Ćwiczenie 1: Sztuka stawiania i weryfikacji hipotez badawczych na przykładzie struktury liścia

Forma zajęć: obserwacje mikro- i makroskopowe, dyskusja moderowana. Czas trwania: DEMONSTRACJA TEMATU w ramach prekonferencji – 1 godzina lekcyjna. Proponowany rzeczywisty czas zajęć z uczniami: 2 godziny lekcyjne.   

Obiekt: liść, wykorzystanie różnych technik obserwacji mikroskopowych i makroskopowych

Informacja o materiale, która na początku zajęć NIE jest ujawniona grupie ćwiczeniowej:  trzykrotka, liść młody rośliny hodowanej w optymalnym oświetleniu i liść „stary”, z rośliny hodowanej w drastycznym niedoborze światła

Celem zajęcia NIE JEST zapoznanie ze strukturą liścia. Próbujemy „rozszyfrować” przyczyny, dla których dwa porównywane obiekty się różnią (np. co do przynależności gatunkowej, warunków uprawy, wieku, położenia na roślinie)

Chodzi o zademonstrowanie i przedyskutowanie: 

- sztuki stawiania pytań badawczych i formułowania hipotez

- sztuki weryfikacji hipotez, w tym doboru kryteriów i adekwatnych narzędzi badawczych

- informacji, jakie możemy uzyskać z użyciem konkretnych technik badawczych zastosowanych w tym doświadczeniu 

Przebieg ćwiczenia:

Krok pierwszy:  Przypomnienie podstawowych informacji o strukturze liścia (obrazy mikroskopowe, ilustracje poglądowe) oraz o technikach badawczych będących przedmiotem demonstracji, ich możliwościach 

Krok drugi: makroskopowa obserwacja badanych obiektów „nieuzbrojonymi” zmysłami oraz przy użyciu lupy ręcznej 

Krok trzeci: obserwacja mikrostruktury na świeżych preparatach:

a/ w „zwykłym mikroskopie w świetle przechodzącym,

b/ z użyciem kontrastu fazowego (demonstracja z wykorzystaniem mikro-kamery i ekranu)

c/ w mikroskopie fluorescencyjnym (demonstracja z wykorzystaniem mikro-kamery i ekranu)

Krok czwarty: obserwacja powierzchni liścia – obrazy utrwalone na fotografiach z mikroskopu skaningowego i z makroskopu oraz obraz ze świeżego preparatu – mikroskop stereoskopowy

Po każdym kroku ćwiczenia oraz w trakcie ich realizacji – dyskusja i ewentualne przeformułowanie hipotez.

Krok 4: wspólne sformułowanie:

- odpowiedzi na problem badawczy co do przyczyny różnic między dwoma obiektami

- ewentualnych nowych hipotez dotyczących badanego obiektu