Урок 33-34. Проект «Определение дерева по веточкам и почкам»

Практическая цель проекта – определение названия дерева по побегу в осенне-зимний период с помощью электронного определителя, обобщение результатов работы и оформление выводов с помощью программы подготовки презентаций.
Методическая цель проекта – обучение использованию бинарного дерева для классификации видов растений, продолжение обучения поиску объекта по описанию, знакомство с биологическими понятиями на основе информатических (формальных) критериев, обучение выделению наиболее важных признаков объекта и правильному представлению результатов исследования.

О проекте

Данный проект открывает серию из трех проектов 3 класса с биологическим содержанием. Мы предлагаем объединить эти три проекта воедино, выбрав для всех общий объект – дерево или кустарник. Именно этот объект в трех проектах («Определение дерева по веточкам и почкам», «Дневник наблюдения за растением», «Мое дерево») мы предлагаем изучать с разных сторон. В этом проекте задача ребят – правильно определить название дерева (кустарника), которое они выбрали для работы. Конечно, дети должны выбирать дерево/куст, название которого им не известно, иначе работать в этом проекте будет просто неинтересно. Для работы в этом проекте мы предлагаем компьютерный ресурс – электронный определитель дерева. Принцип деления на каждом этапе работы с этим определителем дихотомический. Это означает, что на каждом шаге, отвечая на вопрос «Да» или «Нет», ребенок постепенно сужает круг подходящих растений и в результате получает одно растение, соответствующее именно такому набору признаков. Определитель выдает ребенку название растения и его внешний вид (для сравнения). Такой дихотомический принцип построения дерева с точки зрения информатики для нас очень важен, поскольку соответствует бинарному дереву классификации. Таким образом, ребенок в процессе своей работы движется по некоторому пути бинарного дерева. Лист такого дерева – название дерева, а выбор следующей вершины дерева на каждом этапе продиктован ответом на вопрос определителя «Да»/«Нет».

Для этого проекта дети могут выбрать растения только двух видов – деревья и кусты. Вряд ли детям перед началом проекта нужно будет объяснять, что такое дерево, все это наверняка знают. Что касается кустов, здесь нужно пояснить ребятам, что сюда входят три вида растений – кустарники, кустарнички и древовидные лианы. Кустарнички отличаются от кустарников в основном размером (они обычно меньше), продолжительностью жизни и немного характером ветвления. Детям будет достаточно указать, что в число кустарничков входят небольшие растения, например, черника. Под древовидными лианами стоит понимать такие виды кустарников, которые растут, оплетая некоторую опору (дерево, веревку и т. д.) с помощью специальных отростков.

Перед началом работы в проекте от детей понадобится некоторая предварительная подготовка. Во-первых, они должны выбрать неизвестное им растение – дерево или куст. Во-вторых, нужно аккуратно срезать с выбранного растения молодой побег. На таком побеге должны быть хорошо видны почки (верхушечная и боковые), а также поперечный срез (некоторые вопросы определителя касаются внешнего вида среза). В-третьих, нужно сфотографировать дерево целиком и один из старых побегов – веток, возраст которых не меньше года. Это может быть ветка, которая отходит непосредственно от ствола. Мы советуем детям выбрать для наблюдения не одно, а два растения. С одной стороны, в вашем классе наверняка найдутся очень быстрые дети, которые определят название растения очень быстро и необходимо будет загрузить их работой. С другой стороны, предлагаемый определитель хоть и включает в себя большинство деревьев/кустов, произрастающих в нашей полосе (около 80%), но нет гарантии, что ребенок не отыщет именно такого дерева, которого в определителе нет. Чтобы ученик не оказался в тупике, лучше иметь запасной вариант. Наконец, может получиться такая ситуация, что ребенок некачественно срезал побег или сделала фото и не может по своим данным ответить на один из вопросов определителя. Для таких случаев тоже лучше иметь запасной вариант.

Первый урок проекта

Работа с определителем

Скорее всего, практическую задачу проекта вам пришлось частично объяснить, когда вы давали детям домашнее задание на этот урок, чтобы они правильно выбрали дерево для работы. Если нет, как всегда стоит начать проект с постановки практической задачи. После этого попросите детей открыть электронный ресурс к данному проекту.

 Обратите внимание ребят, что на первой странице определителя находятся основные биологические понятия, которые им могут пригодиться при ответах на вопросы определителя (побег, почка, супротивные почки, очередные почки и т. д.). Следует перед началом работы посоветовать ребятам просмотреть основные понятия, большинство которых разъясняется не словесно, а графически, то есть показано на рисунках. Затем ребята начинают отвечать на вопросы определителя (да/нет), двигаясь от одного ветвления к другому. Если вопрос достаточно простой и не включает не знакомое детям биологическое понятие, то после него сразу идут два ответа «да/нет», из которых детям предстоит выбрать. После выбора некоторого ответа сразу появляется следующий вопрос и соответственно следующее ветвление дерева. Если вопрос имеет биологическую специфику и может быть понят ребенком не до конца, то мы поддерживаем каждый из ответов графической иллюстрацией, то есть, предлагаем ребенку выбрать не просто из словесных формулировок, но и из схематичных картинок. Таким образом, для каждого ответа «Да» / «Нет» нарисована картинка, подходящая к данному ответу. Эти две картинки ребенок сопоставляет со своим побегом (или фото) и выбирает более похожую картинку и относящийся к ней ответ на вопрос.

После ответа на последний вопрос, перед ребенком появляется картинка, на которой изображен побег дерева и название растения. Картинка здесь дана для того, чтобы ребенок мог сравнить, действительно ли речь идет об этом растении. Как вы понимаете, дети не всегда правильно отвечают на вопросы определителя, поэтому если бы мы приводили в конце каждого пути только название растения, то невозможно было бы осуществить проверку и самопроверку правильности определения растения. Попросите детей на последнем этапе позвать вас и вместе проверить решение. Конечно, здесь могут быть разные варианты. Первый – картинка с растением действительно похожа на побег ребенка и соответствующие фото. В этом случае вы с учеником удостоверились, что растение определено правильно и ребенок переходит к следующему этапу работы. Второй – картинка отличается от побега и фото ребенка. В этом случае для начала предложите ученику снова поработать с определителем, начиная с первого вопроса, и не торопясь ответить на те же вопросы. Если после повторного определения у ребенка получается тот же результат, советуем вам проделать эту работу вместе с ребенком. При этом вы либо найдете у ребенка ошибку, то есть найдете то место в определителе, где он отвечает на вопрос неверно, либо вместе убедитесь, что выбранного ребенком растения в определителе просто нет, поэтому, отвечая на вопросы правильно, он получает другое растение. Во втором случае ребенку следует предложить поработать со вторым своим растением. В конце первого урока проекта каждый ученик должен получить вполне конкретный результат – выяснить название своего дерева или куста. Если у кого-то из ребят осталось много свободного времени, предложите ему перейти к следующему этапу проекта (см. второй урок проекта).

Второй урок проекта

План урока

  1. Общее обсуждение.
  2. Работа с определителем – поиск наиболее важных признаков растения.
  3. Оформление результатов работы с определителем в виде страницы презентации.

Общее обсуждение

Как уже говорилось, результаты работы детей в этом проекте должны стать составной частью исследования, итоги которого класс будет подводить в проекте «Мое дерево». Поэтому цель данного урока – подвести итоги первого этапа исследования (определения названия выбранного растения) и оформить результаты в виде одной (или двух) страницы компьютерной презентации, например, в программе Power Point.

Для начала нужно обсудить с классом, что должно размещаться на этой странице презентации. Во-первых, на странице должен быть заголовок. Общий заголовок «Проект «Мое дерево»», он будет на каждой странице презентации. Подзаголовок «Определение дерева (куста) по веточкам и почкам». Также в заглавии страницы можно указать период наблюдения (месяц), поскольку для данного проекта это достаточно важно.

Во-вторых, на странице должны быть цифровые фото, сделанные учеником. Обязательно должно быть крупное фото побега и растения целиком (в зимний период). Если в определителе ребенок использовал какие-то признаки, которые на этих фото не видны, например, характер среза или чешуек, то нужно привести фото, на котором они видны отчетливо.
В-третьих, на странице презентации должны быть перечислены все признаки, по которым, пользуясь определителем, учащийся получил название своего дерева. Наконец, на странице презентации должно быть указано название растения.

Работа с определителем – поиск наиболее важных признаков растения

Как говорилось выше, на странице презентации обязательно должны быть перечислены признаки, которыми учащийся пользовался при определении данного растения. Поскольку определение в данном проекте должно обязательно вестись в зимний период (поздней осенью или ранней весной), то это признаки, относящиеся в основном к побегам и почкам. Для того, чтобы выписать эти признаки, ребенок должен снова открыть электронный определитель и пройтись по нему от начала и до нужного листа дерева, записывая по ходу признаки, которые он использовал на каждом из ветвлений. Хотя эта работа выглядит достаточно простой, тем не менее, ее нельзя выполнять полностью формально. Особенно не простой бывает ситуация с выписыванием признаков в случае, если на некотором ветвлении ребенок дает ответ «Нет». В этом случае ребенку приходится как бы строить отрицание к исходному признаку. Иногда сделать это достаточно легко. Например, если расположение почек на побеге не супротивное, значит оно очередное, а если почечных чешуек не одна, значит несколько. В других случаях дело обстоит сложнее. Иногда ребенок может попытаться описать признак соответствующий своему растению, а иногда его лучше просто пропустить. Так можно пропустить признаки, которые являются очень специфическими (подходящими для одного растения), в случае если ребенок дает в соответствующем ветвлении ответ «Нет». В этом случае при построении отрицания к данному признаку, получается слишком широкий спектр подходящих растений, что не дает нам конкретной и значимой информации. Например, в ветвлении указан признак «Почки очень мелкие, ветки покрыты маленькими шишечками», подходящий для лиственницы. Если нам этот признак не подходит (мы даем в этом ветвлении ответ «Нет»), то о своем побеге мы не можем сказать ничего более конкретного (кроме того, что у нас ситуация не такая). Таким образом, в некоторых случаях этот этап работы может потребовать вашего вмешательства. Возможно, некоторых детей придется консультировать в индивидуальном порядке – с кем-то вместе стоить отрицание или советовать пропустить один из признаков, указанных в определителе.

Вот как будет выглядеть описание признаков из определителя для дерева «Вяз гладкий».
Вид растения: дерево.
Растение зимует без листьев.
Расположение почек на побеге очередное.
Почечных чешуй несколько (больше двух).
Побеги плоские, от почки к почке изгибаются зигзагом.
Побеги голые, гладкие на ощупь.

Оформление результатов работы с определителем в виде страницы презентации

Оформление презентации – работа для детей достаточно знакомая. Перед началом работы дайте ребятам лишь несколько общих советов по оформлению. Первый – не стоит размещать на странице больше двух фото, это смотрится не очень красиво. Если, исходя из используемых признаков, необходимо разместить в презентации 3–4 фото, то лучше отвести под нее не одну, а две страницы. Второй – на странице презентации должно быть очень хорошо видно название растения. Оно должно быть напечатано крупным шрифтом и выделено, как общий вывод и итог работы. Например, так «Вывод: данное растение «Вяз гладкий».

В данном проекте не планируются выступления ребят, поскольку они будут проходить по завершении итогового отчета и презентации в целом, то есть в конце проекта «Мое дерево». Чтобы не оставлять работу детей без оценки, учитель может оценить работы по окончании данного этапа без общего обсуждения.