In tegenstelling tot wetenschap op de middelbare school, is biologie op de middelbare school een praktijkgerichte onderneming. Experimenten zijn een standaardonderdeel van biologiecursussen, of ze nu deel uitmaken van een gecontroleerde laboratoriumklas, een wetenschapsbeurs of individuele studentenprojecten. Ontdek een paar fascinerende biologie-experimenten op de middelbare school; en ontdek ideeën voor eenvoudige en gemakkelijke biologie-experimenten die je in je curriculum kunt opnemen.
Voorbeelden van biologische experimenten voor de middelbare school
Of je nu op zoek bent naar een wetenschapsbeursproject of een project wilt maken voor een klasopdracht, er zijn talloze biologieprojecten voor tieners.
Kikkerdissectie
Het ontleden van een kikker is een essentieel onderdeel van de biologie op de middelbare school. Probeer indien mogelijk zowel vrouwelijke als mannelijke exemplaren voor uw klas te verzamelen, zodat de leerlingen de eieren kunnen zien en de binnenkant kunnen vergelijken met de mannelijke kikker.
Bloemendissectie
Middelbare scholieren kunnen een beetje kronkelig worden over kikkerdissectie. Laat in plaats daarvan een bloemendissectie uitvoeren. De tieners kunnen de vrouwelijke en mannelijke delen van de bloem vinden en labelen. Het kan leuk zijn voor middelbare scholieren om de complexiteit van bloemen onder een microscoop te bekijken.
Diversiteit onder plantenmonsters
Een ander eenvoudig biologisch experiment houdt in dat je naar je natuurlijke omgeving gaat, zoals een plaatselijk park, om de diversiteit onder plantenmonsters te observeren. Om het experiment gedetailleerder te maken, kunnen leerlingen de verzamelde monsters over filtreerpapier wrijven om te zien welke planten welke kleuren vertonen. Tieners kunnen uitzoeken waarom bepaalde planten bepaalde kleuren vertonen.
Fototropisme
Het kan verhelderend zijn om kinderen te laten zien hoe fototropisme planten beïnvloedt. Ze kunnen een experiment opzetten door verschillende materialen te gebruiken om licht te beïnvloeden. Ze kunnen zien hoe de invloed van het licht de groei van de plant beïnvloedt.
Water uit gemeenschappelijke bronnen
Water is overal. Helaas bevat water ook tal van elementen. Een geweldig experiment is het verzamelen van watermonsters uit verschillende bronnen en deze onder een microscoop bekijken. Leerlingen kunnen vervolgens hun resultaten vergelijken en proberen te postuleren waarom een bepaalde waterbron meer organismen zou bevatten dan een andere.
Gistexperiment
Een ander experiment omvat het nemen van een stuk brood om de schimmels te monitoren die gedurende een periode van twee weken groeien.
Smaakperceptie
Iedereen heeft zijn eigen smaak. Letterlijk! Sommige mensen houden van zure dingen, terwijl anderen van zoet houden. Ontdek of iedereen smaak op dezelfde manier waarneemt en dezelfde drempel voor smaak heeft door een klassikaal experiment uit te voeren.
Desinfecterende effectiviteit
Heb je je ooit afgevraagd hoe effectief handdesinfectiemiddel bacteriën doodt? Test het! Kweek bacteriën in een petrischa altje, samen met papier gedrenkt in peroxide, witte azijn, ontsmettingsalcohol, enz. Ontdek hoe elk van deze bacteriën de groei van bacteriën remt.
Erwtenplantgenetica
Leerlingen kunnen de genetische experimenten met erwtenplanten van Mendel nabootsen. Door erwtenplanten te kweken en hun fenotypes te vergelijken, kunnen leerlingen het genotype van elke ouderplant bepalen.
Vingerafdrukken onderzoeken
Vingerafdrukken zijn behoorlijk verbazingwekkende kenmerken van het menselijk lichaam. Je kunt ze niet alleen gebruiken om je telefoon te openen, maar ze zijn allemaal uniek. Zet uw vingerafdruk op papier en onderzoek de verschillende aspecten van de lijnen en bogen op uw vingers. Vergelijk vingerafdrukken van iedereen in de klas.
Vergelijking van dierlijke en plantaardige cellen
Om dierlijke en plantaardige cellen beter te begrijpen, kunnen leerlingen cellen van hun wangen vergelijken met cellen van een ui. Kleur de cellen gewoon met jodium of een andere kleurstof om de celstructuren beter onder een microscoop te kunnen zien.
DNA-modellen
Het maken van een DNA-model is een geweldige manier om leerlingen te helpen de structuur en functie van DNA in de genetica te begrijpen. Leerlingen kunnen snoep, touwtjes en tandenstokers gebruiken om een redelijk realistisch model van de dubbele helixstructuur te ontwikkelen.
Waterfleskiemen
Veel mensen vullen hun waterflessen bij op de middelbare school. Maar voegen ze ziektekiemen of bacteriën toe aan de fles? Is het bijvullen van een wegwerpwaterfles veilig? Laat de leerlingen wattenstaafjes nemen van de waterflessen die ze gebruiken en zoeken naar bacteriën rond het deksel of op de fles.
Haar testen
Tieners gebruiken veel haarproducten. Maar werken ze echt? Laat tieners in uw klas een paar monsters van hun haar nemen. Kijk wat er met het haar gebeurt als gewone haarproducten worden toegevoegd.
Watercyclus
De watercyclus begrijpen is niet moeilijk. Maar tieners kunnen er uit de eerste hand naar kijken door een watercyclusexperiment te maken. Laat ze gewoon een zakje met water vullen en dat aan een raam plakken. Ze zullen verdamping, condensatie en neerslag in actie zien.
Gesloten ecosysteemfles
Het kan moeilijk zijn voor leerlingen om zich voor te stellen dat iets een eigen ecosysteem heeft. Je kunt echter een plastic fles gebruiken om een gesloten ecosysteem te creëren.
Veldonderzoek Biologisch Experiment
Dit experiment is geweldig omdat het goedkoop en gemakkelijk is en je het op verschillende plekken in je school kunt doen of leerlingen ermee naar huis kunt sturen. Het doel is om de omgeving in de loop van de tijd te observeren en de monsters die u verzamelt te monitoren.
Materialen die je nodig hebt
Voor dit experiment moet je het volgende pakken:
- Pot of zakjes om monsters te verzamelen
- Pincet
- Handschoenen
- Inzetten en touwtjes of kegels helpen een gebied te markeren
- Papier of dagboeken voor het maken van aantekeningen
- Dia's, dia's en een microscoop
Observatie-instructies
Houd er rekening mee dat u uw gebied gedurende meerdere maanden zult observeren, dus kies een gebied dat gemakkelijk opnieuw kan worden gemarkeerd of waar u de markeringen kunt laten staan, zodat u elke keer naar hetzelfde aangewezen gebied terugkeert.
- Laat de leerlingen één plek kiezen om te observeren. De plek mag niet groter zijn dan twee tot drie voet in het vierkant.
- Ze moeten alles wat ze zien opschrijven en opmerken. Voorbeelden van leidende vragen zijn:
- Zie jij bewijs van dieren? (Zoek naar afdrukken, scat of guano, bont, uilenpellets, enz.)
- Welk plantenleven zie je? (Zoek naar mos, korstmos, onkruid en andere planten).
- Welke schimmel zie je? (Zoek naar paddenstoelen en andere schimmelgroei).
- Welke insecten zie je? (Moedig de leerlingen aan om hier specifiek naar relaties te zoeken, zoals het verbinden van muggen met water of bijen met bloemen of een bijenkorf).
Bemonstering en klassikale instructies
Breng het onderzoek terug in de klas door deze instructies te volgen.
- Begeleid leerlingen om verbanden te leggen en relaties op te merken in hun gemarkeerde gebied. Laat ze het gebied inventariseren en een ruwe kaart tekenen van waar alles is.
- Laat de leerlingen indien mogelijk een pincet gebruiken en voorzichtig monsters nemen van grond, schimmels, mos, planten, insecten, enz.
- Bestudeer de voorbeelden terug in de klas. Dingen waar u op kunt letten zijn onder meer:
- pH-waarde van grond of water
- Micro-organismen in water
- Plantencellen onder een microscoop
- Vergelijkende structuur van bloemen die je vindt
- Vereist dat leerlingen alles in hun eigen dagboek of interactief notitieboekje noteren.
Tip voor docenten: plaats stations in het klaslokaal voor het bekijken, ontleden, tekenen, testen van de pH, enz. Dit geeft leerlingen enige keuze in hoe ze verder gaan met het onderzoeken van hun monsters.
Testen op bacteriën
Laat de leerlingen kijken waar de meeste bacteriën op de loer liggen. Dit experiment is geweldig als je een laboratorium wilt dat gegarandeerde resultaten heeft. Er schuilt altijd wel ergens een bacterie, die wacht om te groeien in de petrischaal van een student.
Materialen
Dit zijn de materialen die je bij de hand moet hebben.
- Bereide petrischalen, drie per leerling
- Steriele wattenstaafjes
- Schildertape
- Scotchtape
- Permanente markering
- Grafiekpapier
- Schaar
- liniaal
Materiaalinformatie: Steriele petrischalen en agar kunt u ook afzonderlijk kopen; het is echter veel waarschijnlijker dat leerlingen de plaat besmetten voordat ze een uitstrijkje maken.
Je petrischalen voorbereiden
Het voorbereiden van je petrischalen is een essentieel onderdeel van het experiment.
- Laat de leerlingen, voordat ze materialen openen, drie plaatsen identificeren (maar op één fysieke locatie, zoals thuis of op school) waar ze gaan testen op bacteriën. Moedig ze aan om een hypothese op te stellen over de plek waar volgens hen de meeste bacteriën zullen groeien.
- Trek met behulp van de petrischaal drie cirkels op het ruitjespapier en knip deze uit.
- Trek met potlood een lijn om de 'bovenkant' van de cirkel aan te geven. Het maakt niet uit waar je de grens trekt, maar je hebt iets nodig dat je laat zien hoe je petrischa altje is georiënteerd, zodat je er zeker van kunt zijn dat je elke keer dat je observeert dezelfde kolonie volgt.
- Noteer op de achterkant van de ruitjespapiercirkel de locatie waar u het wattenstaafje gaat nemen, evenals de datum waarop u de wattenstaafjes gaat nemen. Doe dit voor alle drie de petrischalen die je hebt.
Monsters verzamelen
Laat de leerlingen hun ongeopende steriele wattenstaafjes en gesloten petrischalen naar de locatie brengen. Voorzichtig: ze moeten:
- Zet de petrischaal op een vlakke ondergrond.
- Pak het wattenstaafje uit.
- Veeg het wattenstaafje over het gebied waarvan zij vermoeden dat het bacteriën bevat.
- Til het deksel op, veeg het gebruikte wattenstaafje voorzichtig over de agar en sluit het deksel, voorzichtig maar snel.
Tip: Soms is het handig om de petrischaal dicht te plakken, zodat de petrischaal niet per ongeluk het deksel verliest.
Resultaten evalueren
Nu je de gebieden hebt uitgeveegd, draait het allemaal om de resultaten.
- Laat de leerlingen cirkels ter grootte van een petrischa altje tekenen in hun labboeken of op apart ruitjespapier. Teken petrischa altjes voor een week voor elk scha altje dat de leerling heeft.
- Terwijl de kolonies beginnen te groeien, laat u de leerlingen de grootte in hun notitieboekje tekenen en dagelijkse observaties maken. Als ze niet dagelijks kunnen observeren, laat ze dan gedurende een maand op dezelfde dag(en) observeren.
- Ze zouden ook de kleur en andere opvallende kenmerken van hun bacteriekolonies in hun laboratoriumboeken moeten vastleggen.
- Aan het einde moeten de leerlingen een conclusie van hun onderzoek schrijven.
Het effect van licht op de groei
In dit laboratorium onderzoeken leerlingen hoe licht de plantengroei beïnvloedt. Leerlingen mogen alle planten gebruiken, maar tuinkers zal sneller groeien, zodat je leerlingen sneller resultaten kunnen behalen.
Materialen
Verzamel je materialen.
- Cress
- Piepschuim beker of kom
- Potgrond
- liniaal
- Camera
Instructies
Met je materialen in de aanslag is het tijd om aan je experiment te beginnen.
- Op dag 1: plant zaden in de grond in de kopjes.
- Label de kopjes volgens het licht dat je gaat gebruiken. Je kunt zonlicht vergelijken met volledige duisternis, of je kunt verschillende soorten licht vergelijken.
- Maak elke dag na de eerste dag een foto van elk kopje en probeer de eventuele groei te meten.
- Meet voor uw laboratoriumgegevens de spruiten en noteer de kleur- en vormkenmerken.
Planaria-regeneratie
In dit laboratorium kijken leerlingen naar de snelheid waarmee planaria regenereert en testen ze of de manier waarop je de planaria doorsnijdt een verschil maakt in de manier waarop ze teruggroeien.
Materialen
Om dit experiment uit te voeren, wil je grijpen.
- 9 planaria's
- 3 kleine plastic petrischalen
- 1 grote plastic petrischaal
- 1 plastic pipet
- 1 vergrootglas
- 1 plastic dekglaasje
- Bronwater
- Permanente markering
- Papieren handdoeken
- IJspakking (optioneel)
Installatie-instructies
De juiste opstelling is het halve werk als het gaat om het maken van leuke en interessante biologie-experimenten voor middelbare scholieren.
- Begin met het nummeren van de drie kleine petrischalen, zodat er later niets in de war raakt.
- Verplaats met behulp van de pipet een planarian naar de grote petrischaal.
- Op dit punt kun je proberen de petrischaal een paar minuten op een ijspakking te zetten. Dit is niet helemaal noodzakelijk, maar het vertraagt de planariër en maakt het gemakkelijker om te snijden.
- Maak drie sneden in de planarian:
- Recht achter het hoofd
- Precies in het midden
- Rechts richting de staart
- Gebruik de pipet om elk segment voorzichtig over te brengen naar een nieuwe petrischaal (met bronwater).
- Herhaal de stappen met alle overgebleven wormsegmenten.
- Observeer elke dag de planaria. Regeneratie wordt als 'voltooid' beschouwd wanneer de fotoreceptoren (de zwarte stippen die op ogen lijken op het hoofd van de planariër) verschijnen.
Wetenschappelijke methode en biologie-experimenten op de middelbare school
Een groot deel van de biologie op de middelbare school is gericht op het bijbrengen van de elementen van de wetenschap bij leerlingen. De wetenschappelijke methode is een van deze hoofdaandachtspunten. De methode zet deelnemers aan de wetenschap ertoe aan om onderzoekers te zijn en een gok te doen over wat er in een bepaald experiment zal gebeuren, een zogenaamde hypothese. Het doel van het experiment is dan om via het experiment te bewijzen dat de hypothese juist is, of om te bewijzen dat deze onjuist is. Dit zet tieners ertoe aan betrokken te raken bij de wetenschappelijke methode terwijl ze andere wetenschappelijke vaardigheden aanleren, zoals:
- Het vermogen om een rationele schatting te maken op basis van aanwezige factoren en kennis
- Sluit details en monitoringvaardigheden
- De mogelijkheid om ongelijk te hebben en hoe je daaraan voorbij kunt gaan als dit het geval blijkt te zijn
- Snelle denkvaardigheden
Hoe leuk biologische experimenten ook kunnen zijn, er is een educatieve component die voorop loopt bij het experiment.
Leuke en interessante biologie-experimenten op de middelbare school
Voor tieners kan biologie op de middelbare school leuk zijn. Het vinden van het juiste experiment kan ervoor zorgen dat de biologie van de kaart springt en meer wordt dan alleen maar een verplichte studierichting. Wie weet? Misschien wordt uw leerling zelfs gevraagd om deel te nemen aan een wetenschapsbeurs of een carrière die geworteld is in de wetenschap?
