Содержание:
Махлин Марк Давидович Солоницына Людмила Петровна - Аквариум в школе 1
ВВЕДЕНИЕ 1
ЗНАЧЕНИЕ АКВАРИУМА В УЧЕБНОМ ПРОЦЕССЕ 1
СОДЕРЖАНИЕ АКВАРИУМА В УСЛОВИЯХ ШКОЛЫ 2
Глава I. АКВАРИУМНЫЕ РАСТЕНИЯ:БИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ И ИСПОЛЬЗОВАНИЕ В УЧЕБНОМ ПРОЦЕССЕ 3
Глава II. АКВАРИУМНЫЕ ЖИВОТНЫЕ: БИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ И ИСПОЛЬЗОВАНИЕ В УЧЕБНОМ ПРОЦЕССЕ 11
Глава III. АКВАРИУМ 28
ВО ВНЕКЛАССНОЙ РАБОТЕ 28
ЭКСКУРСИИ В ПРИРОДУ 28
ОПЫТЫ И НАБЛЮДЕНИЯ - Название - Время поднятия к поверхности воды - Время опускания - На сколько времени хватило воздуха для дыхания 29
Рекомендуемая литература 32
Цветные таблицы к книге "Аквариум в школе" 32
ОГЛАВЛЕНИЕ 33
Махлин Марк Давидович Солоницына Людмила Петровна
Аквариум в школе
М. Д. МАХЛИН
Л. П. СОЛОНИЦЫНА
ББК 28.082
М36
Рецензенты:
кандидат биологических наук Е. А. Цепкин;
кандидат биологических наук О. И. Малютин.
Махлин М. Д., Солоницына Л. П.
М36
Аквариум в школе: Кн. для учителя. - М.: Просвещение, 1984.- 144 с., ил.
В книге даны рекомендации по использованию аквариума как наглядного пособия при изучении биологии в объеме, предусмотренном школьной программой и во внеклассной работе. Рассмотрены проблемы организация аквариумов разных вариантов в школе. Большое внимание уделено проведению экскурсий с целью знакомства с водной фауной и сбора объектов для аквариумов. В связи с этим авторы подробно останавливаются на правилах поведения и изъятия животных и растений кз водоемов, руководствуясь законодательством СССР. Книга написана для учителей биологии средней школы.
© Издательство "Просвещение", 1984 г.
ВВЕДЕНИЕ
Настоящая книга обобщила опыт проблемного семинара "Аквариум в школе" при Ленинградском институте усовершенствования учителей.
Аквариум рассматривается в условиях школы как круглогодично действующая лаборатория учителя биологии, в которой изучаются водные организмы. Авторы обратили внимание учителя на общебиологические закономерности, изучению которых на уроках и во внеклассной работе могут способствовать обитатели аквариумов.
Разделы, посвященные устройству и содержанию аквариума, в книге сокращены. Современный учитель биологии достаточно подготовлен к работе с аквариумными рыбами и может получить знания по другим книгам. Разделы о беспозвоночных и водных растениях расширены, так как этому вопросу в изданиях последних лет не уделялось большого внимания.
В книгу включены объекты водных флоры и фауны, совместное существование которых обеспечивает им вероятность жизни в одном аквариуме в определенном видовом сочетании. Соотношение видов и количество организмов в аквариуме учитель вместе с учениками определяют на основании наблюдений за их жизнью в аквариумах различной емкости.
Огромный интерес современного читателя к любым изданиям о живой природе поставил перед нами сложную задачу обеспечить пособие для учителя как можно большей познавательностью.
Расширение информации о биологии тех или иных обитателей аквариума позволяет учителю более интересно провести тот или иной урок, расширить учебный материал за рамки учебника (в то же время обеспечить более высокий уровень нравственного воспитания, в первую очередь вызвать любовь к живой природе).
Книга содержит методические рекомендации по демонстрации живых объектов аквариума на уроках школьного курса биологии, по проведению опытов и наблюдений во внеклассной работе.
ЗНАЧЕНИЕ АКВАРИУМА В УЧЕБНОМ ПРОЦЕССЕ
Аквариумы всегда привлекают детей разного возраста, вызывают их удивление, возбуждают любознательность. Но в условиях школы, когда ставится задача использовать аквариум на уроках ботаники, зоологии, общей; биологии, его декоративно-демонстрационная функция отступает на задний план. Аквариум становится подсобной лабораторией учителя.
Аквариум помогает развитию у учащихся важнейших биологических понятий, таких, как морфологические особенности организмов в связи со средой обитания, взаимосвязь организмов в биоценозе, специфика экологических групп, конвергенция, дивергенция, искусственный отбор, селекция и др.
В опытах и наблюдениях за обитателями аквариума учащиеся открывают увлекательный мир сложных взаимоотношений и их закономерностей. Преимущество этих наблюдений и опытов в том, что для них не нужны большие площади, они не осложняются погодными и сезонными изменениями. Если велась летняя работа по изучению природы естественных водоемов, аквариумы обеспечивают исследования водных организмов осенью и зимой. Опыты и наблюдения за аквариумными животными увлекают учащихся, превращают их в исследователей. Если работа в школьном аквариумном уголке хорошо организована, она способствует развитию трудовых навыков учащихся, сплочению коллектива, помогает направить энергию школьников на общественно полезные дела и развить инициативу исследователя.
Аквариум приучает детей рационально использовать свободное время, приобщает к самообразованию - поиску ответов на многие вопросы, связанные с аквариумоводством, в книгах и журналах по биологии.
Общение с аквариумом развивает школьников эстетически, помогает воспитанию хорошего вкуса. Известно, что простое созерцание аквариума со свежей зеленью и здоровыми рыбами улучшает состояние нервной системы, снимает возбуждение, успокаивает человека. Декоративные аквариумы помещают в больницах, пансионатах, санаториях. Их устанавливают на пультах управления автоматическими системами, так как они снимают усталость операторов, вызванную монотонностью работы. В коридорах школ, где дети находятся в перерывах между занятиями, и особенно в школах нового типа - школах полного дня - аквариумы необходимы, так как дети любят живую природу. Маленький мир аквариума, зимнего сада живого уголка необходим для воспитания и развития ребенка. В общении с живым отдыхает нервная система, повышается эмоциональность, что очень важно детям при 9 - 10-часовой рабочей нагрузке в школе и дома.
Аквариум воспитывает любовь к живому, к природе, к пониманию удивительного мира воды. Содержание понятия "аквариум" развивается в школе постепенно в рамках программы по биологии соответственно возможностям возрастных особенностей школьников.
Наиболее простое определение: аквариум - это сосуд для содержания водных организмов. Не сразу выявлено понимание взаимосвязи между аквариумными растениями и животными. И появилось другое определение: аквариум - емкость, в которой в водной среде содержатся животные и растения. Появились аквариумы со стеклянными стенками, с укорененными в грунте растениями, с дополнительным освещением, аэрированием воды, разнообразным видовым составом живых организмов.
Наконец, пришло понимание, что аквариум можно рассматривать как искусственную модель водоема. Появилось определение: аквариум - это прибор, представляющий действующую модель водоема, управляемую человеком. Такое определение аквариума наиболее научно. В то же время оно подчеркивает роль и значение человека, зависимость жизнедеятельности модели от знаний, опыта, внимания и ответственности того, кто ею управляет.
Но и это не последнее из определений. Аквариум - модель экосистемы. В аквариуме сосредоточены четыре характерных для водной экосистемы компонента: неживые, так называемые абиотические вещества (грунт, вода и т. д.) и три группы живых существ - фотосинтезаторы (водоросли и высшие водные растения), потребители (животные всех видов, от инфузорий до рыб, растительноядные и хищные), наконец, разрушители (бактерии и грибы, существующие за счет мертвых тканей растений и животных; они перерабатывают ткани до простых веществ, пригодных для усвоения растениями). Кроме того, в аквариуме происходит круговорот веществ, подобный круговороту веществ в природе. Система аквариума, до известных пределов, обладает определенной устойчи-
востью, способностью восстанавливать нарушенное равновесие.
Познакомить учащихся с аквариумом нужно во внеклассной работе или на уроках в младших классах. Определение понятия системы аквариум дается на уроках по экологии в курсе общей биологии.
В процессе изучения всех предметов биологического цикла аквариум приобретает большую значимость как •средство обеспечения уроков натуральным материалом.
На уроках ботаники широко используются аквариумные растения. Например, при изучении темы "Клетка" в V классе с целью конкретизации и дальнейшего развития понятия об особенностях строения клетки учащимся предлагается посмотреть клетки водоросли нигеллы или клетки, расположенные по краю листа водяного папоротника. Эти клетки крупные и хорошо просматриваются под микроскопом. Рассматривая поочередно на демонстрационном столе клетки нителлы и водяного папоротника, учащиеся наблюдают движение цитоплазмы и пластид, которые окрашивают клетку. Ярко-изумрудная окраска клеток производит на пятиклассников большое впечатление, они с восторгом рассматривают их и надолго запоминают урок.
Для демонстрации опыта по выделению зелеными листьями на свету кислорода также используются водные растения: элодея канадская, валлиснерия, гигрофила.
При изучении основных групп растений в VI классе аквариумы позволяют всегда иметь под рукой любое количество различных водорослей, водяных мхов и папоротников. Выращиванием водяных папоротников в плотно закрытых крышкой аквариумах с уровнем воды не более 5 см сравнительно легко получить от них споры. Водная растительность используется и при изучении приспособленности растений к условиям среды. Несложные эксперименты позволяют наблюдать хорошую приспособленность многих гигрофитов, показать, как меняются внешний вид и назначение листьев, стеблей корней растений при переходе из водной среды в воздушную.
При изучении курса зоологии аквариумы дают возможность познакомить индивидуально каждого в классе с живыми объектами: амебой, эвгленой зеленой, инфузорией туфелькой.
В лабораторных аквариумах удается довольно долго содержать гидр и планарий, которые к тому же легко
размножаются. В сравнительно небольших сосудах в условиях школы можно выращивать и размножать водных моллюсков. Раковины улиток, длительное время живущих в аквариумах, более прозрачны, удобны для наблюдения, чем у прудовиков и катушек, взятых весной из природных водоемов. Отлично развиваются в аквариумах и тропические брюхоногие моллюски ампуллярии. Пресноводные лужанки позволяют показать учащимся брюхоногих моллюсков, дышащих жабрами и размножающихся живорождением. В специально подготовленных водоемах в живом уголке длительное время живут двустворчатые моллюски беззубки и шаровки.
В VII классе при изучении членистоногих аквариум позволяет демонстрировать речных раков, водяных осликов, дафний и циклопов. Водный паук-серебрянка легко акклиматизируется в лабораторных сосудах, строит воздушное гнездо, иногда удается наблюдать в неволе и размножение этих пауков.
В качестве лабораторных работ в программах рекомендуются наблюдения над живыми рыбами и их внешним строением (с. 122). Школьный аквариум не только обеспечивает подобные демонстрации живых объектов на уроках, но и расширяет их круг главным образом за счет показа живых членистоногих, наблюдений за водными членистоногими в уголке живой природы.
При изучении общей биологии хорошо устроенный и длительно существующий аквариум помогает понять взаимодействие абиотических и биотических условий среды (тема "Основы экологии"). Учащиеся на уроках могут оценить эти условия в .аквариуме, попытаться самостоятельно составить простейшие пищевые цепи, понять отличия этих цепей в модели - аквариуме - от таковых в настоящем биоценозе - природном водоеме.
СОДЕРЖАНИЕ АКВАРИУМА В УСЛОВИЯХ ШКОЛЫ
Начинающим учителям работа с аквариумом порой кажется недоступной и трудоемкой. Действительно, первые шаги в этом деле сопряжены с некоторыми трудностями, связанными с неопытностью. По мере приобретения опыта, количество трудностей уменьшается, а затраты сил и времени на преодоление этих трудностей компенсируются радостью и удовлетворением, которые получает учитель в ходе организации работы учащихся с аквариумом.
Школьные аквариумы подразделяют на демонстрационные, декоративные и лабораторные. Демонстрационные аквариумы помещают в кабинете биологии и заселяют объектами, которые могут быть непосредственно использованы на уроках (крупные аквариумные рыбы, водные растения с различными биологическими особенностями) . Декоративные аквариумы помещают в рекреациях школы, пионерской комнате, комнатах продленного дня. Для них используют сосуды емкостью от 50 до 200 л. Крупные аквариумы требуют меньшего ухода, чем мелкие аквариумы, и в них легче рассмотреть поразительный мир животных и растений.
Лабораторные аквариумы содержат в лаборантских комнатах, уголках живой природы, в кабинетах. Декоративность в них необязательна, но чистота и опрятность необходимы. Они предназначены для организмов, изучаемых на уроках и внеклассных занятиях.
Размеры лабораторных аквариумов должны быть строго согласованы с биологическими особенностями содержащихся в них растений и животных. Для некоторых мелких животных - простейших, планарий, паука-серебрянки, а также для водоросли нителлы, водяных мхов достаточен сосуд небольших размеров. Для содержания этих организмов можно использовать стеклянные банки емкостью 1 - 3 л. При одновременном содержании нескольких видов нехищных водных членистоногих, моллюсков и гидр необходимы сосуды емкостью 10 - 50 л. Многим видам рыб и растений (кабомбе, валлиснерии) необходимы аквариумы емкостью от 50 л и более.
Содержание аквариумов с многообразным растительным и животным миром доступно любой школе при соблюдении ряда условий. Перечислим основные из них.
1. Аквариум не должен стоять под прямыми солнечными лучами. Обильное размножение одноклеточных водорослей на свету вызывает "цветение" воды. Осенью и зимой рекомендуется подсвечивать аквариум электролампами в течение 6 - 8 ч.
2. Температурный режим определяют биологические особенности объектов и цели их содержания. Недопустим перегрев воды от солнечного или лампового освещения. Летом в аквариумах регулярно производят частичную подмену воды. Для сохранения простейших с осени до момента изучения в курсе зоологии (конец февраля - начало марта) их содержат при температуре от 12 до 15 °С. С середины февраля аквариум освещают и обогревают. При температуре в аквариуме 20 - 25 °С активно размножаются простейшие.
3. Рыб и членистоногих желательно кормить живым кормом (мотылем, трубочником, дафниями, циклопами). При отсутствии зоомагазинов в зимнее время трудно обеспечить аквариумное хозяйство этим кормом. Тогда в уголке живой природы можно развести горшечного червя - энхитрея, сохранить с осени дождевых червей, а некоторых обитателей аквариума перевести на сухой корм.
При кормлении рыб любым кормом (в том числе и живым) необходимо давать рыбам столько корма, сколько обитатели аквариума могут съесть в течение 20 - 30 мин.
4. Аквариум необходимо держать закрытым. Чистку аквариума проводят периодически: остатки корма и продукты жизнедеятельности животных удаляют, налет водорослей со стекол снимают скребком или чистой тряпочкой. Обновляют аквариум, т. е. промывают грунт и наливают свежую отстоянную воду, ке чаще, чем один раз в полгода. Такие переустройства воспринимаются обитателями аквариума как катастрофа. Они могут долго болеть, а случается и погибают. Основное правило при уходе за аквариумом - лучше несколько минут ежедневного ухода, чем частая генеральная уборка.
Известны случаи, когда в крупных аквариумах годами не меняется полностью вода. При этом все внимание может быть сосредоточено на изучении биологических явлений, связанных с жизнью искусственного водоема.
5. Создавая условия жизни для водных животных, нужно помнить, что среди них много хищных, поэтому нельзя, например, помещать в один небольшой аквариум разные виды членистоногих: они могут уничтожить друг друга. Кроме того, учащиеся тяжело переживают гибель одних животных в результате агрессивности других.
6. Все объекты уголка живой природы должны иметь паспорт: этикетку с названием растений и животных, находящихся в уголке, и с их краткой характеристикой. Этикетки прикрепляют к аквариумам или помещают рядом. Желательно, чтобы в специальных ящичках имелись их дубликаты. Этикетки должны быть аккуратно оформлены.
Ряд обитателей школьного аквариума, о которых будет рассказано в этой книге, в аквариумах не размножаются или размножаются с трудом. Заранее, в начале учебного года, их отлавливают в природных водоемах и содержат в лабораторных аквариумах. Без разрешения местных природоохранительных организаций собирать большинство видов растений и животных запрещено на основании Закона СССР об охране и использовании животного мира, принятого на третьей сессии Верховного Совета СССР 25 июня 1980 г. Учитель перед экскурсией должен напомнить учащимся, статью 67 Конституции СССР: "Граждане СССР обязаны беречь и охранять природу, охранять ее богатства" и некоторые положения из вышеупомянутого Закона.
Закон устанавливает запреты и ограничения в использовании животного мира, предусматривает охрану животных от самовольного пользования, оговаривает условия ограничения при изъятии животных для зоологических коллекций. Подобная беседа с экскурсантами дисциплинирует их во время работы на водоемах, предотвращает бездумное нанесение вреда природному биоценозу.
В то же время учителю полезно знать, что согласно утвержденному постановлением Совета Министров СССР Положению об охране рыбных запасов и регулировании рыболовства в водоемах СССР (утверждено в 1958 г., обновлялось и уточнялось в 1978 и 1981 гг.) "любительский и спортивный лов рыбы, добыча других водных животных для личного потребления разрешаются всем гражданам бесплатно во всех водоемах, за исключением заповедников, рыбопитомников, прудовых в других культурных рыбных хозяйств, с соблюдением установленных правил рыболовства и водопользования" (Емельянова В. Г., Заславская Л. А. Судебное рассмотрение дел о нарушении законодательства об охране животного мира. М., 1982, с. 12). Поэтому ознакомительные экскурсии на водоемы проводятся без ограничений, но экскурсии с изъятием животных и растений для школьных аквариумов заранее согласуются с местными отделениями органов рыбоохраны и обществами охраны природы; уточняются намеченные для посещения водоемы, виды животных и растений, которые предполагается собрать и выловить, их количество. При этом экскурсии могут получить от этих организаций и дополнительные задания по охране водоемов, их очистке и т. п. (см.: Заровный Г. М. Школьные заказники.- М., 1983; Махлин М. Д. Под охраной "голубых патрулей". М., 1982).