Методическое пособие по использованию ЛКБЭ

Пособие отдельно не продаётся. Только в дополнение к соответствующему оборудованию производства ООО Химлабо. СОДЕРЖАНИЕ Часть 1. Базовый и углубленный уровень ВВЕДЕНИЕ 9 1. ОПИСАНИЕ КОМПЛЕКСА 10 2. ОБЩИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ПРИМЕНЕНИЮ КОМПЛЕКСА В УЧЕБНОМ ПРОЦЕССЕ 36 2.1. Основные правила работы с комплексом 36 2.2. Особенности работы с комплексом 37 2.3. Правила техники безопасности при работе с лабораторным оборудованием, биологическими объектами и химическими веществами 38 2.3.1. Общие правила 38 2.3.2. Правила обращения с нагревательными приборами 39 2.3.3. Правила безопасного обращения с лабораторной посудой 40 2.3.4. Правила работы с колюще-режущими инструментами 41 2.4. Общие правила работы с микроскопом 41 2.5. Правила приготовления временных препаратов 42 2.6. Зарисовка биологических объектов 42 2.7. Компьютеризированный эксперимент 43 2.7.1. Технические характеристики лаборатории «SensorVl» 43 2.7.2. Устройство и принцип работы лаборатории 44 3. РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ПРОВЕДЕНИЮ ПРАКТИЧЕСКИХ РАБОТ БАЗОВОГО УРОВНЯ В ОСНОВНОЙ ШКОЛЕ 46 3.1. ЛАБОРАТОРНЫЕ РАБОТЫ ПО РАЗДЕЛУ «БОТАНИКА» 46 3.1.1. Методы исследования: работа с микроскопом 46 3.1.2. Знакомство с клетками растений: кожица лука 47 3.1.3. Знакомство с клетками растений: лист элодеи 48 3.1.4. Внешнее строение растений. Генеративные и вегетативные органы 48 3.1.5. Типы корневых систем. Строение стержневой и мочковатой корневых систем 49 3.1.6. Зональное строение корня 50 3.1.7. Морфология побега 51 3.1.8. Почки растений, строение почек 52 3.1.9. Листорасположение 53 3.1.10. Внешнее строение листа 53 3.1.11. Видоизменения побега (клубень, луковица, корневище) 55 3.1.12. Определение возраста древесного побега по приросту и по кольцам 56 3.1.13. Строение цветка 57 3.1.14. Строение плодов 58 3.1.15. Строение семян 59 3.1.16. Строение прокариотической клетки 60 3.1.17. Знакомство с царством грибов: плесневые грибы 61 3.1.18. Знакомство с царством грибов: плодовые тела шляпочных грибов 62 3.1.19. Лишайник – симбиотический организм 63 3.1.20. Питание растений: обнаружение первичного крахмала в листьях пеларгонии зональной 64 3.1.21. Питание растений: обнаружение крахмала в клетках клубня картофеля 65 3.1.22. Питание растений: выделение кислорода в процессе фотосинтеза 66 3.1.23. Поглощение и испарение воды листьями 67 3.1.24. Транспорт воды: окрашивание органов растений 68 3.2. ЛАБОРАТОРНЫЕ РАБОТЫ ПО РАЗДЕЛУ «ЗООЛОГИЯ» 69 3.2.1. Знакомство с царством животных (наблюдение за животным) 69 3.2.2. Животная клетка 70 3.2.3. Строение гидры, кишечнополостные 70 3.2.4. Плоские черви. Планария 71 3.2.5. Круглые черви. Аскарида, острица 72 3.2.6. Кольчатые черви. Дождевой червь 72 3.2.7. Моллюски. Строение раковины моллюсков, общий план строения мягкотелых 73 3.2.8. Многообразие моллюсков, брюхоногие, двустворчатые, головоногие моллюски 74 3.2.9. Ракообразные. Общий план строения речного рака 75 3.2.10. Ракообразные. Многообразие ракообразных. Планктонные ракообразные 76 3.2.11. Паукообразные. Общий план строения. Клещи 77 3.2.12. Насекомые. Внешнее строение насекомого 78 3.2.13. Ланцетник. Строение хордовых 79 3.2.14. Строение рыбы. Внешнее строение рыб 80 3.2.15. Строение чешуи рыбы 81 3.2.16. Внешнее строение лягушки 82 3.2.17. Строение скелета позвоночных 83 3.2.18. Птица. Строение пера 83 3.2.19. Скелет птицы 84 3.2.20. Строение яйца птицы 85 3.2.21. Внешнее строение млекопитающего 86 3.3. ЛАБОРАТОРНЫЕ РАБОТЫ ПО РАЗДЕЛУ «ЧЕЛОВЕК И ЕГО ЗДОРОВЬЕ» 88 3.3.1. Типы тканей организма человека 88 3.3.2. Строение скелета человека 88 3.3.3. Строение кости, типы костей 90 3.3.4. Утомление мышц 91 3.3.5. Определение частоты пульса и исследование изменений частоты сердечных сокращений человека в различных условиях 91 3.3.6. Измерение артериального давления 92 3.3.7. Первая помощь при кровотечениях 93 3.3.8. Микроскопическое строение крови человека и лягушки 94 3.3.9. Спирометрия. Жизненная ёмкость и дополнительный объём лёгких 96 3.3.10. Состав вдыхаемого и выдыхаемого воздуха 96 3.3.11. Демонстрация механизма дыхания 98 3.3.12. Определение времени задержки дыхания 98 3.3.13. Амилаза слюны 99 3.3.14. Молоко под микроскопом (эмульсия) 100 3.3.15. Расчёт энергетической ценности дневного рациона питания 101 3.3.16. Строение кожи человека 102 3.3.17. Измерение температуры кожи разных участков тела 103 3.3.18. Рефлексы 103 3.3.19. Тест на зрительную память 104 3.3.20. Обнаружение слепого пятна 105 3.3.21. Иллюзии 105 3.4. ЛАБОРАТОРНЫЕ РАБОТЫ ПО РАЗДЕЛУ «ОБЩАЯ БИОЛОГИЯ» 107 3.4.1. Выделение ДНК 107 3.4.2. Строение клетки бактерий, животных и растений 108 3.4.3. Качественные реакции на белки, жиры и углеводы 109 3.4.4. Денатурация белка 110 3.4.5. Каталаза (демонстрация работы фермента) 110 3.4.6. Осмос. Демонстрация осмотических явлений 111 3.4.7. Пигменты зелёного листа 112 3.4.8. Митоз в корешке лука 114 3.4.9. Дробление яйцеклетки 115 3.4.10. Кариотип человека 115 3.4.11. Дрозофила – норма и мутации 116 3.4.12. Модификационная изменчивость. Норма реакции 117 3.4.13. Изучение наследования признаков. Составление родословных 119 3.4.14. Мел под микроскопом 120 3.5. ЛАБОРАТОРНЫЕ РАБОТЫ ПО РАЗДЕЛУ «ЭКОЛОГИЯ» 122 3.5.1. Влияние абиотических факторов на прорастание семян 122 3.5.2. Выявление оптимальных условий для комнатных растений 123 3.5.3. Определение устойчивости растений к высоким температурам 123 3.5.4. Особенности морфологического строения листьев растений одного вида в разных условиях обитания 124 3.5.5. Сравнение цветков насекомоопыляемых и ветроопыляемых растений 124 3.5.6. Особенности строения плодов и семян растений 125 3.5.7. Конкурентные взаимодействия между живыми организмами 125 3.5.8. Изучение видового разнообразия и жизненных форм растений 126 3.5.9. Экологическое сообщество аквариума 127 3.5.10. Очистка воды от загрязнений 127 3.5.11. Очистка воды от синтетических моющих средств (СМС) 128 3.5.12. Влияние синтетических моющих средств (СМС) на водные растения 128 3.5.13. Обнаружение ионов тяжёлых металлов в воде или почве 129 3.5.14. Влияние солей тяжёлых металлов на коагуляцию растительных и животных белков 130 3.5.15. Соответствие освещённости классной комнаты гигиеническим требованиям 131 3.5.16. Гигиенические требования к мебели и рабочей позе учащегося 132 4. РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ПРОВЕДЕНИЮ ПРАКТИЧЕСКИХ РАБОТ УГЛУБЛЁННОГО УРОВНЯ В СРЕДНЕЙ ШКОЛЕ 134 4.1. ЛАБОРАТОРНЫЕ РАБОТЫ ПО РАЗДЕЛУ «БОТАНИКА» 134 4.1.1. Методы исследования: биологический рисунок 134 4.1.2. Методы исследования: приготовление микроскопических препаратов 135 4.1.3. Знакомство с клетками растений: пробка и кожица лука 136 4.1.4. Многообразие пластид: хлоропласты, хромопласты, лейкопласты 137 4.1.5. Включения 139 4.1.6. Амилопласты 140 4.1.7. Ткани: эпидерма 141 4.1.8. Ткани: первичная ксилема 142 4.1.9. Ткани: вторичная ксилема 144 4.1.10. Ткани: механические ткани – склереиды и лубяные волокна 145 4.1.11. Морфология корня и корневых систем 146 4.1.12. Первичное строение корня 147 4.1.13. Видоизменения корней: корнеплоды 148 4.1.14. Морфология побега. Ветвление и нарастание 149 4.1.15. Первичное строение стебля 150 4.1.16. Вторичное строение стебля древесных покрытосеменных и голосеменных растений 151 4.1.17. Морфология листа 152 4.1.18. Внутреннее строение листа 155 4.1.19. Видоизменения побега 156 4.1.20. Цветок 157 4.1.21. Строение тычинки и семязачатка 157 4.1.22. Строение семян 159 4.1.23. Обнаружение органических веществ в семенах растений 160 4.1.24. Строение и классификация плодов 161 4.1.25. Строение прокариотической клетки 162 4.1.26. Одноклеточные, нитчатые и колониальные водоросли 164 4.1.27. Отдел Моховидные 165 4.1.28. Отдел Папоротниковидные 166 4.1.29. Отдел Голосеменные 168 4.1.30. Пеницилл 168 4.1.31. Дрожжи 169 4.1.32. Знакомство с царством грибов: плодовые тела шляпочных грибов 171 4.1.33. Отдел Лишайники 171 4.2. ЛАБОРАТОРНЫЕ РАБОТЫ ПО РАЗДЕЛУ «ЗООЛОГИЯ» 173 4.2.1. Знакомство с царством животных (наблюдение за животным) 173 4.2.2. Животная клетка. Наблюдение за живыми простейшими 174 4.2.3. Строение гидры, кишечнополостные 175 4.2.4. Паразитические плоские черви 176 4.2.5. Круглые черви. Аскарида 177 4.2.6. Кольчатые черви (дождевой червь, пиявка): внутреннее строение 178 4.2.7. Моллюски: строение раковины моллюсков, общий план строения мягкотелых 179 4.2.8. Моллюски: многообразие моллюсков. Основные классы мягкотелых 181 4.2.9. Ракообразные: общий план строения. Строение речного рака 182 4.2.10. Ракообразные: многообразие ракообразных. Планктонные ракообразные 183 4.2.11. Паукообразные: общий план строения. Строение паука крестовика 184 4.2.12. Паукообразные: многообразие паукообразных. Клещи, сенокосцы и другие группы паукообразных 185 4.2.13. Насекомые: внешнее строение насекомого 185 4.2.14. Насекомые: внутреннее строение насекомого 186 4.2.15. Насекомые: строение крыла насекомых 187 4.2.16. Насекомые: многообразие насекомых. Основные отряды насекомых 188 4.2.17. Строение рыбы. Внутреннее строение рыб 189 4.2.18. Строение яйца птицы 190 4.2.19. Строение скелета млекопитающих: череп 191 4.2.20. Многообразие млекопитающих 192 4.3. ЛАБОРАТОРНЫЕ РАБОТЫ ПО РАЗДЕЛУ «ЧЕЛОВЕК И ЕГО ЗДОРОВЬЕ» 193 4.3.1. Строение клеток буккального эпителия 193 4.3.2. Эпителиальные ткани 193 4.3.3. Мышечная ткань 194 4.3.4. Строение нервной ткани 195 4.3.5. Соединительная ткань и её виды 195 4.3.6. Строение скелета человека и млекопитающих 196 4.3.7. Состав костей 197 4.3.8. Прочность трубчатых костей 197 4.3.9. Утомление мышц при статической и динамической нагрузке 198 4.3.10. Центр тяжести тела человека 199 4.3.11. Коленный рефлекс 199 4.3.12. Буферные системы. Кровь 200 4.3.13. Пульс и движение крови. Точки определения пульса 201 4.3.14. Движение крови в капиллярах ногтевого ложа 202 4.3.15. Изменение частоты сердечных сокращений (ЧСС) в зависимости от физической нагрузки 203 4.3.16. Изменение артериального давления при увеличении физической нагрузки 203 4.3.17. Изменение температуры тела до и после физической нагрузки 204 4.3.18. Определение времени максимальной задержки дыхания на глубоком вдохе и глубоком выдохе 205 4.3.19. Желудочный сок: действие на различные субстраты 205 4.3.20. Свойства желчи 206 4.3.21. Качественная реакция на витамин С 206 4.3.22. Выявление витаминов A, D, E в продуктах 207 4.3.23. Составление дневного рациона с учётом энергетических затрат и сбалансированности пищи 208 4.3.24. Определение диапазона слышимости у человека 211 4.3.25. Тактильная чувствительность различных участков кожи человека 212 4.3.26. Зрительные иллюзии 213 4.3.27. Определение местоположения источника звука 213 4.4. ЛАБОРАТОРНЫЕ РАБОТЫ ПО РАЗДЕЛУ «ОБЩАЯ БИОЛОГИЯ» 215 4.4.1. Качественные реакции на белки 215 4.4.2. Денатурация и осаждение белка 216 4.4.3. Влияние рН на активность амилазы слюны 217 4.4.4. Влияние температуры на активность амилазы слюны 218 4.4.5. Качественная реакция на восстанавливающие сахара 218 4.4.6. Обнаружение гликогена и крахмала в клетках 219 4.4.7. Реакция на одревесневшую клеточную оболочку 220 4.4.8. Строение клеток бактерий, животных и растений 221 4.4.9. Определение водного потенциала 222 4.4.10. Изучение влияния катионов солей на вязкость цитоплазмы плазмолитическим методом 225 4.4.11. Пигменты зелёного листа 226 4.4.12. Разделение фотосинтетических пигментов методом хроматографии 228 4.4.13. Изучение физических свойств хлорофилла 229 4.4.14. Определение интенсивности дыхания по количеству выделенной углекислоты 231 4.4.15. Определение активности каталазы газометрическим методом 231 4.4.16. Гаметы 232 4.5. ЛАБОРАТОРНЫЕ РАБОТЫ ПО РАЗДЕЛУ «ЭКОЛОГИЯ» 234 4.5.1. Устойчивость растений к вымоканию 234 4.5.2. Сравнение жизненных форм особей одуванчика, растущих в разных экологических условиях 234 4.5.3. Действие фитонцидов различных растений на простейших 235 4.5.4. Изучение антимикробной активности фитонцидов высших растений 236 4.5.5. Изучение клубеньков бобовых растений 237 4.5.6. Исследование физических показателей качества воды 238 4.5.7. Морфологические свойства почв 240 4.5.8. Определение кислотности почвы 241 4.5.9. Влияние музыки на внимание 242 Заключение 246 Литература 247 СОДЕРЖАНИЕ Часть II. Учебно-исследовательские и проектные работы. ВВЕДЕНИЕ 6 1. ОПИСАНИЕ КОМПЛЕКСА 8 2. ОБЩИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ПРИМЕНЕНИЮ КОМПЛЕКСА В УЧЕБНОМ ПРОЦЕССЕ 34 2.1. Основные правила работы с комплексом 34 2.2. Особенности работы с комплексом 35 2.3. Правила техники безопасности при работе с лабораторным оборудованием, биологическими объектами и химическими веществами 36 2.4. Компьютеризированный эксперимент 39 3. ПРОЕКТНЫЕ РАБОТЫ ИЗ РАЗДЕЛА «БОТАНИКА» 43 3.1. Исследование состава, структуры и типов почвы для комнатных растений 43 3.1.1. Определение механического состава образца почвы мокрым методом 44 3.1.2. Определение гранулометрического состава образца почвы и ее структуры мокрым методом 46 3.1.3. Определение структуры почвы методом сухого просеивания 48 3.2. Исследование свойств почвы 51 3.2.1. Определение содержания воздуха в образце почвы 52 3.2.2. Определение содержания воды в образце почвы 53 3.2.3. Определение водопроницаемости почвы 54 3.2.4. Определение водоподъемности почвы 56 3.2.5. Исследование кислотности почвы 57 3.3. Плодородие почвы и удобрения 61 3.3.1. Определение содержания органического вещества (гумуса) в образце почвы 62 3.3.2. Определение наличия карбоната кальция в образце почвы 67 3.3.3. Определение солености почвы 69 3.3.4. Исследование почвы на содержание тяжелых элементов 71 3.3.5. Определение содержания подвижных частиц фосфора и калия в почве 72 3.3.6. Приготовление минеральной подкормки для растений 73 3.4. Исследование почвенной микрофлоры и микрофауны 76 3.4.1. Определение скорости выделения углекислого газа из почвы с помощью цифрового датчика 78 3.4.2. Исследование почвенной микрофлоры 79 3.4.3. Исследование почвенной микрофауны 82 3.4.4. Выращивание почвенных микроорганизмов на питательной среде 84 3.4.5. Исследование почвенной микрофлоры на патогенность 87 3.4.6. Определение потребности почвы в азотных удобрениях по состоянию микрофлоры 89 3.5. Исследование влияния площади листовой поверхности на газообмен растений 91 3.5.1. Вычисление площади листовой пластинки разными методами 92 3.5.2. Исследование влияния площади листовой пластинки на скорость фотосинтеза 95 3.6. Исследование интенсивности процесса фотосинтеза растений разных экологических групп 97 3.6.1. Изучение устьичного аппарата растений разных экологических групп 99 3.6.2. Исследование интенсивности фотосинтеза растений разных экологических групп 100 3.7. Исследование фотосинтеза у С3, С4 и САМ-растений 102 3.7.1. Исследование влияния освещенности на интенсивность процесса фотосинтеза у С3, С4 и САМ-растений 106 3.7.2. Исследование влияния температуры на интенсивность процесса фотосинтеза у С3, С4 и САМ-растений 109 3.8. Исследование интенсивности транспирации растений разных экологических групп 111 3.8.1. Влияние факторов внешней среды на устьичный аппарат растений разных экологических групп 113 3.8.2. Исследование интенсивности транспирации у растений разных экологических групп 115 3.9. Исследование влияния факторов внешней среды на интенсивность транспирации растений 117 3.9.1. Исследование влияния освещенности на интенсивность транспирации растений 118 3.9.2. Исследование влияния движения воздуха на интенсивность транспирации растений 121 3.10. Изучение тангентального среза хвойного дерева 124 3.10.1. Определение возраста дерева недеструктивным методом 125 3.10.2. Определение возраста дерева частично деструктивным методом 125 3.11. Изучение состава пигментов (хлорофилла) в листьях растений методом бумажной хроматографии 127 3.12. Анализ качества мёда с помощью пыльцевого метода путем центрифугирования 129 3.13. Изучение качества мёда методом определения диастазного числа 133 3.14. Апробация биотехнологического метода борьбы с распространением инвазионного растения борщевик Сосновского на несельскохозяйственных территориях 136 3.15. Изучение свободноживущих нематод в сообществах стволов деревьев 139 3.16. Изучение фотосинтеза и дыхания фитопланктона 142 3.17. Исследование конкурентных отношений двух видов плесени 145 3.18. Исследование процесса повышения морозоустойчивости тканей растений 148 4. ПРОЕКТНЫЕ РАБОТЫ ИЗ РАЗДЕЛА «ЗООЛОГИЯ» 151 4.1. Изучение влияния температуры на легочное дыхание и локомоторное поведение прудовика обыкновенного 151 4.2. Исследование деятельности короеда-типографа 152 4.3. Определение возраста костистых рыб путем анализа строения слоев костей жаберных крышек и чешуи 155 4.4. Изучение феномена родительского поведения у низших позвоночных и эффекта, оказываемого им на выживаемость потомства, на примере аквариумных рыб цихлид 158 4.5. Изучение безусловных и формирование условных рефлексов у аквариумных рыб 160 4.6. Приготовление постоянного препарата рыжего лесного муравья Formica rufa L. и определение действующего вещества выделяемого им секрета 164 4.7. Получение биогумуса методом вермикультуры 167 4.8. Изучение влияния температуры на скорость развития дрозофилы 170 5. ПРОЕКТНЫЕ РАБОТЫ ИЗ РАЗДЕЛА «ЧЕЛОВЕК» 172 5.1. Изучение распределения антропометрических данных на примере учащихся 7–9 классов средней школы 172 5.2. Изучение рефлекторной деятельности слюнных желез и ферментативной активности амилазы – пищеварительного фермента слюны 175 5.3. Восприятие ольфакторных сигналов человеком и грызуном 178 5.4. Функционирование зрительного анализатора в условиях разной освещенности 181 5.5. Исследование вкусовой чувствительности и скорости вкусовой адаптации к основным вкусовым веществам. Вкусовой контраст и смешение вкусов 183 5.6. Функциональная мобильность потовых желез как один из путей теплоотдачи человека. Выделительная и терморегуляторная функции кожи 187 5.7. Анализ функционального состояния назального клиренса 190 5.8. Определение групп крови методом стандартных изогемагглютинирующих сывороток 191 5.9. Подсчет форменных элементов крови человека 193 5.10. Пространственная суммация возбуждения в центральном представительстве вкусового анализатора у человека 195 6. ПРОЕКТНЫЕ РАБОТЫ ИЗ РАЗДЕЛА «ОБЩАЯ БИОЛОГИЯ» 200 6.1. Изучение фоссилий в образцах различных осадочных пород 200 6.2. Изучение фрактальных форм организации строения организмов 203 6.3. Микрохимический анализ водорослей 206 6.4. Исследование почек ивы на содержание в них ингибитора роста – изосалипурпозида 208 6.5. Определение потенциального осмотического давления клеточного сока методом плазмолиза 211 6.6. Сравнение морфо-анатомических особенностей растений разных мест обитания 214 6.7. Изучение явления цитоплазматической наследственности у растений 217 6.8. Исследование восприятия процессов жизнедеятельности как целостной совокупности биологических явлений 218 7. ПРОЕКТНЫЕ РАБОТЫ ИЗ РАЗДЕЛА «ЭКОЛОГИЯ» 222 7.1. Изучение метода биоиндикации при помощи тест-объектов 222 7.1.1. Изучение метода биоиндикации качества атмосферного воздуха с помощью тест-объекта – лишайника 222 7.1.2. Изучение метода биоиндикации качества воды с помощью тест-объекта – ряски малой 224 7.1.3. Использование одноклеточных организмов (на примере Chlorella vulgaris Beijer) в биоиндикации качества воды 227 7.2. Оценка влияния окружающей среды на состояние древесных растений путем изучения асимметрии листовых пластинок 229 7.3. Определение влажности воздуха в школьном помещении разными методами 232 7.3.1. Определение избыточной и недостаточной влажности воздуха в помещении визуальным методом 234 7.3.2. Определение влажности воздуха в помещении с помощью волосяного гигрометра 235 7.3.3. Определение влажности воздуха в помещении с помощью цифрового измерительного прибора 236 7.4. Анализ состава хлебной закваски, выявление диких штаммов дрожжей, технологии исследования дрожжей 238 7.5. Изучение микрофлоры кисломолочных продуктов на примере кефира и йогурта 242 7.6. Изучение физического загрязнения окружающей среды (светового, теплового) 245 7.7. Фитопатологический анализ семян древесных растений 248 7.8. Исследование процесса молочнокислого брожения. Накопительная культура молочнокислых бактерий 251 8. ПРИЛОЖЕНИЯ 254 Пример содержания и оформления проектной работы 254 Приложение 1. Экологические группы растений по отношению к воде 255 Приложение 2. Экологические группы растений по отношению к свету 257 Приложение 3. Центильные таблицы 258 Глоссарий 260 ЗАКЛЮЧЕНИЕ 262