пятница, 27 марта 2015 г.

Цікава біологія

Згідно з дослідженнями вчених, усього однієї клітини мозку досить для короткочасного зберігання інформації, значимої для життя організму. Дослідження, проведене на клітинах мозку лабораторних мишей, показало, що одинична клітина здатна зберігати дані повністю автономно близько хвилини.

На думку фахівців, подальші дослідження в цій області повинні допомогти у вивченні так званих "короткострокових спогадів", блокування яких сигналізує про розвиток хвороби Альцгеймера.

Американські фахівці, що проводили досліди, говорять, що відмінність між короткочасною й довгочасною пам'яттю можна зрівняти з оперативною пам'яттю комп'ютера і його жорстким диском. Живим організмам, у тому числі людині, для виконання звичайної діяльності потрібна можливість швидко одержувати доступ до необхідних даних, що зберігаються в короткостроковій пам'яті. Цей вид пам'яті швидкий, релевантний, але його обсяг невеликий. А от довгочасна пам'ять значно менш швидка, але її обсяг у рази більше.

Протягом десятків років учені досліджували мозок, намагаючись ідентифікувати регіони, відповідальні за кожний тип пам'яті, а також зрозуміти як працюють клітки кожного типу.

Класична теорія виходить із того, що для збереження спогадів кілька клітин мозку формують так званий ланцюг, який підкріплюється електронними мікроімпульсами. Більш сучасні теорії говорять про те, що навіть одинична клітина мозку здатна зберігати якийсь обсяг даних.

Дослідження, проведене в Університеті Техаса, говорить про те, що в клітинах присутній певний компонент або хімічний рецептор, активізація якого дає клітині команду на зберігання даних.

Наступним кроком для вчених повинне стати вивчення внутрішньої структури клітини, а також того, чи можна її поліпшити лікарськими препаратами.

вторник, 17 февраля 2015 г.

Які рослини їдять м'ясо?

Природа не втомлюється нас дивувати своїми загадками і сюрпризами. Здавалося б, стебло з листочками, а теж м'ясоїдний! Виявляється, є досить значна категорія рослин, що живуть чужою смертю. Це так звані "плутоніанци" - по імені таємничого повелителя смерті і відродження - Плутона.
Більш поширеними назвами є "комахоїдні рослини" і "рослини-хижаки".
Ці рослини є зайвим доказом загадковості еволюції. Наприклад, щоб вижити в тінистих вологих місцях, так звані епіфіти перебираються жити на більш високого і могутнього сусіда, правда, без шкоди для нього; рослини-хижаки, як вважають вчені, еволюціонували внаслідок крайньої нестачі азоту в грунті.
Ні, звичайно, рослини, ставши хижаками, не починають бігати по лісі, нападаючи на різних представників фауни. Хоча відомі досить великі екземпляри, наприклад, непентес (Nepentes), який своїми пастками у формі кувшинчиков з дощовою водою може зловити дрібних гризунів, жаб і навіть птахів, хоча основною здобиччю навіть для нього залишаються комахи.
Рослини-хижаки оснастили цілою низкою пасток, завдяки яким букашечка і таракашечкі добровільно крокують прямо "до тигру в пащу". Це і глибокі судини, і атрактанти (тут - запахи, що приваблюють жертву), і "клітки-пастки" і ще багато чого іншого.
Серед 550 відомих рослин-хижаків найбільш вивчені та описані близько 200 різновидів. Серед них є кілька видів, які можна вирощувати навіть у кімнатних умовах, хоча, треба сказати чесно, буде потрібно багато зусиль.
Сарраценія (Sarracenia) викликає захоплення у квітникарів своїми надзвичайної краси смарагдовими трубочками з пурпурними смужками.
дарлінгтонія (Darlingtonia) - болотне рослина Північної Америки, одне з найдивовижніших в світі: дивує своїми глечики у формі капюшона кобри, що приготувався до атаки (звідси й інша назва - Cobra Plant). Комахи трапляються на запах, а волоски на стінках листя забезпечують рух тільки вниз.
Дуже цікаві в спостереженні та рослини з листям-липучками і волосками, що виділяють атрактанти. Найбільш вивченим представником цієї категорії "м'ясоїдних" є росички (Drosera). Чудовий запах (на жаль, тільки для комах, адже у людини запах розкладається м'яса навряд чи викличе приплив гормонів щастя) залучає жертву. Комаха, не в силах протистояти своєму природному інстинкту, сідає на краєчок, починає ласувати нектаром, а потім ... Потім благополучно летить!
Натхненні його прикладом інше комаха вже більш сміливо сідає на квітку і ... виявляється під впливом не тільки клею, але і травних ферментів. Виявляється, росички можна ошукати, посів лише на одну сторону листа, але якщо торкнутися волосків з двох сторін, то "клітка" захлопується. Крім того, "інтелект" росички дозволяє їй відрізнити "жертву" від пустушки.
Дарвін у своєму вивченні цієї рослини описував, що рослина не може відрізнити краплю дощу від підлітає комахи і зачинив стулки "для профілактики". Разом з тим, ще вона досить точно може визначити, що потрапило всередину, і тільки для "жертви" почати виділяти травні ферменти.
В Австралії можна зустріти Бібліс Гігантський (Byblis gigantea) , суцільно вкритий листям з липкими волосками і залізячками з дуже клейкою речовиною. Саме про нього до цих пір ходять чутки як про рослину-людожера. Згідно з переказами, біля цих рослин не раз знаходили останки людей. Місцеві аборигени використовували його листя як супер-клею.
Венерина мухоловка (Dionaea muscipula) дуже люблять діти і дорослі, вони сунуть туди пальці і спостерігають, як захлопується маленький м'який ротик. Дивний факт, що швидкість реакції складає всього одну тридцятих частку секунди! Ця рослина теж вміє грати в гру "їстівне-неїстівне", і якщо їжа підходяща, то лист знову відкриється тільки через 6-10 днів. А от якщо лист зачинив марно, то вже через 1-2 дні мухоловка знову вийде на полювання.
Саме венерина мухоловка найчастіше розводять у домашніх умовах і починають годувати. Підходять і спіймані мухи, і навіть невеликі шматочки звичайного м'яса. Тому, якщо у вас у будинку оселився такий екзот, накриваючи м'ясний стіл, не забудьте запросити до нього і свого зеленого друга.


четверг, 9 февраля 2012 г.

Чому цвіте вода у водоймах?


Масовий розвиток мікроскопічних водоростей, що супроводжується зміною кольору води, тривалий час цікавило лише вузьке коло дослідників. Але з середини ХХ століття про «цвітінні» води, як про стихійне лихо, що викликається синьо-зеленими водоростями, заговорила і громадськість. При слабких вітрах водорості утворюють біля берегів щільний шар товщиною 10-15 см. Під жаркими сонячними променям вони швидко розкладаються і, звільняючи пігмент фікоціан, забарвлюють воду в синій колір. Іноді, при користуванні такою водою гинуть теплокровні тварини, а при вживанні свіжевиловленої риби, що харчуються синьо-зеленими водоростями, у людей з'являються отруєння.
До середини ХХ століття для створення резерву технічної, питної та іригаційної води почали створюватися водойми різних об'ємів, в результаті чого на найбільших річках світу, в тому числі і в Україну, побудовані потужні гідровузли, вище яких утворилися водосховища. У першу чергу слід назвати головну річку Україні - Дніпро ... Гідробудівництво сприяло отриманню низки вигод, але не на них зараз звертається увага, а на одну з негативних його сторін, пов'язану з «цвітінням» води.
В результаті того, що водосховищами були залиті землі, багаті мінеральними і органічними речовинами, останні стали розчинятися у воді. Їх кількість зросла, порівняно з вмістом цих речовин в дніпровських водах в річкових умовах в результаті надходження значної кількості забруднень з комунально-промисловими стоками і змивом з водозбірних площ. Це призвело до зміни біологічного режиму річки. Збіг ряду гідрологічних, гідрохімічних і біологічних факторів сприяють масовому розвитку водоростей в середині та другій половині літа.
У період «цвітіння» концентрація водоростей збільшується. Це створює враження «біологічного вибуху» величезної сили. Він пояснюється тим, що клітини колоній розмножуються простим поділом з великою швидкістю: подвоєння їх маси вимірюється годинами. Вони пронизують всю товщу води і спливають на поверхню, де утворюють товсту плівку, завдяки якій перехоплюють сонячну енергію, не дозволяючи розвиватися іншим водоростям. Вітри зганяють водорості в «плями цвітіння», які найчастіше спостерігаються в затоках. Через деякий час значні маси водоростей починають відмирати, розкладатися, свідченням чого є насичення прибережжя неприємним запахом та фарбування води в синьо-зелений колір. Сонячні промені прискорюють ці процеси. Ця - справжня біда для водосховищ. Від нього страждає все живе ще й тому, що у воді накопичуються отруйні продукти розкладання водоростей: індол, скатол, аміак, фенол, складні ефіри і спирти. Тому риби прагнуть залишити місця скупчення водоростей. Правда, не завжди і своєчасно вони встигають це зробити, а перебування їх у таких водах закінчується загибеллю. Те ж саме, відбувається і з кормовими організмами риб.
... При недоліку кисню, молодняк риб піднімається до поверхні води, жадібно хапає повітря, дихає розкритим ротом і зябрами, плаває на боці або вгору черевом, іноді вискакує з води, наближається до берега і, знесиливши, гине. Хвилями вона викидається на берег, утворюючи на вузькій прибережній смузі великі скупчення. На ділянках водосховищ, де виникають замори, молодняк з'являється лише після відновлення нормальних умов, особливо після нормалізації кисневого режиму.
Найчастіше замори виникають у тих берегів, у напрямку яких дмуть вітри.
У штормову, дощову погоду і при похолоданнях скупчення водоростей частково розганяються, і тоді ймовірність виникнення заморів зменшується. На окремих ділянках вони можуть повторюватися протягом літа понад 10 разів. У бухтах і затоках, де в основному тримається молодняк влітку, гине значно більша її кількість, ніж у прибережжя відкритих плес водосховищ.
За приблизними підрахунками, в нижній частині Кременчуцького водосховища, на прибережній смузі довжиною близько 60 км, протягом липня-серпня 1967 загинуло до 7 млн. особин риб, у тому числі окуня 5,3 млн., судака 786 тис., йоржа 457,7 тис., язя 104 тис. Втрати риби від заморів значні, особливо серед цінних видів.
Отже, інтенсивне «цвітіння» води у водосховищах та літні замори риби, які виникають в результаті цього, - негативний фактор. Уникнути фатальних результатів цього явища можна і потрібно комплексом заходів, спрямованих на зменшення надходження органічних і мінеральних забруднень у водойми, збільшенням проточності води і методами, які повинні розроблятися спеціальними установами, що відають охороною якості води у водосховищах, можливо, аж до створення служби виявлення предзаморних місць та їх ліквідації.

среда, 23 ноября 2011 г.

Самостійна робота як вид навчальної діяльності школяра



Самостійна робота, як відомо, одна з важливих і широко обговорюваних проблем у сучасній дидактиці. Ми вважаємо, по-перше, що самостійна робота школяра є наслідком його точно організованої навчальної діяльності на уроці, що мотивує самостійне її розширення, поглиблення й продовження у вільний час. Відповідно, вчитель повинен організовувати навчальну (класну та позакласну) роботу школяра розробивши програму його самостійної діяльності з оволодіння знаннями, та керувати нею.
По-друге, самостійна робота школяра є більш ширшим поняттям, ніж домашня робота (виконання заданих учителем домашніх завдань.). Вона може включати й позаурочне, задане вчителем школяру завдання. Але в цілому це паралельно існуюча зайнятість учня за виробленою ним самим програмою засвоєння матеріалу.
По-третє, самостійна робота повинна розглядатися як специфічна форма (вид) навчальної діяльності що характеризується вище переліченими її особливостями. Це вища форма його навчальної діяльності, яка є формою самоосвіти.
Яке психологічне значення має постійна навчальна робота для самого учня? Вона передусім має бути усвідомлена як вільна за вибором, внутрішньо вмотивована діяльність. Ця робота пропонує школяру виконання цілого ряду дій: усвідомлення мети своєї діяльності, сприйняття навчального завдання, надання їм особистісного смислу (в термінах теорії діяльності А.Н. Леонт`єва), підпорядкування виконанню цього завдання інших інтересів і форм зайнятості школяра, самоорганізація в розподілі навчальних дій самоконтроль у процесі виконання та ін.
Розглянемо тепер специфіку самостійної роботи в зіставленні з позакласною (позашкільною, позаурочною, позанавчальною роботою). Співвіднесемо її визначення з основними вимогами до організації позакласної роботи. Перша вимога зводиться до того, що позакласна робота може тільки поглиблювати, розширювати й вдосконалювати знання, вміння та навички учнів, отримані ними на уроці, але не має за основну мету повідомлення нових знань, умінь та навичок. Другою вимогою є цікавість самих форм, процесу та матеріалу роботи.
Третя вимога фіксує необхідність міжпредметних, міждисциплінарних зв'язків. Четверта вимога — добровільність, активність і масовість школярів у цій роботі. Якщо сформулювати розуміння самостійної роботи як вищого специфічного виду навчальної діяльності школяра, то можна виявити її істотні особливості в співставленні з кожною з цих вимог. Так, дійсно, самостійна робота може виникнути на основі «інформаційного вакууму». Він виникає тоді, коли в школяра формується потреба пізнати, засвоїти щось нове, невідоме, потрібне, важливе для себе, а засобів задоволення такої потреби в навчальному процесі немає. Правда, поки що, на жаль, така потреба в школярів виникає не завжди. Це, в свою чергу, передбачає необхідність роботи вчителя, спрямованої на створення передумов виникнення в учнів такої потреби (наприклад, учителька іноземної мови оголошує, що ті, хто бажає поза програмою вивчити сучасну «молодіжну» розмовну (англійську) мову, можуть користуватися її консультаціями та наявною літературою. Іншими словами, особливість самостійної роботи полягає в тому, що вона завжди здійснюється на новому для школяра матеріалі.
Звичайно, за домовленістю, за внутрішньою згодою, бажаннями декількох дітей — така робота може бути й колективною, що вплине на її результативність. Можна вважати, що самостійна робота — це форма роботи за індивідуальним планом, який доповнює, розширює й поглиблює знання, які учень отримує в класі та в позакласний час, готуючись до уроків.
Самостійна робота школярів є різнобічним, поліфункціональним явищем і має не тільки навчальне, але й особистісне й суспільне значення. Вона також є складним і багатогранним явищем, але термінологічне точно не визначена, хоча її зміст однозначно інтерпретується всіма дослідниками і практиками навчання як цілеспрямована, активна, відносно вільна діяльність школяра. На нашу думку, самостійна робота — це організована самим учнем, залежна від його пізнавальних мотивів, здійснювана у найзручніший для нього час, контрольована ним навчальна діяльність.
Тут важливо зауважити, що самоуправління подається нами в контексті його психологічної моделі, можливість створення якої розкрита Л.М. Фрідманом. Ця модель грунтується на положенні про суб'єктивний характер структури керування, здійснюваної учнем, про особисту участь учня в ній, особисту відповідальність учителя за цю діяльність, а також обов'язковість колективних форм роботи.
Істотною для визначення характеру зовнішнього керування є самостійність та суворість управління. Чим послідовніше дії учня, на думку Л.М. Фрідмана, спрямовуються ззовні керуючою системою, тим суворішим є керування ними. А якщо вони вибираються й визначаються за змістом самим учнем, тим гнучкішим є керування ними. Тобто чим старшими стають учні, тим гнучкішим повинне ставати керування ними.
Гнучкість керування самостійною роботою учнів стає таким чином окремою проблемою організації цієї роботи відповідно до тих каналів, через які воно здійснюється (вчитель, програми, зміст навчального матеріалу та ін.)
Як особлива вища форма навчальної діяльності самостійна робота обумовлюється індивідуально-психологічними й особистісними особливостями учня як суб'єкта. До таких психологічних детермінант належить саморегуляція. Поняття саморегуляції було психологічно обгрунтоване І.П. Павловим, Н.Д, Бернштейном, П.К. Анохіним. У загальному контексті психологічної теорії саморегуляції О.К. Осницьким були визначені ті її моменти, що співвідносяться з організацією самостійною роботи. Автор зазначає, що передусім в учнів повинна бути сформована цілісна система уявлень про свої можливості й уміння їх реалізувати. До неї входять уявлення про можливості цілеутримання. Школяреві потрібно не тільки розуміти запропоновані вчителем цілі, але й формувати та реалізовувати їх самостійно.
Школяр повинен уміти моделювати власну діяльність, тобто визначати умови, важливі для досягнення мети, знайти у власному досвіді уявлення про предмет, а в оточуючому середовищі знайти об'єкт, що йому відповідає. Саморегулювання учня передбачає вміння програмувати самостійну роботу, яке застосовують до відповідної мети діяльності, відбору відповідних засобів перетворення й визначення послідовності окремих дій. Важливим проявом предметної саморегуляції учня є вміння оцінювати кінцеві та проміжні результати своїх дій; при цьому важливо, щоб суб'єктивні критерії оцінювання власних результатів не дуже відрізнялися від об'єктивних. Істотним для саморегуляції є вміння уявляти зміни, які можна привнести в результат, якщо якісь деталі його не відповідають потрібним вимогам. Саморегуляція містить також уявлення людини про правила її ставлення до інших людей та предметів праці. На думку О.К. Осницького, для організації самостійної роботи важливо, щоб усім названим уявленням учня відповідали вже сформовані в навчальній класній роботі навички та вміння. [24, с.78].
Природно, що сама предметна саморегуляція людини пов'язана з його особистісною саморегуляцією, що передбачає високий рівень самоусвідомлення, адекватність самооцінки, рефлективність мислення, самостійність, організованість, цілеспрямованість особистості, сформованість її вольових якостей.
Беручи до уваги психологічні детермінанти самостійної роботи і вищеназвані її показники як навчальної діяльності, можна дати більш повну характеристику цього явища з позиції самого суб'єкта діяльності. З цієї точки зору самостійна робота є цілеспрямованою, внутрішньо вмотивованою, структурованою самим суб'єктом у сукупності дій, що виконуються, і яка коригується ним у процесі діяльності, її виконання потребує досить високого рівня самосвідомості, рефлективності, самодисципліни, особистої відповідальності і дає учневі задоволення в самовдосконаленні і самопізнанні.
Все вище згадане підкреслює необхідність спеціальної, що враховує психологічну природу організації самостійної роботи самим учнем. У її процесі потрібно брати до уваги й специфіку навчального предмета.
З іншого боку, організація самостійної роботи піднімає ряд питань, що стосуються готовності учня як суб'єкта цієї форми діяльності до її здійснення. Чи ж уміють більшість школярів здійснювати самостійну роботу? Як показують матеріали багатьох досліджень цього не вміють робити не лише школярі, але й студенти. Так, згідно з узагальненими М.І. Дяченком і Л.О. Кандибовичем даними, 45,5% студентів визнають, що їм не вистачає вмінь правильної організації самостійної роботи; 65,8% опитаних взагалі не вміють розподіляти свій час; 85% не вміють його розподілити правильно. [18,c. 40] Навіть при деякому вмінні самостійно працювати студенти повільно сприймають матеріал на слух, читають і конспектують навчальні тексти навіть рідною мовою, не говорячи вже про іншомовні. Відповідно, можна констатувати невідповідність психологічної підготовленості до самостійної роботи, незнання загальних правил її самоорганізації, невміння реалізувати зумовлені нею дії. Якщо до цього додати недостатньо високий рівень пізнавальної зацікавленості до навчальної дисципліни, то стає ясно, чому студенти не можуть працювати самостійно. Звідси й друге запитання; а чи може формуватися ця підготовленість, а за нею здатність до ефективного проведення самостійної роботи як форми навчальної діяльності, а не тільки виконання домашніх завдань? Відповідь на це запитання неоднозначна. Це обумовлено тим, що, по-перше, формування цієї здатності включає загально-особистісний розвиток у плані вдосконалення самосвідомості, рефлективності мислення, самодисципліни, саморозвитку. Це означає формування вміння визначати й реалізовувати мету, відпрацювати узагальнені прийоми дій, адекватно оцінити результати та ін. По-друге, неоднозначність обумовлюється тим, що ця здатність ефективно й ніби довільно сформується лише в тих учнів, які характеризуються стверджувальною навчальною мотивацією і стверджувальним (зацікавленим) ставленням до навчального процесу. Результати досліджень показують, що навіть у студентів (у 77% першокурсників і 12,8% другокурсників) це ставлення заперечувальне. В цих умовах проблема формування здатності до самостійної роботи учнів переходить у проблему попереднього підвищення навчальної мотивації (особливо внутрішньої на «процес» і на «результат» діяльності), формування зацікавленості до учіння. Як підкреслюють дослідники цієї проблеми, при цілеспрямованому формуванні всі спонукання, пов'язані з пізнавальною активністю, стають більш усвідомленими, підвищується активність школярів, перебудовуються. мотиваційна сфера, активізуються спроби визначати самостійні й гнучкі цілі навчальної роботи, спостерігається переважання внутрішніх мотивів над зовнішніми.
При цьому дослідники відзначають, що позитивні мотиваційні зміни та формування інтересу до навчання відбуваються в результаті змін, удосконалення особистості учнів.
Формуючи здібності учнів до самостійної роботи, потрібно цілеспрямовано навчати їх її змістові. Таке, навчання повинне включати формування прийомів моделювання самої діяльності, визначення учнями оптимального розпорядку дня, осмислення й послідовне відпрацювання ними раціональних прийомів роботи з навчальним матеріалом. Це навчання повинне включати оволодіння прийомами поглибленого і динамічного читання, складання планів різноманітних дій, конспектування, вирішення навчально-практичних завдань.

среда, 16 ноября 2011 г.