Geometria wzrostu korzeni

Tytuł: Geometria wzrostu korzeni 

Autor/wykonawca: dr Dariusz Michalczyk 

Przewidywane jest udostępnienie scenariusza zajęć w ramach Klubów Młodego Odkrywcy (do wykorzystania przez nauczycieli i innych opiekunów).

Umiejscowienie w cyklu naukowym: obserwacje, wyciąganie wniosków,

Zalecany wiek uczestników: gimnazjum

Typ (forma) zajęć:  zajęcia laboratoryjne (mała grupa),

Wprowadzenie 
Zostaną przeprowadzone obserwacje gotowych hodowli roślin w czystych kulturach na agarowych pożywkach. Szczególną uwagę zwracać się będzie na kierunek wzrostu korzeni, weryfikując bardzo prostą naukową hipotezę: korzenie gdy rozwijają się w zupełnie jednorodnym środowisku i nie napotykają przeszkód, rosną wzdłuż linii prostych; korzenie boczne oddalają się od korzenia głównego po losowych liniach rozchodzących się promieniście.

Hipoteza zilustrowana zostanie komputerową symulacją przygotowaną w języku Scratch. Zaplanowane zostaną (i być może nastawione) dodatkowe doświadczenia, które mogą dostarczyć więcej informacji na temat uwarunkowań geometrii wzrostu korzeni. Zainteresowani uczniowie będą mogli sprawdzić algorytm programu symulującego i rozbudować ten program, wzbogacając go wynikami własnych obserwacji.

Czy zaleca się uczniom wcześniejsze zapoznanie z tematem?
Wskazane zapoznanie się z ideą hodowli roślin in vitro (z dowolnych stron internetowych, wyszukanych przy pomocy słów kluczowych: mikrorozmnażanie roślin, hodowle roślin in vitro. https://scratch.mit.edu/projects/137527509/

Cele (zajęć) 
Cel główny, cele szczegółowe można opisać niżej w „zakładanych efektach”, w przypadku zajęć o charakterze badawczym można zaznaczyć pytania badawcze (hipotezy, problemy itd.)

Zakładane efekty 
Uczeń wie że organizmy nauka rozwija się w znacznym stopniu w wyniku stawiania prostych hipotez i starannego ich weryfikowania, sporą rolę odgrywają także symulacje obserwowanych lub przewidywanych zjawisk.
Uczeń potrafi wyobrazić sobie roślinne kultury in vitro, sposób ich zakładania, niektóre zastosowania, problemy do rozwiązania.
Uczeń ćwiczy (trenuje) obserwacje roślin w kulturach, przygotowywanie dokumentacji fotograficznej, zakładanie hodowli, modyfikowanie doświadczeń w celu uzyskania dodatkowych wyników; tworzenie programików w Scratchu

Potrzebne materiały i pomoce dydaktyczne: roślinne kultury in vitro, agar i inne odczynniki do prowadzenia hodowli

Przebieg zajęć 
- wykonywanie eksperymentów, obserwacji, szukanie odpowiedzi na pytanie badawcze itp.), przygotowanie do aktywności, aktywności uczniów, możliwe wnioski uczniów, podsumowanie zajęć itp. Jak wyżej
– obserwacja symulacji, porównanie jej z rzeczywistym zjawiskiem, weryfikacja hipotezy, propozycja przeprowadzenie dodatkowych doświadczeń; założenie najprostszych hodowli.

Czy przewidywana jest forma jakiegoś sprawozdania z wykonania eksperymentu (obserwacji)?
- fotografie, rozbudowa programiku w Scratch

Czy autor/wykonawca będzie mógł udzielić konsultacji po zajęciach w ramach Klubu Młodego Odkrywcy (internetowo) lub formie Żywej Biblioteki (konsultacje bezpośrednie lub internetowe)?
- tak, w razie wyraźnej potrzeby

Polecana literatura do tematu 
Wszelkie strony i publikacje poświęcone systemom korzeniowym roślin, hodowlom in vitro, roli doświadczeń, obserwacji, hipotez i przewidywań w badaniach naukowych.

Co dalej? (zadania po zajęciach)
Czy jest możliwość wykorzystania zajęć w szkolnym festiwalu nauki (szkolna konferencja) - uczniowie relacjonowaliby wyniki eksperymentu w szkole, przed innymi uczniami.

Czy jest możliwość dalszych obserwacji, samodzielnych lub pod opieką nauczyciela?
Zainteresowani uczniowie mogliby poszukiwać w Internecie wszelkich informacji dotyczących zagadnień takich jak: „inteligencja” roślin, „neurobiologia” roślin itp.