Аквариум в школе

Использование рыб в учебном процессе. Аквариумные рыбы могут быть использованы на уроках зоологии (особенности внешнего строения), анатомии, физиологии и гигиены человека, (проявление условных рефлексов) и общей биологии. Адаптивные свойства рыб изучают в теме «Класс рыбы» в VII классе, в частности на уроке «Внешнее строение рыбы». Раздаточные аквариумы устанавливают на каждом ученическом столе, в каждом находится одна рыба. Демонстрационные аквариумы помещают на столе учителя или на стеллажах у боковой стены кабинета.

Затем рассматривается окраска рыб. Учащиеся должны сначала усвоить главный принцип окраски: спинка окрашена почти у всех рыб более интенсивно, чем брюшко. При этом учащиеся вспоминают причину такого распределения пигментации клопа-гладыша, который, плавая на спине, имеет обратную интенсивность окраски. Далее, на примере отдельных видов аквариумных рыб, представленных в демонстрационном аквариуме (цихлиды, сомики, пескарь), учитель обращает внимание учащихся на пестроту рисунков по бокам их тела. Эти рисунки как бы расчленяют в глазах хищника форму рыбы, не позволяя увидеть жертву в целом и определить, в каком направлении расположена голова. Глаз рыбы часто скрыт вертикальной темной полосой. Такие примеры расширяют знания учащихся и развивают представление о защитных приспособлениях организмов, более подробно рассматриваемых в курсе общей биологии.

Изучение роли плавников рыб возможно только во внеклассной работе, но использование данных этих наблюдений на соответствующих уроках в VII и IX классах, бесспорно, вызовет интерес учащихся. При этом необходимо помнить, что перегружать уроки фактическим материалом нельзя. Продолжительность сообщений учащихся должна быть не более 2 — 3 мин. Учащиеся узнают, что спинной плавник способствует прямолинейной устойчивости рыбы при движении. Но в аквариуме по положению спинного плавника часто определяют состояние некоторых рыб: если он поднят и расправлен, рыба чувствует себя нормально; если все время сжат и опущен, — состояние рыбы плохое. При этом надо учесть, что приповерхностные рыбы (многие живородящие) могут опускать плавник, чтобы он не выходил за пределы воды. У приповерхностных рыб спинной плавник сдвинут назад, за пределы передней части спины, плотно прилегающей снизу к поверхностной пленке воды при охоте за летающими насекомыми.

Хвостовой плавник у рыб выполняет много функций. У большинства быстро плавающих он отвечает за движение (данио, барбусы и др.). У ряда рыб хвостовой плавник (часто совместно с удлиненными и сдвинутыми к хвостовому стеблю спинным и анальным) обеспечивает мощный бросок при охоте (щука), иногда и прыжок из воды за пролетающим комаром. Специфическое назначение анального плавника следует рассмотреть у живородящих: у самцов гуппи и меченосцев его лучи свернуты в трубочку, образуя особый орган — гоноподий — для внутреннего оплодотворения самки.

Брюшные плавники у рыб парные. Наиболее интересны брюшные плавники у бычков — они срослись и образовали присоску, позволяющую рыбкам закрепляться на субстрате. Такое приспособление важно для рыб, живущих на быстром течении. Любопытно преобразование брюшных плавников в длинные осязающие нити у трихогастров (гурами). Они свободно двигают этими нитями, осязают предметы и других рыб, при ухаживании трихогастры поглаживают друг друга этими нитями. У скалярий плавники-нити обеспечивают равновесие сплющенного с боков тела. Специализацию парных грудных плавников хорошо рассмотреть у ряда рыб в аквариуме. У донных рыб (коридорасы, лорикарии и т. п.) грудные плавники малоподвижны, расставлены в стороны, подвижна их мягкая задняя кромка. Это рули глубины. Но эти же плавники позволяют рыбам опираться на грунт, иногда служат передвижению по грунту. У некоторых сомов первые лучи этих и спинного плавников утолщены, имеют бороздку — канал и особое замыкающее устройство. По каналу проходит ядовитый секрет; попадая в ранку, он вызывает жжение и боль. Уколы этими лучами у ряда тропических сомов очень болезненны и для человека. Замыкающее устройство при основании этих лучей срабатывает автоматически, когда рыбу схватит хищник. В этом случае все три острых ядовитых луча становятся перпендикулярно к телу рыбы (в разрезе они напоминают равномерно удаленные лопасти трехлопастного пропеллера). Когда возбуждение проходит, замыкающие мускулы расслабляются и лучи вновь становятся подвижными. Хищники часто не могут проглотить сома из-за его растопыренных острых лучей. Иногда находят птиц, погибших от того, что замыкающее устройство сработало уже у них в горле (сом при этом тоже погибает). Это пример относительности приспособления. Горизонтально расположенные грудные плавники быстро плавающих или живущих в быстрой воде рыб, например данио, можно считать рулями глубины. А вот у близких родственников данио — барбусов — грудные плавники уже более подвижны, свободно меняют положение от горизонтального и неподвижного при быстром плавании до вертикально-загребающего при медленном. Барбусы живут среди стеблей тростника, прибрежных зарослей. Здесь нужно лавировать, останавливаться, даже пятиться. Грудные плавники работают, как весла; их движения обеспечивают неподвижность рыбы или резкое торможение на быстром ходу. У цихлид грудные плавники действуют при медленном плавании, а при быстром (работает хвостовой плавник) прижимаются к телу. У рыб, живущих в зарослях приповерхностных вод, (например, макропод), в основном работают грудные плавники.

На уроке «Внешнее строение рыбы» можно рассмотреть строение рта рыб разных экологических групп. К уроку «Внутреннее строение рыбы» полезно подготовить сообщение, основанное на наблюдениях за дыханием рыб. При изучении вопроса о размножении и развитии интересны сообщения учащихся о нересте аквариумных рыб и развитии мальков. Результаты опытов по образованию условных рефлексов у рыб на внеклассных занятиях используются на уроках в VII (тема «Класс рыбы») и VIII классах (тема «Высшая нервная деятельность»). В курсе зоологии учащиеся впервые встречаются с понятием «условный рефлекс». В аквариуме рыбы легко образуют условные рефлексы, например на красный свет, освещение которым сочетается с кормлением.

Глава III. АКВАРИУМ

ВО ВНЕКЛАССНОЙ РАБОТЕ

Одно из самых важных достоинств внеклассной работы, связанной с устройством и содержанием аквариума и проведением наблюдений и опытов над его обитателями,— непосредственное общение с живой системой организмов, имитирующей до некоторой степени природную экосистему. Наблюдения за животными и растениями дают глубокие, прочные и осмысленные знания по биологии, если их сочетать с постоянными и многократными экскурсиями в природу.

ЭКСКУРСИИ В ПРИРОДУ

Оборудование для всех школьных гидробиологических экскурсий в основном одинаково: сачок на палке длиной 1 — 1,5 м с кольцом диаметром 20 — 30 см из стальной проволоки, на которое прикрепляется мешочек из прочной и водопроницаемой материи, сачок диаметром 8 — 10 см для отлова дафний, циклопов, банки емкостью 0,5— 1 л с крышками и ручками из бечевки или бинта, эмалированные бидоны для воды из природных водоемов, лупы, пинцеты, акварельные кисточки* и белые блюдца или белые эмалированные кюветы для рассматривания собранных организмов, блокноты, авторучки или карандаши, миллиметровая бумага для измерений.

* Пинцеты нужны для переноса в банки животных, которые могут причинить боль, например клоп-гладыш, кисточки используют для снятия с субстрата таких нежных животных, как планария, гидра.

Основные требования к проведению экскурсий — четкая постановка цели экскурсии и использование таких методических приемов, которые обеспечивают дисциплинированность и организованность учащихся, их познавательную активность, слаженность в работе, бережное отношение к объектам природы.

Рассмотрим в качестве примера методику проведения экскурсии по теме «Водные членистоногие». Обычно эту экскурсию проводят в начале учебного года с семиклассниками. Основная цель экскурсии — ознакомление учащихся с биологическими особенностями водных членистоногих в связи с их приспособленностью к жизни в воде Обычно в начале учебного года обновляется состав юннатского кружка и не все новые члены знакомы с этой группой животных, которая широко представлена в аквариумном уголке школы. Кроме того, после летних каникул возникает необходимость переоборудования аквариумного уголка. И прежде чем заселять его водными членистоногими, следует провести одну или несколько экскурсий, связанных с изучением водных членистоногих в их естественной среде обитания. Наблюдения учащихся на этой экскурсии и выводы, сделанные на их основе, помогут создать необходимые условия жизни водным членистоногим в искусственном водоеме — аквариуме. Перед экскурсией учитель проводит с учащимися беседу о целях экскурсии, напоминает о правилах поведения в общественных местах и в природе, назначает себе помощников — бригадиров, если учащихся много и их приходится разделить на бригады по 5 — 7 человек, и ассистентов из числа наиболее подготовленных к экскурсии юннатов. Заранее между учащимися распределяется оборудование и, если есть, определители водных животных. Организованности и четкости в работе на экскурсии, а также активизации познавательной деятельности учащихся способствуют задания, составленные учителем в соответствии с целями экскурсии. Эти задания лучше заранее отпечатать, наклеить на картон и покрыть полиэтиленом для большей их сохранности. Они должны быть конкретными и рассчитанными на первое знакомство учащихся с изучаемыми объектами.

Задания для наблюдения за личинкой ручейника.

1. Внимательно рассмотреть весь материал, взятый сачком. Присутствуют ли в нем личинки ручейника? Какие растения и животные, кроме них, вы обнаружили? Остатки каких организмов находятся в иле?

2. Рассмотрите чехлик личинки ручейника. Из какого материала он построен? Сопоставьте материал чехлика с субстанциями среды. Какой вывод можно сделать?

3. Рассмотрите часть тела личинки, которую она выставляет из чехлика. Обратите внимание на панцирь передней части груди. Подумайте, какое значение он имеет.

4. Вытолкните личинку из чехлика. Для этого осторожно и мягко вводите тонкую палочку в заднее отверстие чехлика. Рассмотрите часть тела, защищенную чехликом. Какой вывод можно сделать о значения чехлика?

5. На основе наблюдений составьте предложения по созданию необходимых условии жизни для личинки ручейника в аквариуме.

Конечно, в результате одноразовых наблюдений невозможно составить полный перечень особенностей среды, но все-таки на основе наблюдений учащиеся могут предположить, что личинки ручейников — мирные животные (никаких средств нападения у них нет) и нельзя их поселять с хищными, что, по всей вероятности, они растительноядны и что на случай достройки чехлика в аквариуме нужно снабдить личинок соответствующим строительным материалом.