúc tế bào dưới kính hiển vi.
Mô hình DNA
Tạo mô hình DNA là một cách tuyệt vời để giúp học sinh hiểu được cấu trúc và chức năng của DNA trong di truyền học. Học sinh có thể sử dụng kẹo, dây và tăm để phát triển một mô hình khá thực tế về cấu trúc xoắn kép.
Vi trùng chai nước
Nhiều người đổ đầy bình nước của mình ở trường trung học. Nhưng họ có thêm vi trùng hoặc vi khuẩn vào chai không? Đổ đầy chai nước dùng một lần có an toàn không? Yêu cầu học sinh lấy tăm bông từ các chai nước các em sử dụng và tìm vi khuẩn xung quanh nắp hoặc trên chai.
Thử tóc
Thanh thiếu niên sử dụng rất nhiều sản phẩm dành cho tóc. Nhưng chúng có thực sự hiệu quả không? Yêu cầu các học sinh trong lớp của bạn lấy một vài mẫu tóc của họ. Hãy xem điều gì xảy ra với tóc khi thêm các sản phẩm chăm sóc tóc thông thường.
Chu trình nước
Hiểu được vòng tuần hoàn của nước không khó. Nhưng thanh thiếu niên có thể tận mắt nhìn thấy nó bằng cách tạo ra một thí nghiệm về chu trình nước. Chỉ cần yêu cầu họ đổ đầy nước vào túi và dán nó vào cửa sổ. Họ sẽ quan sát hoạt động bay hơi, ngưng tụ và kết tủa.
Chai hệ sinh thái khép kín
Học sinh có thể khó tưởng tượng một thứ gì đó có hệ sinh thái riêng. Tuy nhiên, bạn có thể sử dụng chai nhựa để tạo ra một hệ sinh thái khép kín.
Thí nghiệm sinh học khảo sát thực địa
Thí nghiệm này rất hay vì nó rẻ, dễ dàng và bạn có thể thực hiện ở nhiều khu vực xung quanh trường học hoặc gửi học sinh về nhà. Mục tiêu là quan sát khu vực xung quanh theo thời gian và giám sát các mẫu mà bạn thu thập.
Vật liệu bạn cần
Đối với thử nghiệm này, bạn cần lấy:
- Lọ hoặc túi để lấy mẫu
- Nhíp
- Găng tay
- Cọc và dây hoặc nón giúp đánh dấu một khu vực
- Giấy hoặc nhật ký để ghi chép
- Slide, nắp slide và kính hiển vi
Hướng dẫn quan sát
Hãy lưu ý rằng bạn sẽ quan sát khu vực của mình trong vài tháng, vì vậy hãy chọn khu vực dễ đánh dấu lại hoặc nơi bạn có thể để lại dấu vết, để mỗi lần bạn quay lại khu vực được chỉ định đó.
- Yêu cầu học sinh chọn một điểm để quan sát. Vị trí không được rộng quá 2 đến 3 feet vuông.
- Họ nên viết ra và để ý mọi thứ họ nhìn thấy. Ví dụ về các câu hỏi hướng dẫn bao gồm:
- Bạn có thấy bằng chứng về động vật không? (Tìm dấu vân tay, phân hoặc phân chim, lông, viên cú, v.v.)
- Bạn nhìn thấy đời sống thực vật nào? (Tìm rêu, địa y, cỏ dại và các loại cây khác).
- Bạn nhìn thấy loại nấm nào? (Tìm nấm và các loại nấm phát triển khác).
- Bạn nhìn thấy loài côn trùng nào? (Khuyến khích học sinh tìm kiếm cụ thể các mối quan hệ ở đây - chẳng hạn như kết nối muỗi với nước hoặc ong với hoa hoặc tổ ong).
Hướng dẫn lấy mẫu và lớp học
Đưa nghiên cứu trở lại lớp học bằng cách làm theo các hướng dẫn sau.
- Hướng dẫn học sinh tạo mối liên hệ và ghi chú các mối quan hệ trong khu vực được đánh dấu. Yêu cầu họ kiểm kê khu vực và vẽ một bản đồ thô về mọi thứ.
- Nếu có thể, yêu cầu học sinh dùng nhíp và nhẹ nhàng lấy mẫu đất, nấm, rêu, thực vật, côn trùng, v.v.
- Trở lại lớp học, nghiên cứu các mẫu. Những thứ bạn có thể tìm kiếm bao gồm:
- giá trị pH của đất hoặc nước
- Vi sinh vật trong nước
- Tế bào thực vật dưới kính hiển vi
- Cấu trúc so sánh của các loài hoa bạn tìm thấy
- Yêu cầu học sinh ghi lại mọi thứ vào nhật ký hoặc sổ ghi chép tương tác của riêng mình.
Mẹo của giáo viên: Bố trí các trạm trong lớp học để xem, mổ xẻ, vẽ, kiểm tra độ pH, v.v. Điều này sẽ cho phép học sinh có một số lựa chọn trong cách tiến hành kiểm tra mẫu vật của mình.
Xét nghiệm vi khuẩn
Yêu cầu học sinh xem nơi có nhiều vi khuẩn ẩn náu nhất. Thí nghiệm này rất tuyệt nếu bạn muốn một phòng thí nghiệm có kết quả được đảm bảo. Luôn có một số loại vi khuẩn ẩn nấp ở đâu đó, chỉ chờ phát triển trong đĩa Petri của học sinh.
Vật liệu
Đây là những nguyên liệu bạn cần có sẵn.
- Đĩa Petri đã chuẩn bị sẵn, mỗi học sinh ba đĩa
- Gạc vô trùng
- Băng họa sĩ
- Băng dính
- Điểm đánh dấu vĩnh viễn
- Giấy vẽ đồ thị
- Kéo
- Người cai trị
Lưu ý về vật liệu: Bạn cũng có thể mua riêng đĩa Petri vô trùng và thạch; tuy nhiên, nhiều khả năng học sinh sẽ làm bẩn đĩa trước khi lau chùi.
Chuẩn bị đĩa Petri của bạn
Chuẩn bị đĩa Petri là một phần thiết yếu của thử nghiệm.
- Trước khi mở bất kỳ tài liệu nào, yêu cầu học sinh xác định ba địa điểm (nhưng ở một địa điểm thực tế như ở nhà hoặc ở trường) mà các em sẽ quét vi khuẩn. Khuyến khích các em đưa ra giả thuyết về nơi nào các em nghĩ sẽ phát triển nhiều vi khuẩn nhất.
- Dùng đĩa Petri, vạch ba vòng tròn trên giấy vẽ đồ thị và cắt nó ra.
- Dùng bút chì vẽ một đường để biểu thị 'đỉnh' của hình tròn. Việc bạn vẽ đường ở đâu không quan trọng, nhưng bạn sẽ cần thứ gì đó cho bạn thấy đĩa Petri của bạn được định hướng như thế nào để bạn có thể chắc chắn rằng mình đang theo dõi cùng một thuộc địa mỗi khi quan sát.
- Ở mặt sau của vòng tròn giấy vẽ biểu đồ, hãy ghi chú vị trí bạn sẽ lấy tăm bông cũng như ngày bạn lấy tăm bông. Làm điều này cho cả ba đĩa Petri mà bạn có.
Thu thập mẫu
Yêu cầu học sinh mang tăm bông vô trùng chưa mở và đĩa Petri đã đậy kín đến địa điểm. Cẩn thận, họ nên:
- Đặt đĩa Petri xuống một mặt phẳng.
- Mở miếng gạc ra.
- Vuốt tăm bông khắp khu vực mà họ nghi ngờ có vi khuẩn.
- Mở nắp, nhẹ nhàng lau miếng gạc đã sử dụng trên thạch rồi đóng nắp lại, cẩn thận nhưng nhanh chóng.
Gợi ý: Đôi khi, sẽ rất hữu ích nếu bạn dán kín đĩa Petri để đĩa Petri không vô tình bị mất nắp.
Đánh giá kết quả
Bây giờ bạn đã quét các khu vực, tất cả chỉ là kết quả.
- Yêu cầu học sinh vẽ các vòng tròn có kích thước bằng đĩa Petri vào sách thí nghiệm hoặc trên giấy vẽ đồ thị riêng. Vẽ các đĩa Petri trị giá một tuần cho mỗi đĩa học sinh có.
- Khi các đàn bắt đầu phát triển, yêu cầu học sinh vẽ kích thước vào sổ tay của mình và quan sát hàng ngày. Nếu họ không thể quan sát hàng ngày, hãy để họ quan sát vào cùng một ngày trong một tháng.
- Họ cũng nên ghi lại màu sắc và các đặc điểm đáng chú ý khác của khuẩn lạc vi khuẩn trong sổ thí nghiệm.
- Cuối cùng, học sinh nên viết kết luận bài học của mình.
Tác động của ánh sáng đến sự tăng trưởng
Trong phòng thí nghiệm này, học sinh nghiên cứu xem ánh sáng ảnh hưởng như thế nào đến sự phát triển của thực vật. Học sinh có thể sử dụng bất kỳ loại cây nào, nhưng cải xoong sẽ phát triển nhanh hơn nên học sinh của bạn có thể đạt được kết quả nhanh hơn.
Vật liệu
Thu thập tài liệu của bạn.
- Cress
- Cốc hoặc bát xốp
- Đất trồng trọt
- Người cai trị
- Máy ảnh
Hướng dẫn
Với tài liệu đã sẵn sàng, đã đến lúc bắt đầu thử nghiệm của bạn.
- Vào Ngày 1 - gieo hạt vào đất trong cốc.
- Gắn nhãn cốc theo loại đèn bạn định sử dụng. Bạn có thể so sánh ánh sáng mặt trời với bóng tối hoàn toàn hoặc bạn có thể so sánh một số loại ánh sáng.
- Mỗi ngày sau ngày đầu tiên, hãy chụp ảnh từng cốc và cố gắng đo lường mức độ tăng trưởng, nếu có.
- Đối với các mục trong phòng thí nghiệm của bạn, hãy đo mầm và lưu ý các đặc điểm về màu sắc và hình dạng.
Tái sinh Planaria
Trong phòng thí nghiệm này, học sinh theo dõi tốc độ tái sinh của planaria và kiểm tra xem cách bạn cắt planaria có tạo ra sự khác biệt về cách chúng phát triển trở lại hay không.
Vật liệu
Để tiến hành thí nghiệm này, bạn phải nắm lấy.
- 9 hành tinh
- 3 đĩa Petri nhựa nhỏ
- 1 đĩa Petri nhựa lớn
- 1 pipet nhựa
- 1 kính lúp
- 1 nắp nhựa
- Nước suối
- Điểm đánh dấu vĩnh viễn
- Khăn giấy
- Túi đá (tùy chọn)
Hướng dẫn thiết lập
Thiết lập đúng cách là một nửa thành công khi tạo ra các thí nghiệm sinh học vui nhộn và thú vị cho học sinh trung học.
- Bắt đầu bằng cách đánh số ba đĩa Petri nhỏ để đảm bảo không có gì bị nhầm lẫn sau này.
- Sử dụng pipet, di chuyển hành tinh vào đĩa Petri lớn.
- Tại thời điểm này, bạn có thể thử đặt đĩa Petri lên một túi nước đá trong vài phút. Điều này không hoàn toàn cần thiết nhưng nó sẽ làm chậm máy bay để dễ cắt hơn.
- Thực hiện ba vết cắt cho hành tinh:
- Ngay sau đầu
- Ngay giữa
- Ngay phía đuôi
- Dùng pipet nhẹ nhàng chuyển từng đoạn sang đĩa Petri mới (với nước suối).
- Lặp lại các bước với tất cả các đoạn sâu còn lại.
- Mỗi ngày, hãy quan sát hành tinh. Quá trình tái sinh sẽ được coi là 'hoàn thành' khi các tế bào cảm quang (các chấm đen trông giống như mắt trên đầu hành tinh) xuất hiện.
Phương pháp khoa học và thí nghiệm sinh học trung học
Phần lớn môn sinh học trung học tập trung vào việc truyền đạt các yếu tố khoa học cho học sinh. Phương pháp khoa học là một trong những trọng tâm chính này. Phương pháp này thúc đẩy những người tham gia khoa học trở thành nhà nghiên cứu và đưa ra phỏng đoán về điều gì sẽ xảy ra trong một thí nghiệm nhất định, được gọi là giả thuyết. Mục đích của thí nghiệm là chứng minh giả thuyết đúng thông qua thí nghiệm hoặc chứng minh nó sai. Điều này thúc đẩy thanh thiếu niên tham gia vào phương pháp khoa học trong khi dạy các kỹ năng khoa học khác, chẳng hạn như:
- Khả năng đưa ra ước tính hợp lý dựa trên các yếu tố và kiến thức hiện tại
- Kỹ năng giám sát và chi tiết chặt chẽ
- Khả năng mắc sai lầm và cách vượt qua điều đó nếu sự việc xảy ra
- Kỹ năng tư duy nhanh
Các thí nghiệm sinh học càng thú vị thì vẫn có một thành phần giáo dục dẫn đầu thí nghiệm.
Thí nghiệm Sinh học Trung học Vui nhộn và Thú vị
Đối với thanh thiếu niên, môn sinh học ở trường trung học có thể rất thú vị. Việc tìm kiếm thí nghiệm phù hợp có thể giúp môn sinh học trở nên nổi bật và không chỉ đơn thuần là một khóa học bắt buộc khác. Ai biết? Có lẽ học sinh của bạn thậm chí sẽ được nhắc tham gia hội chợ khoa học hoặc một nghề nghiệp bắt nguồn từ khoa học?
