Рабочая программа курса внеурочной деятельности «Гистология, эмбриология и физиология растений» (10–11 классы)

МИНИСТЕРСТВО ПРОСВЕЩЕНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

‌Министерство образования и науки Пермского края‌‌

‌Управление образования и социального развития администрации Осинского городского округа‌​

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение "Средняя общеобразовательная школа № 4 г. Осы"

 

 

 

 

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА

курса внеурочной деятельности

«Гистология, эмбриология и физиология растений»

(углубленный уровень)

для обучающихся 10-11 класса

Учитель: Соколова Екатерина Михайловна

 

 

 

Оса - 2023 г.

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

Программа курса внеурочной деятельности «Гистология, эмбриология и физиология растений» разработана на основе Федерального государственного стандарта, рабочей программы среднего (полного) общего образования по биологии Предлагаемый курс предназначен для учащихся профильных групп 10/11 класса общеобразовательной школы. Курс рассчитан на 34 аудиторных часа, 1 час в неделю. Минимальное количество учащихся в учебной группе 5 человек, максимальное – 25 человек.

Курс направлен на освоение навыка биологического исследования и освоение таких методов исследования как наблюдение, эксперимент, моделирование с использованием цифрового оборудования «Точки роста». Ведущим методом исследования, осваиваемым учащимися в рамках курса является эксперимент. Эксперимент является источником знаний и критерием их истинности в науке. Концепция современного образования подразумевает, что в учебном эксперименте ведущую роль должен занять самостоятельный исследовательский ученический эксперимент.

Актуальность: Курс ботаники изучается в школе в 5-7 классе. Содержание курса соответствует возрасту школьников. Строение растений и физиологические процессы раскрываются в общих чертах без глубокого понимания зависимости строения клеток, тканей и органов растений от выполняемых ими функций.

С другой стороны, физиологические процессы растений, протекают незаметно для наблюдателя, поэтому для их изучения требуется освоение методики экспериментальных методов исследования с применением современного цифрового оборудования центра естественнонаучной и технологической направленностей «Точки роста», которые позволяют освоить содержание ботанического образования на высоком научном уровне – уровне понимания.

Для этого был разработан курс внеурочной деятельности «Гистология, эмбриология и физиология растений», предназначенный для учащихся 10/11 классов естественнонаучного профиля средней общеобразовательной школы.

Новизна разработки заключается в приоритете практической подготовки школьников, их профессиональной ориентированности на выбор профессии, связанной с научно – исследовательской деятельностью и освоение способов и методов этой деятельности.

Содержание курса охватывает разделы ботаники: гистология растений, эмбриология растений, физиология растений. Акцент в изучении разделов ставится на освоении современных навыков биологического исследования и методов работы с высокотехнологичным оборудованием: цифровая камера и цифровой микроскоп, цифровые датчики.

Формы и методы: интерактивная лекция, практические и лабораторные работы.

Результаты освоения программы формулируются в деятельностной форме как метапредметные и предметные.

Система отслеживания результатов является критериальной и включает оценивание результатов учебного исследования и проектирования, в том числе формирования функциональной грамотности и метапредметных компетенций (Приложение 1 к программе).

 

Цель: Формирование навыков исследования строения, основных физиологических показателей у растений.

Задачи:

формировать умения использовать различные методы биологического исследования с помощью высокотехнологичного оборудования,

развивать умения анализировать, обобщать и делать выводы,

воспитывать интерес к получению знаний о живой природе как объекта исследования.

Современные экспериментальные исследования трудно представить без использования цифровых измерительных приборов. В Федеральном государственном образовательном стандарте (ФГОС) прописано, что одним из универсальных учебных действий, приобретаемых учащимися должно стать умение «проведения опытов, простых экспериментальных исследований и косвенных измерений с использованием аналоговых и цифровых измерительных приборов». Цифровая лаборатория полностью меняет методику и содержание экспериментальной деятельности и решает эти проблемы. Широкий спектр датчиков позволяют учащимся знакомиться с параметрами биологического эксперимента на качественном и количественном уровне.

В процессе формирования экспериментальных умений ученик обучается представлять информацию об исследовании в четырёх видах:

• вербальном: описывать эксперимент, создавать словесную модель эксперимента, фиксировать внимание на измеряемых величинах, терминологии;

• табличном: заполнять таблицы данных, лежащих в основе построения графиков (при этом у учащихся возникает первичное представление о масштабах величин);

• графическом: строить графики по табличным данным, что даёт возможность перехода к выдвижению гипотез о характере зависимости между величинами (при этом учитель показывает преимущество в визуализации зависимостей между величинами, наглядность и многомерность);

в виде математических уравнений: давать математическое описание взаимосвязи величин, математическое обобщение.

Происходит формирование исследовательских умений учащихся:

определение проблемы;

постановка исследовательской задачи;

планирование решения задачи;

построение моделей;

выдвижение гипотез;

экспериментальная проверка гипотез;

анализ данных экспериментов или наблюдений;

формулирование выводов.

Программа предусматривает теоретическую и практическую подготовку. Практическая часть занятий направлена на формирование у учащихся умений проводить измерения, наблюдения и эксперименты объектом исследования которых являются растения. Успешное овладение материалом курса позволит учащимся научиться определять особенности строения растений, наблюдать за процессами, идущими у растений, измерять некоторые важные биологические показатели растений.

Работа на занятиях даст возможность познакомиться с теми видами деятельности, которые характерны для людей, работающих в области экологии, медицины, биологии, что в немалой степени поможет более сознательно отнестись к выбору профессии эколога, фармаколога, агрария после окончания школы.

Итоговая оценка за изучение курса ставится по итогам выполнения и публичной защиты индивидуального исследовательского проекта в соответствии с критериями (Приложение 1).

 

СОДЕРЖАНИЕ ОБУЧЕНИЯ

 

ВВЕДЕНИЕ (4 ч.)

Введение в гистологию, эмбриологию и физиологию. Предмет и задачи гистологии и эмбриологии, физиологии растений. Основные направления современной гистологии: гистофизиология, гистохимия, сравнительная гистология, эволюционная гистология, экспериментальная гистология. Научные разделы эмбриологии: сравнительная эмбриология, экспериментальная эмбриология. Основные этапы развития гистологии и эмбриологии. Ранние представления о развитии и микроскопическом строении организмов, Формирование самостоятельных наук: гистологии и эмбриологии, физиологии. Методы гистологического и эмбриологического исследования (микроскопический, метод изготовления окрашенных постоянных препаратов, авторадиографии и др.). Освоение навыков работы с оборудованием (цифровой микроскоп, цифровая камера, принцип работы цифровых лабораторий).

Лабораторные и практические работы.

Правила работы с цифровым микроскопом и камерой

Правила работы с датчиками.

 

ГИСТОЛОГИЯ РАСТЕНИЙ (8 ч.)

Строение растительной клетки. Основные растительные ткани и их классификация. Меристемы (апикальные, латеральные, интеркалярные, раневые). Основные ткани (хлоэренхима, воздухоносная ткань, запасающая ткань). Покровные ткани (эпидермис (строение и работа устьиц), трихомы, перидерма (феллема, феллоген, феллодерма, чечевички), корка. Всасывающие ткани (ризодерма, веламен). Проводящие ткани (флоема, ксилема, типы проводящих пучков). Стелярная теория Механические ткани (коленхима, склеренхима). теорией В.Ф.Раздорского о прочности растений. Выделительные ткани (внешние: железистые волоски, гидатоды, нектарники, осмофоры, пищеварительные железки; внутренние: секреторные идиобласты, млечники).

Лабораторные и практические работы.

Приготовление временного препарата кожицы лука и листа элодеи.

Выявление особенностей строения покровной ткани.

Изучение покровных тканей.

Определение общих признаков проводящих пучков.

Отличительные особенности проводящих пучков разных типов.

Изучение строения механических тканей.

Изучение выделительных тканей.

 

ЭМБРИОЛОГИЯ РАСТЕНИЙ (8 ч.)

Индивидуальное развитие растений. Спорогенез. Микроспорогенез. Макроспорогенез. Гаметогенез. Микрогаметогенез. Макрогаметогенез. Оплодотворение. Нерегулярные типы полового размножения.

Двойнное оплодотворение. Зигота. Дробление: стадия восьми клеток, стадия шестнадцати клеток, шаровидная стадия. Стадия сердца. Образование семени. Детерминация зачатков органов и дифференциация клеток и тканей. Постэмбриогенез растений. Созревание. Период покоя. Прорастание. Роль разных видов меристем в развитии растений. Роль ауксина. Альтернативные формы эмбриогенеза: соматический эмбриогенез, андрогенез. Рост растений и почки.

Бесполое размножение, соматический эмбриогенез и регенерация. Морфофизиологическая основа процессов бесполого размножения и особенности развития при бесполом размножении. Классификация регенерационных явлений, понятие о соматическом эмбриогенезе.

Онтогенез и эволюция. Биогенетический закон. Рекапитуляции. Теория филэмбриогенеза А.Н.Северцева. Клеточная инженерия и генная инженерия как основа современной селекции.

Лабораторные и практические работы.

Изучение строения спорангиев растений.

Изучение строения семени пшеницы и семени гороха.

Закладка опыта по определению условий прорастания семян.

Изучение строения почки.

 

ФИЗИОЛОГИЯ РАСТЕНИЙ (8 ч.)

Проницаемость мембран. Теории поступления и выделения веществ. Ионные насосы. Осмотические процессы в клетке и их роль в жизни растений (тургор, плазмолиз и деплазмолиз, сосущая сила клетки). Содержание и состояние воды в растительной клетке. Физиологическая роль воды. Доступная и недоступная для растений вода. Поглощение воды растением. Механизм корневого давления. Транспирация, ее регуляция и значение в жизни растений. Водный баланс и водный дефицит у растений. Завядание. Передвижение воды по растению. Концевые двигатели водного тока. Растительные пигменты: их свойства и условия образования. Фотосинтетические единицы и фотосистемы и их функции. Фотодыхание и его значение. Роль компартментов клетки в фотодыхании. Сущность дыхания и его значение. Дыхание растений. Движение растений – тропизмы и настии, их физиологическая природа. Общие свойства фитогормонов и механизм их действия (ауксины, цитокинины, абсцизовая кислота, этилен).

Лабораторные и практические работы.

Изучение плазмолиза и деплазмолиза.

Закладка опыта по передвижению воды в растении.

Изучение строения пластид у листьев и плодов.

Закладка опыта по изучению дыхания у растений.

Закладка опыта по изучению движения растений.

 

 

ИНДИВИДУАЛЬНЫЙ ПРОЕКТ (6 ч.)

Методология индивидуального проекта. Формулирование проблемы, цели и задач. Выдвижение идеи, подбор материалов. Выполнение проекта. Представление результатов проекта.

 

ПЛАНИРУЕМЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ОСВОЕНИЯ ПРОГРАММЫ

 

ЛИЧНОСТНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ

1) гражданского воспитания:

готовность к конструктивной совместной деятельности при выполнении исследований и проектов, стремление к взаимопониманию и взаимопомощи;

2) патриотического воспитания:

отношение к биологии как к важной составляющей культуры, гордость за вклад российских и советских учёных в развитие мировой биологической науки;

3) духовно-нравственного воспитания:

готовность оценивать поведение и поступки с позиции нравственных норм и норм экологической культуры;

понимание значимости нравственного аспекта деятельности человека в медицине и биологии;

4) эстетического воспитания:

понимание роли биологии в формировании эстетической культуры личности;

5) физического воспитания, формирования культуры здоровья и эмоционального благополучия:

ответственное отношение к своему здоровью и установка на здоровый образ жизни (здоровое питание, соблюдение гигиенических правил и норм, сбалансированный режим занятий и отдыха, регулярная физическая активность);

соблюдение правил безопасности, в том числе навыки безопасного поведения в природной среде;

сформированность навыка рефлексии, управление собственным эмоциональным состоянием;

6) трудового воспитания:

интерес к практическому изучению профессий, связанных с биологией;

7) экологического воспитания:

ориентация на применение биологических знаний при решении задач в области окружающей среды;

осознание экологических проблем и путей их решения;

готовность к участию в практической деятельности экологической направленности;

8) ценности научного познания:

ориентация на современную систему научных представлений об основных биологических закономерностях, взаимосвязях человека с природной и социальной средой;

понимание роли биологической науки в формировании научного мировоззрения;

развитие научной любознательности, интереса к биологической науке, навыков исследовательской деятельности;

9) адаптации обучающегося к изменяющимся условиям социальной и природной среды:

адекватная оценка изменяющихся условий;

принятие решения (индивидуальное, в группе) в изменяющихся условиях на основании анализа биологической информации;

планирование действий в новой ситуации на основании знаний биологических закономерностей.

 

МЕТАПРЕДМЕТНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ

Познавательные универсальные учебные действия

1) базовые логические действия:

выявлять и характеризовать существенные признаки биологических объектов (явлений);

устанавливать существенный признак классификации биологических объектов (явлений, процессов), основания для обобщения и сравнения, критерии проводимого анализа;

с учётом предложенной биологической задачи выявлять закономерности и противоречия в рассматриваемых фактах и наблюдениях, предлагать критерии для выявления закономерностей и противоречий;

выявлять дефициты информации, данных, необходимых для решения поставленной задачи;

выявлять причинно-следственные связи при изучении биологических явлений и процессов, делать выводы с использованием дедуктивных и индуктивных умозаключений, умозаключений по аналогии, формулировать гипотезы о взаимосвязях;

самостоятельно выбирать способ решения учебной биологической задачи (сравнивать несколько вариантов решения, выбирать наиболее подходящий с учётом самостоятельно выделенных критериев).

2) базовые исследовательские действия:

использовать вопросы как исследовательский инструмент познания;

формулировать вопросы, фиксирующие разрыв между реальным и желательным состоянием ситуации, объекта, и самостоятельно устанавливать искомое и данное;

формировать гипотезу об истинности собственных суждений, аргументировать свою позицию, мнение;

проводить по самостоятельно составленному плану наблюдение, несложный биологический эксперимент, небольшое исследование по установлению особенностей биологического объекта (процесса) изучения, причинно-следственных связей и зависимостей биологических объектов между собой;

оценивать на применимость и достоверность информацию, полученную в ходе наблюдения и эксперимента;

самостоятельно формулировать обобщения и выводы по результатам проведённого наблюдения, эксперимента, владеть инструментами оценки достоверности полученных выводов и обобщений;

прогнозировать возможное дальнейшее развитие биологических процессов и их последствия в аналогичных или сходных ситуациях, а также выдвигать предположения об их развитии в новых условиях и контекстах.

3) работа с информацией:

применять различные методы, инструменты и запросы при поиске и отборе биологической информации или данных из источников с учётом предложенной учебной биологической задачи;

выбирать, анализировать, систематизировать и интерпретировать биологическую информацию различных видов и форм представления;

находить сходные аргументы (подтверждающие или опровергающие одну и ту же идею, версию) в различных информационных источниках;

самостоятельно выбирать оптимальную форму представления информации и иллюстрировать решаемые задачи несложными схемами, диаграммами, иной графикой и их комбинациями;

оценивать надёжность биологической информации по критериям, предложенным учителем или сформулированным самостоятельно;

запоминать и систематизировать биологическую информацию.

 

Коммуникативные универсальные учебные действия

1) общение:

воспринимать и формулировать суждения, выражать эмоции в процессе выполнения практических и лабораторных работ;

выражать себя (свою точку зрения) в устных и письменных текстах;

распознавать невербальные средства общения, понимать значение социальных знаков, знать и распознавать предпосылки конфликтных ситуаций и смягчать конфликты, вести переговоры;

понимать намерения других, проявлять уважительное отношение к собеседнику и в корректной форме формулировать свои возражения;

в ходе диалога и (или) дискуссии задавать вопросы по существу обсуждаемой биологической темы и высказывать идеи, нацеленные на решение биологической задачи и поддержание благожелательности общения;

сопоставлять свои суждения с суждениями других участников диалога, обнаруживать различие и сходство позиций;

публично представлять результаты выполненного биологического опыта (эксперимента, исследования, проекта);

самостоятельно выбирать формат выступления с учётом задач презентации и особенностей аудитории и в соответствии с ним составлять устные и письменные тексты с использованием иллюстративных материалов.

2) совместная деятельность:

понимать и использовать преимущества командной и индивидуальной работы при решении конкретной биологической проблемы, обосновывать необходимость применения групповых форм взаимодействия при решении поставленной учебной задачи;

принимать цель совместной деятельности, коллективно строить действия по её достижению: распределять роли, договариваться, обсуждать процесс и результат совместной работы, уметь обобщать мнения нескольких людей, проявлять готовность руководить, выполнять поручения, подчиняться;

планировать организацию совместной работы, определять свою роль (с учётом предпочтений и возможностей всех участников взаимодействия), распределять задачи между членами команды, участвовать в групповых формах работы (обсуждения, обмен мнениями, мозговые штурмы и иные);

выполнять свою часть работы, достигать качественного результата по своему направлению и координировать свои действия с другими членами команды;

оценивать качество своего вклада в общий продукт по критериям, самостоятельно сформулированным участниками взаимодействия, сравнивать результаты с исходной задачей и вклад каждого члена команды в достижение результатов, разделять сферу ответственности и проявлять готовность к предоставлению отчёта перед группой;

овладеть системой универсальных коммуникативных действий, которая обеспечивает сформированность социальных навыков и эмоционального интеллекта обучающихся.

 

Регулятивные универсальные учебные действия

Самоорганизация:

выявлять проблемы для решения в жизненных и учебных ситуациях, используя биологические знания;

ориентироваться в различных подходах принятия решений (индивидуальное, принятие решения в группе, принятие решений группой);

самостоятельно составлять алгоритм решения задачи (или его часть), выбирать способ решения учебной биологической задачи с учётом имеющихся ресурсов и собственных возможностей, аргументировать предлагаемые варианты решений;

составлять план действий (план реализации намеченного алгоритма решения), корректировать предложенный алгоритм с учётом получения новых биологических знаний об изучаемом биологическом объекте;

делать выбор и брать ответственность за решение.

Самоконтроль, эмоциональный интеллект:

владеть способами самоконтроля, самомотивации и рефлексии;

давать оценку ситуации и предлагать план её изменения;

учитывать контекст и предвидеть трудности, которые могут возникнуть при решении учебной биологической задачи, адаптировать решение к меняющимся обстоятельствам;

объяснять причины достижения (недостижения) результатов деятельности, давать оценку приобретённому опыту, уметь находить позитивное в произошедшей ситуации;

вносить коррективы в деятельность на основе новых обстоятельств, изменившихся ситуаций, установленных ошибок, возникших трудностей; оценивать соответствие результата цели и условиям; различать, называть и управлять собственными эмоциями и эмоциями других; выявлять и анализировать причины эмоций; ставить себя на место другого человека, понимать мотивы и намерения другого; регулировать способ выражения эмоций.

Принятие себя и других

осознанно относиться к другому человеку, его мнению;

признавать своё право на ошибку и такое же право другого;

открытость себе и другим;

осознавать невозможность контролировать всё вокруг;

овладеть системой универсальных учебных регулятивных действий, которая обеспечивает формирование смысловых установок личности (внутренняя позиция личности), и жизненных навыков личности (управления собой, самодисциплины, устойчивого поведения).

 

ПРЕДМЕТНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ

Учащиеся должны знать:

строение клеток и тканей растений и их функции,

стадии и особенности жизненного цикла растений,

методику измерения некоторых физиологических показателей у растений (выделение О2 и СО2, всасывание воды и транспирация)

методику проведения наблюдений, измерений и экспериментов.

Учащиеся должны уметь:

проводить наблюдение, сравнение с помощью микроскопа и цифровой видеокамеры,

проводить измерения с помощью датчиков.

 

 

ТЕМАТИЧЕСКОЕ ПЛАНИРОВАНИЕ

 

 

 

ПОУРОЧНОЕ ПЛАНИРОВАНИЕ

 

 

 

УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОГО ПРОЦЕССА

 

УЧЕБНЫЕ МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ УЧЕНИКА

Мануилова Н.А. Гистология с основами эмбриологии. Учебник для студентов биолог. фак-тов пед. ин-тов. Изд. 5-е, испр. и доп. -М.: Просвещение, 1973. – 286с.

Якушкина Н.И. Физиология растений: Учеб. пособие для студентов биол. спец. высш. пед. учеб. заведений. – 2-е изд., перераб. – М.: Просвещение, 1993. – 335с.

Лабораторные занятия по курсу гистологии, цитологии и эмбриологии: Учеб. пособие для биол. и мед. спец. вузов / Ю.И. Афанасьева и др. – М.: Высш. шк., 1990. – 399с.

Гистология/Под ред. Э.Г. Улумбекова, Ю.А.Челышева. – М.: ГЕОТАР, 1997. – 960с.

Токин Б.П. Общая эмбриология: Учеб. для биол. спец. ун-тов. – 4-е изд., перераб. и доп. – М.: Высш. шк., 1987. – 480с.

Биология. В 2 кн.: Учеб. для медиц. спец. вузов/ Под ред. В.Н.Ярыгина. – М.: Высш. шк., 1997.

 

МЕТОДИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ УЧИТЕЛЯ

Бавтуто, Т.А. Ботаника: Морфология и анатомия растений / Т.А. Бавтуто, В.М. Еремин. – Минск : Вышэйш. шк., 1997.

Грин, Н. Биология : в 3 т. Т. 1 –3 / Н.Грин, У.Стаут, Д.Тейлор. – М. : Мир,1990.

Жизнь растений: в 6 т. Т. 2 –6 / под ред. Л.А. Тахтаджина. – М. : Просвещение, 1974–1982.

Лотова Л.И. Словарь фитоанатомических терминов: учеб. пособие / Л. И. Лотова, М.В. Нилова, А.И. Рудько. – М. : Изд-во ЛКИ, 2007. – 112 с.

Рейвн, П. Современная ботаника: в 2 т. / П. Рейвн, Р. Эверт, С. Айкхорн. –М. : Мир, 1990.

Эзау, К. Анатомия семенных растений / К. Эзау. – М., 1980.

 

ЦИФРОВЫЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ РЕСУРСЫ И РЕСУРСЫ СЕТИ ИНТЕРНЕТ

 

Основы гистологии и цитологии растений: сайт Файловый архив студентов. Электронный ресурс. 2023. Дата обновления: 15.07.2022. URL: https://studfile.net/preview/16672754/page:3/ (дата обращения: 23.08.2023).

Основы эмбриологии растений: сайт Файловый архив студентов. Электронный ресурс. 2023. Дата обновления: 15.07.2022. URL: https://studfile.net/preview/7357506/page:74/ (дата обращения: 23.08.2023).

Основы физиология растений: сайт Файловый архив студентов. Электронный ресурс. 2023. Дата обновления: 15.07.2022. URL: https://studfile.net/preview/6726494/ (дата обращения: 23.08.2023).

 

 

ОПИСАНИЕ МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЙ БАЗЫ

ЦЕНТРА «ТОЧКА РОСТА»

Материально-техническая база центра «Точка роста» включает в себя цифровые лаборатории, наборы классического оборудования для проведения биологического практикума, в том числе c использованием микроскопов. Цифровые лаборатории в комплектации «Биология», «Экология», Физиология» содержат как индивидуальные датчики, так и повторяющиеся (табл. 1). Названия последних в приведённой таблице выделены курсивом. Наличие подобных повторяющихся датчиков расширяет возможности педагога по организации лабораторного практикума.

Таблица 1

Датчики цифровых лабораторий по биологии, экологии и физиологии

 

 

Приложение 1.

Критерии оценивания исследовательского проекта.

 

Конвертация в оценку

0-9 баллов – оценка 2

10-14 баллов – оценка 3

15-20 баллов – оценка 4

21-25 баллов – оценка 5