ไม่เหมือนวิทยาศาสตร์ในโรงเรียนมัธยมต้น ชีววิทยาของโรงเรียนมัธยมปลายเป็นความพยายามที่ต้องลงมือทำจริง การทดลองเป็นส่วนมาตรฐานของหลักสูตรชีววิทยา ไม่ว่าจะเป็นส่วนหนึ่งของชั้นเรียนห้องปฏิบัติการควบคุม งานวิทยาศาสตร์ หรือโครงงานของนักศึกษารายบุคคล สำรวจการทดลองทางชีววิทยาของโรงเรียนมัธยมศึกษาตอนปลายที่น่าสนใจ และค้นพบแนวคิดสำหรับการทดลองทางชีววิทยาที่ง่ายและสะดวกเพื่อรวมเข้ากับหลักสูตรของคุณ
ตัวอย่างการทดลองทางชีววิทยาสำหรับโรงเรียนมัธยมปลาย
ไม่ว่าคุณจะกำลังมองหาโครงการนิทรรศการวิทยาศาสตร์หรือต้องการสร้างโครงการสำหรับงานมอบหมายในชั้นเรียน มีโครงการชีววิทยาสำหรับวัยรุ่นมากมาย
กบผ่า
ผ่ากบเป็นส่วนสำคัญของชีววิทยาระดับมัธยมศึกษาตอนปลาย หากเป็นไปได้ พยายามหาตัวอย่างทั้งตัวเมียและตัวผู้สำหรับชั้นเรียนของคุณ เพื่อให้นักเรียนมองเห็นไข่และเปรียบเทียบด้านในกับกบตัวผู้
ผ่าดอกไม้
นักเรียนมัธยมปลายอาจรู้สึกไม่มั่นใจเกี่ยวกับการผ่ากบ ให้ผ่าดอกไม้แทน วัยรุ่นสามารถค้นหาและติดป้ายกำกับส่วนหญิงและชายของดอกไม้ได้ อาจเป็นเรื่องสนุกสำหรับนักเรียนมัธยมปลายที่จะตรวจดูความซับซ้อนของดอกไม้ภายใต้กล้องจุลทรรศน์
ความหลากหลายในกลุ่มตัวอย่างพืช
การทดลองทางชีววิทยาง่ายๆ อีกประการหนึ่งคือการเข้าไปในสภาพแวดล้อมทางธรรมชาติของคุณ เช่น สวนสาธารณะในท้องถิ่น เพื่อสังเกตความหลากหลายของตัวอย่างพืช เพื่อให้การทดลองมีรายละเอียดมากขึ้น นักเรียนสามารถถูตัวอย่างที่เก็บรวบรวมไว้บนกระดาษกรองเพื่อดูว่าพืชชนิดใดมีสีอะไรบ้างวัยรุ่นสามารถค้นหาคำตอบว่าทำไมพืชบางชนิดจึงมีสีบางสี
การถ่ายภาพ
การแสดงให้เด็กๆ เห็นว่าการถ่ายภาพแบบโฟโตโทรฟิซึมส่งผลต่อพืชอย่างไรอาจเป็นเรื่องน่ากระจ่างแจ้ง พวกเขาสามารถสร้างการทดลองโดยใช้วัสดุที่แตกต่างกันเพื่อส่งผลต่อแสง พวกเขาสามารถดูว่าแสงส่งผลต่อการเจริญเติบโตของพืชอย่างไร
น้ำจากแหล่งทั่วไป
น้ำมีอยู่ทุกที่ น่าเสียดายที่น้ำมีองค์ประกอบหลายอย่างเช่นกัน การทดลองที่ยอดเยี่ยมคือการเก็บตัวอย่างน้ำจากแหล่งต่างๆ และดูด้วยกล้องจุลทรรศน์ จากนั้นนักเรียนสามารถเปรียบเทียบผลลัพธ์ของตนและพยายามตั้งสมมติฐานว่าเหตุใดแหล่งน้ำหนึ่งๆ จึงมีสิ่งมีชีวิตมากกว่าแหล่งอื่น
การทดลองยีสต์
การทดลองอื่นเกี่ยวข้องกับการนำขนมปังมาชิ้นหนึ่งเพื่อติดตามเชื้อราที่เติบโตในช่วงสองสัปดาห์
การรับรู้รสชาติ
ทุกคนมีรสนิยมเป็นของตัวเอง อย่างแท้จริง! บางคนชอบของเปรี้ยวในขณะที่บางคนชอบหวาน ค้นหาว่าทุกคนรับรู้รสชาติแบบเดียวกันและมีเกณฑ์การรับรสชาติที่เหมือนกันหรือไม่โดยทำการทดลองในชั้นเรียน
ประสิทธิภาพของยาฆ่าเชื้อ
เคยสงสัยบ้างไหมว่าเจลล้างมือมีประสิทธิภาพในการฆ่าเชื้อแบคทีเรียแค่ไหน? ทดสอบเลย! เพาะเชื้อแบคทีเรียในจานเพาะเชื้อพร้อมกับกระดาษชุบเปอร์ออกไซด์ น้ำส้มสายชูกลั่น รับบิ้งแอลกอฮอล์ ฯลฯ มาดูกันว่าแต่ละอย่างทำงานอย่างไรเพื่อยับยั้งการเจริญเติบโตของแบคทีเรีย
พันธุศาสตร์พืชถั่ว
นักเรียนสามารถสร้างการทดลองพืชถั่วลันเตาทางพันธุกรรมของเมนเดลขึ้นมาใหม่ได้ ด้วยการปลูกต้นถั่วและการเปรียบเทียบฟีโนไทป์ นักเรียนสามารถระบุจีโนไทป์ของพืชแม่แต่ละต้นได้
ตรวจสอบลายนิ้วมือ
ลายนิ้วมือเป็นคุณสมบัติที่น่าทึ่งมากบนร่างกายมนุษย์ คุณไม่เพียงแต่ใช้เปิดโทรศัพท์ของคุณเท่านั้น แต่แต่ละอันก็มีเอกลักษณ์เฉพาะตัวอีกด้วย วางลายนิ้วมือของคุณบนกระดาษและตรวจสอบลักษณะต่างๆ ของเส้นและส่วนโค้งบนนิ้วของคุณ เปรียบเทียบลายนิ้วมือของทุกคนในชั้นเรียน
เปรียบเทียบเซลล์สัตว์และพืช
เพื่อให้เข้าใจเซลล์สัตว์และพืชได้ดีขึ้น นักเรียนสามารถเปรียบเทียบเซลล์จากแก้มกับเซลล์จากหัวหอมได้ เพียงย้อมเซลล์ด้วยไอโอดีนหรือสีย้อมอื่นเพื่อให้มองเห็นโครงสร้างเซลล์ได้ดีขึ้นภายใต้กล้องจุลทรรศน์
โมเดลดีเอ็นเอ
การสร้างแบบจำลอง DNA เป็นวิธีที่ดีเยี่ยมในการช่วยให้นักเรียนเข้าใจโครงสร้างและหน้าที่ของ DNA ในพันธุศาสตร์ นักเรียนสามารถใช้ลูกกวาด เชือก และไม้จิ้มฟันเพื่อพัฒนาแบบจำลองโครงสร้างเกลียวคู่ที่เหมือนจริง
เชื้อโรคจากขวดน้ำ
หลายคนเติมขวดน้ำตอนมัธยมปลาย แต่พวกมันกลับเติมเชื้อโรคหรือแบคทีเรียลงในขวดหรือเปล่า? การเติมขวดน้ำแบบใช้แล้วทิ้งปลอดภัยหรือไม่? ให้นักเรียนใช้สำลีเช็ดขวดน้ำที่ใช้และมองหาแบคทีเรียรอบๆ ฝาหรือบนขวด
ทดสอบผม
วัยรุ่นใช้ผลิตภัณฑ์สำหรับเส้นผมเยอะมาก แต่พวกเขาใช้งานได้จริงเหรอ? ให้วัยรุ่นในชั้นเรียนของคุณเก็บตัวอย่างผมบางส่วน ดูว่าเกิดอะไรขึ้นกับเส้นผมเมื่อมีการเติมผลิตภัณฑ์สำหรับเส้นผมทั่วไป
วัฏจักรของน้ำ
การเข้าใจวัฏจักรของน้ำไม่ใช่เรื่องยาก แต่วัยรุ่นสามารถดูได้โดยตรงด้วยการสร้างการทดลองวัฏจักรของน้ำ เพียงแค่ให้พวกเขาเติมน้ำลงในถุงแล้วติดเทปไว้ที่หน้าต่าง พวกเขาจะดูการทำงานของการระเหย การควบแน่น และการตกตะกอน
ขวดระบบนิเวศปิด
อาจเป็นเรื่องยากสำหรับนักเรียนที่จะจินตนาการถึงบางสิ่งที่มีระบบนิเวศของตัวเอง อย่างไรก็ตาม คุณสามารถใช้ขวดพลาสติกเพื่อสร้างระบบนิเวศแบบปิดได้
การทดลองชีววิทยาการสำรวจภาคสนาม
การทดลองนี้ดีมากเนื่องจากมีราคาถูก ง่าย และคุณสามารถทำได้ในหลากหลายพื้นที่รอบๆ โรงเรียนของคุณ หรือส่งนักเรียนกลับบ้านด้วย เป้าหมายคือการสังเกตพื้นที่โดยรอบเมื่อเวลาผ่านไปและติดตามตัวอย่างที่คุณรวบรวม
วัสดุที่คุณต้องการ
สำหรับการทดลองนี้ คุณต้องคว้า:
- กระปุกหรือถุงเก็บตัวอย่าง
- แหนบ
- ถุงมือ
- เดิมพันและเชือกหรือกรวยช่วยทำเครื่องหมายพื้นที่
- กระดาษหรือวารสารสำหรับจดบันทึก
- สไลด์ ฝาครอบสไลด์ และกล้องจุลทรรศน์
คำแนะนำในการสังเกต
โปรดทราบว่าคุณจะต้องสังเกตพื้นที่ของคุณเป็นเวลาหลายเดือน ดังนั้นควรเลือกพื้นที่ที่ทำเครื่องหมายใหม่ได้ง่ายหรือบริเวณที่คุณสามารถทิ้งเครื่องหมายไว้ เพื่อที่คุณจะได้กลับไปยังพื้นที่ที่กำหนดเดิมในแต่ละครั้ง
- ให้นักเรียนเลือกจุดสังเกตหนึ่งจุด จุดนั้นควรมีขนาดไม่เกิน 2-3 ตารางฟุต
- พวกเขาควรจดบันทึกและสังเกตทุกสิ่งที่พวกเขาเห็น ตัวอย่างคำถามชี้แนะได้แก่:
- เห็นหลักฐานสัตว์มั้ย? (มองหารอยพิมพ์ ขี้ขี้หรือขี้ค้างคาว ขน เม็ดนกฮูก ฯลฯ)
- คุณเห็นพืชพรรณอะไร? (มองหาตะไคร่น้ำ ตะไคร่ วัชพืช และพืชอื่นๆ)
- เห็นเชื้อราอะไร? (มองหาเห็ดและการเจริญเติบโตของเชื้อราอื่นๆ)
- เห็นแมลงอะไรบ้าง? (สนับสนุนให้นักเรียนมองหาความสัมพันธ์โดยเฉพาะที่นี่ เช่น การเชื่อมต่อยุงกับน้ำ หรือผึ้งกับดอกไม้หรือรัง)
ตัวอย่างและคำแนะนำในชั้นเรียน
นำการวิจัยกลับเข้าสู่ห้องเรียนโดยทำตามคำแนะนำเหล่านี้
- แนะนำนักเรียนให้สร้างความสัมพันธ์และบันทึกความสัมพันธ์ในพื้นที่ที่ทำเครื่องหมายไว้ ให้พวกเขาจัดทำรายการพื้นที่และวาดแผนที่คร่าวๆ ที่ซึ่งทุกสิ่งอยู่
- หากเป็นไปได้ ให้นักเรียนใช้แหนบและค่อยๆ เก็บตัวอย่างดิน เชื้อรา ตะไคร่น้ำ พืช แมลง ฯลฯ
- กลับมาในห้องเรียน ศึกษาตัวอย่าง สิ่งที่คุณสามารถค้นหาได้ ได้แก่:
- ค่า pH ของดินหรือน้ำ
- จุลินทรีย์ในน้ำ
- เซลล์พืชใต้กล้องจุลทรรศน์
- โครงสร้างเปรียบเทียบของดอกไม้ที่คุณพบ
- กำหนดให้นักเรียนบันทึกทุกอย่างลงในสมุดบันทึกของตนเองหรือสมุดบันทึกแบบโต้ตอบ
เคล็ดลับสำหรับครู: จัดสถานที่ในห้องเรียนเพื่อดู ผ่า วาดภาพ ทดสอบ pH ฯลฯ ซึ่งจะช่วยให้นักเรียนมีทางเลือกในการดำเนินการตรวจสอบตัวอย่างของตนเอง
การทดสอบแบคทีเรีย
ให้นักเรียนดูว่าแบคทีเรียซ่อนตัวอยู่ที่ไหนมากที่สุด การทดลองนี้ดีมากหากคุณต้องการห้องปฏิบัติการที่รับประกันผลลัพธ์ มีแบคทีเรียบางชนิดซ่อนตัวอยู่ที่ไหนสักแห่งเสมอ เพียงรอให้เติบโตในจานเพาะเชื้อของนักเรียน
วัสดุ
นี่คือวัสดุที่คุณจำเป็นต้องมี
- จานเพาะเชื้อที่เตรียมไว้ สามอันต่อนักเรียนหนึ่งคน
- ผ้าเช็ดฆ่าเชื้อ
- เทปจิตรกร
- สก๊อตเทป
- เครื่องหมายถาวร
- กระดาษกราฟ
- กรรไกร
- ไม้บรรทัด
หมายเหตุวัสดุ: คุณสามารถซื้อจานเพาะเชื้อและวุ้นที่ปลอดเชื้อแยกต่างหากได้ อย่างไรก็ตาม มีความเป็นไปได้มากกว่าที่นักเรียนจะปนเปื้อนจานก่อนที่จะเช็ด
การเตรียมจานเพาะเลี้ยงของคุณ
การเตรียมจานเพาะเชื้อเป็นส่วนสำคัญของการทดลอง
- ก่อนที่จะเปิดสื่อใดๆ ให้นักเรียนระบุสถานที่สามแห่ง (แต่ในสถานที่ทางกายภาพแห่งเดียว เช่น ที่บ้านหรือที่โรงเรียน) ที่จะเช็ดแบคทีเรีย กระตุ้นให้พวกเขาตั้งสมมติฐานเกี่ยวกับสถานที่ที่พวกเขาคิดว่าจะมีแบคทีเรียมากที่สุด
- ใช้จานเพาะเชื้อ ติดตามวงกลม 3 วงบนกระดาษกราฟแล้วตัดออก
- ใช้ดินสอวาดเส้นเพื่อแสดงถึง 'ด้านบน' ของวงกลม ไม่สำคัญว่าคุณจะลากเส้นตรงไหน แต่คุณจะต้องมีสิ่งบางอย่างเพื่อแสดงให้คุณเห็นว่าจานเพาะเชื้อของคุณวางตัวอย่างไร เพื่อที่คุณจะได้มั่นใจได้ว่าคุณกำลังติดตามอาณานิคมเดียวกันทุกครั้งที่สังเกต
- ที่ด้านหลังของวงกลมกระดาษกราฟ ให้สังเกตสถานที่ที่คุณจะหยิบไม้กวาด และวันที่ที่คุณจะหยิบไม้กวาด ทำสิ่งนี้กับจานเพาะเชื้อทั้งสามจานที่คุณมี
กำลังเก็บตัวอย่าง
ให้นักเรียนนำผ้าอนามัยที่ยังไม่เปิดและอาหารเพาะเชื้อแบบปิดมาที่สถานที่ อย่างระมัดระวัง พวกเขาควร:
- วางจานเพาะเชื้อลงบนพื้นผิวเรียบ
- แกะสำลี
- ปัดไม้กวาดให้ทั่วบริเวณที่สงสัยว่ามีแบคทีเรีย
- ยกฝาขึ้น ค่อยๆ เช็ดสำลีที่ใช้แล้วให้ทั่ววุ้น แล้วปิดฝาอย่างระมัดระวังแต่อย่างรวดเร็ว
คำแนะนำ: บางครั้ง ปิดเทปจานเพาะเชื้อไว้ก็มีประโยชน์ เพื่อที่จานเพาะเชื้อจะได้ไม่ทำฝาหายโดยไม่ได้ตั้งใจ
กำลังประเมินผลลัพธ์
ตอนนี้คุณได้กวาดพื้นที่แล้ว ก็แค่ผลลัพธ์
- ให้นักเรียนวาดวงกลมขนาดเท่าจานเพาะเชื้อในสมุดทดลองหรือบนกระดาษกราฟแยกกัน วาดจานเพาะเชื้อมูลค่าหนึ่งสัปดาห์สำหรับแต่ละจานที่นักเรียนมี
- ในขณะที่อาณานิคมเริ่มเติบโต ให้นักเรียนวาดขนาดลงในสมุดจด และสังเกตทุกวัน หากไม่สามารถสังเกตได้ทุกวัน ให้สังเกตวันเดียวกันเป็นเวลาหนึ่งเดือน
- พวกเขาควรบันทึกสีและคุณลักษณะเด่นอื่นๆ ของอาณานิคมแบคทีเรียไว้ในหนังสือห้องปฏิบัติการ
- ท้ายที่สุดแล้ว นักเรียนควรเขียนบทสรุปของการเรียน
ผลของแสงต่อการเติบโต
ในห้องปฏิบัติการนี้ นักเรียนจะตรวจสอบว่าแสงส่งผลต่อการเจริญเติบโตของพืชอย่างไร นักเรียนอาจใช้พืชชนิดใดก็ได้ แต่เครปจะโตเร็วกว่า ดังนั้นนักเรียนของคุณจะได้ผลลัพธ์เร็วขึ้น
วัสดุ
รวบรวมเอกสารของคุณ
- เครส
- ถ้วยหรือชามโฟม
- ดินปลูก
- ไม้บรรทัด
- กล้อง
คำแนะนำ
เมื่อวัสดุของคุณพร้อม ก็ถึงเวลาเริ่มการทดสอบ
- ในวันที่ 1 - ปลูกเมล็ดในดินในถ้วย
- ติดฉลากถ้วยตามแสงที่คุณจะใช้ คุณสามารถเปรียบเทียบแสงอาทิตย์กับความมืดสนิท หรือเปรียบเทียบแสงหลายประเภทก็ได้
- ในแต่ละวันหลังจากวันแรก ให้ถ่ายรูปแต่ละถ้วย แล้วลองวัดการเติบโต ถ้ามี
- สำหรับรายการเข้าห้องปฏิบัติการของคุณ ให้วัดต้นกล้า และจดบันทึกลักษณะสีและรูปร่าง
การฟื้นฟูพลานาเรีย
ในห้องปฏิบัติการนี้ นักเรียนจะเฝ้าดูอัตราการงอกใหม่ของพลานาเรีย และทดสอบว่าวิธีการตัดพลานาเรียนั้นสร้างความแตกต่างหรือไม่ว่าพวกมันจะเติบโตกลับมาได้อย่างไร
วัสดุ
หากต้องการทำการทดลองนี้ คุณต้องคว้าไว้
- 9 พลานาเรีย
- จานเพาะเชื้อพลาสติกขนาดเล็ก 3 จาน
- 1 จานเพาะเชื้อพลาสติกขนาดใหญ่
- 1 ปิเปตพลาสติก
- 1 แว่นขยาย
- 1พลาสติกครอบสลิป
- น้ำแร่
- เครื่องหมายถาวร
- กระดาษเช็ดมือ
- แพ็คน้ำแข็ง(ไม่จำเป็น)
คำแนะนำในการตั้งค่า
การตั้งค่าให้ถูกต้องมีชัยไปกว่าครึ่งในการสร้างการทดลองทางชีววิทยาที่สนุกสนานและน่าสนใจสำหรับนักเรียนมัธยมปลาย
- เริ่มต้นด้วยการนับจานเพาะเชื้อเล็กๆ สามจานเพื่อให้แน่ใจว่าจะไม่มีอะไรสับสนในภายหลัง
- ใช้ปิเปต ย้ายพลานาเรียไปไว้ในจานเพาะเชื้อขนาดใหญ่
- เมื่อถึงจุดนี้ คุณอาจต้องลองวางจานเพาะเชื้อบนถุงน้ำแข็งสักสองสามนาที นี่ไม่จำเป็นเลย แต่จะทำให้พลานาเรียช้าลงเพื่อให้ตัดได้ง่ายขึ้น
- ตัดพลานาเรียสามครั้ง:
- อยู่ด้านหลังศีรษะ
- ตรงกลาง
- ขวาไปทางหาง
- ใช้ปิเปตค่อยๆ ย้ายแต่ละส่วนไปยังจานเพาะเชื้อใหม่ (พร้อมน้ำแร่)
- ทำซ้ำขั้นตอนกับส่วนของหนอนที่เหลือทั้งหมด
- สังเกตพลานาเรียทุกวัน การงอกใหม่จะถือว่า 'สมบูรณ์' เมื่อเซลล์รับแสง (จุดสีดำที่ดูเหมือนตาบนหัวของพลานาเรีย) ปรากฏขึ้น
วิธีการทางวิทยาศาสตร์และการทดลองชีววิทยาระดับมัธยมปลาย
ชีววิทยาระดับมัธยมปลายส่วนใหญ่มุ่งเน้นไปที่การปลูกฝังองค์ประกอบของวิทยาศาสตร์ให้กับนักเรียนวิธีการทางวิทยาศาสตร์เป็นหนึ่งในจุดสนใจหลักเหล่านี้ วิธีการนี้กระตุ้นให้ผู้เข้าร่วมทางวิทยาศาสตร์เป็นผู้ตรวจสอบและคาดเดาว่าจะเกิดอะไรขึ้นในการทดลองหนึ่งๆ ที่เรียกว่าสมมติฐาน จุดประสงค์ของการทดลองคือการพิสูจน์สมมติฐานที่ถูกต้องผ่านการทดลองหรือพิสูจน์ว่าไม่ถูกต้อง วิธีนี้กระตุ้นให้วัยรุ่นมีส่วนร่วมในวิธีการทางวิทยาศาสตร์ไปพร้อมๆ กับการสอนทักษะทางวิทยาศาสตร์อื่นๆ เช่น:
- ความสามารถในการประมาณการอย่างมีเหตุผลโดยพิจารณาจากปัจจัยและความรู้ในปัจจุบัน
- ปิดรายละเอียดและทักษะการตรวจสอบ
- ความเป็นไปได้ที่จะผิดพลาดและจะก้าวข้ามมันไปได้อย่างไร
- ทักษะการคิดเร็ว
การทดลองทางชีววิทยาจะสนุกได้มาก แต่ก็มีองค์ประกอบทางการศึกษาที่เป็นหัวหอกในการทดลองนี้
การทดลองชีววิทยาระดับมัธยมปลายที่สนุกและน่าสนใจ
สำหรับวัยรุ่น ชีววิทยาระดับมัธยมปลายเป็นเรื่องสนุกได้ การค้นหาการทดลองที่เหมาะสมสามารถช่วยให้ชีววิทยาโดดเด่นและเป็นมากกว่าหลักสูตรการศึกษาที่จำเป็นอีกหลักสูตรหนึ่ง ใครจะรู้? บางทีนักเรียนของคุณอาจได้รับแจ้งให้เข้าร่วมงานวิทยาศาสตร์หรืออาชีพที่มีรากฐานมาจากวิทยาศาสตร์?