ELŐSZÓ

A természetismeret tantárgy legfontosabb célja és feladata, hogy felkeltse a tanulók érdeklődését a természet szépségei és törvényszerűségei iránt. A tantárgy középpontjában nem az egyes természettudományok alaptételei, hanem az élő és élettelen természet konkrét jelenségei állnak.
A természet megismerésének első lépése, hogy észrevesszük és megfigyeljük a jelenségeket. A természetismeret oktatása a jelenségek bemutatására, kísérletezésre épül.
A 11-12 éves gyereket meg kell tanítani arra, hogy miként nézze, figyelje meg a jelenségeket, és arra, hogy a látottakat néhány értelmes mondatban el tudja mondani. Ez nem egyszeri feladat, hanem óráról órára ismétlődő gyakorlat, éppúgy, mint a jelenség lényeges és lényegtelen részleteinek elkülönítése, az egyszerű ok-okozati összefüggések felismertetése. A kapcsolatok meglátása és kvalitatív megfogalmazása a legfontosabb lépés a természeti törvények megfogalmazásához.
Ebben az életkorban a gyerek gondolkodása még konkrét, de egyszerű esetekben már képesek az egyes jelenségek közös vonásainak meglátására, általánosításra, a törvényszerűségek felismerésére. Ez a személyes megtapasztaláson, megértésen alapuló felismerés olyan igazi intellektuális élmény lehet a diák számára, amely hosszú távon befolyásolhatja érdeklődését, gondolkodását, életszemléletét.
A tanári munka egyik legnehezebb feladata, hogy diákjainkat hozzásegítsük a természet megismerésének élményéhez. Ehhez a szakmai tudás, pedagógiai érzék, empátia mellett arra is szükség van, hogy adjunk időt diákjainknak az igazi megértésre, elmélyülésre.
Az ajánlott 5. évfolyamos tanmenet a fenti célok szem előtt tartásával, a központi tantervi előírásoknak eleget téve készült.
A tananyag elosztásában elsődleges szempontként vettük figyelembe az egyes évszakok adta lehetőségeket a természet minél közvetlenebb megfigyelésére. Így az élő természettel való ismerkedés az őszi és a tavaszi hónapokra esik, amikor még jó esély van arra, hogy az órák jelentős részét a szabadban lehessen megtartani, a tanultakat kirándulások élményével lehessen megerősíteni.
A téli időszakban a környezet anyagaival való ismerkedés a feladat, amit osztálytermi keretekben is jól el lehet végezni. Itt kiemelten fontosak a jó tanári bemutató kísérletek, illetve a diákok egyénileg vagy csoportosan végzett kísérletei.
Kísérletgyűjteményünkkel a természetismeret jelenségcentrikus, kísérleteken alapuló tanításához szeretnénk segítséget kínálni sok egyszerű fizikai, kémiai, biológiai és földrajzi jelenség bemutatásával, kísérletek leírásával. A kísérleteket a tanmeneti ajánlással összhangban szerkesztettük. A nagy tantervi fejezeteken belül jeleztük az egyes tanórák témaköreit, és ezekhez kapcsolva ismertetjük a kísérleteket. A kísérletek címe mellett általában feltüntettük, hogy a feldolgozást tanári bemutatóként vagy tanulói kísérletként ajánljuk. A tanórai feldolgozásra ajánlott kísérletek mellett bőséggel találhatók az anyagban szakköri kísérletek és otthoni, egyéni feladatként kiadható témák is. A kínált választék bőséges, minden kísérlet elvégzésére biztosan nem jut idő, ki-ki tetszése szerint, az osztály érdeklődésének, képességének, a szertár felszereltségének megfelelően válogathat.
A leírt kísérletek többsége nem igényel különösebb műszerezettséget, háztartási eszközökből, mindennapi tárgyak felhasználásával némi ügyeskedéssel elvégezhető.
A kísérletekhez kapcsolódóan a diákok számára kiadható munkáltató feladatokat, ellenőrző vagy a látottak továbbgondolására késztető kérdéseket is mellékelünk. Az ismeretszerzés fontos eszköze a könyvtár és a számítógépes világháló. Segédanyagunk bőségesen kínál a természetismeret tanítása során felhasználható szakirodalmat és közöl internetes címeket is.




Élőlények jellemzője a mozgás

Az állatok mozgása

Az állatok mozgása általában gyors, ezért könnyű azt megfigyelni. Jellemző mozgásuk a helyváltoztatás. A gyerekek nagyon sokat tudnak az állatok mozgásáról.
a. Játékos vetélkedő formájában gyűjtsük össze az állatok mozgásával kapcsolatos tapasztalatokat, ismereteket!
A gyerekek 4-5 fős csoportokban dolgozhatnak.
Pl. Mondj állatokat, amelyek ugrálva mozognak! (szöcske, kenguru, veréb, ugróegér, stb.)
Milyen állat lehet, ami nem madár és mégis repül? (légy, méh, cserebogár, denevér, stb.)
Mondj minél több olyan állatot, amely úszni és repülni is tud? (lúd, réce, sirály, hattyú, stb.)

b. Adjunk feladatot, amelyben jellemző mozgásformáik alapján kell bemutatni és csoportosítani a megnevezett állatokat!
Mutassátok meg, hogy mozog a hernyó és hogy mozog a kígyó!

(Illusztrációként nézzük meg a mozgásokat videofilmen!)
Állatok mozgása (A kliphez felhasznált részletek a Sivatagi show és David Attenborough: Az élő bolygó c. filmekből valók.)

Tartalom:
- a kígyók és hernyók mozgása
- ugró és futó mozgás
- repülés

CLIP!!!!

c. Otthoni szorgalmi feladatként gyűjtsenek a tanulók jellemző adatokat, "rekordokat" az állatok mozgásával kapcsolatban!
- Melyik állat milyen sebességgel fut (melyik a leggyorsabb)?
- Melyik madár repül a legmagasabban?
- Mennyi ideig repülnek egyhuzamban költöző madaraink?

Ajánlott irodalmi források:
Az állatvilág enciklopédiája c. sorozat (Helikon kiadó)
A világ legszebb állatai (Holló és társa kiadó)
Guiness Enciklopédia - Élővilág (Pannon Könyvkiadó Budapest, 1993)
David Attenborough: Az élővilág atlasza (Geoholding Rt., 1994.)

A növények mozgása

A növények helyhezkötöttek, rövid ideig figyelve mozdulatlannak tűnnek. Mozgásuk csak helyzetváltoztatásában és a növekedésben nyilvánul meg. A növények mozgásának megfigyelése hosszú időt kíván.
A növényi mozgás látványosan bemutatható gyorsított (idősűrítéssel készült) filmfelvételen.
CLIP!!!!!

- a virág kinyílásáról
- Ragadozó növényekről
- Napraforgó mozog a fény felé

Élőlények jellemzője a növekedés, fejlődés

A gyökér és a szár növekedésének összehasonlító megfigyelése

A) A gyökér növekedése (csoportos tanuló kísérlet vagy otthoni feladat)

Szükséges eszközök, anyagok: színtelen üveg, vagy Erlenmeyer-lombik, parafa dugó, gombostű, fekete, vékony hegyű filc/tus, mérőszalag, szűrőpapír, csíráztatott babnövény (célszerű előre elkészíteni, de a gyerekekkel is végezhetjük)

Kísérlet:
Csíráztassunk babnövényt, és amikor a gyökér hossza eléri a 2 cm-t, húzzunk rá mm-es beosztásokat a gyökércsúcstól kezdve. Miután megszáradt a tinta, burkoljuk be a magot nedves vattával, hogy a gyökér kilógjon. Rögzítsük a magot gombostűvel a parafa dugóhoz. Az üveg falát burkoljuk be vizes szűrőpapírral, majd dugjuk be a dugót. Tegyük sötét helyre, és 8-10 napig hagyjuk nőni, közben egyszer mérjük meg a vonalak közti távolságot, majd a végén is.

Tapasztalat: A gyökér nem egyenletesen növekszik. A gyökércsúcs fölött egy szakaszon a növekedés intenzívebb mint máshol. Itt a filctollal húzott jelek nagyobb távolságra kerülnek egymástól.
Megjegyzés: A csúcstól távolabb van egy különleges része a gyökérnek, amelyiknek kifejezetten a növekedés a feladata, ezért itt a legnagyobb a növekedés mértéke.

B) A hajtás (szár) növekedése

Kísérlet: (tanulókísérlet, otthon is elvégezhető)
Szükséges eszközök, anyagok: műanyag pohár, virágföld, csíráztatott bab, mérőszalag, fekete filc/tus

A kicsírázott babot ültessük el, majd néhány nap múlva, mikor kibújt a földből, húzzunk 2 mm-es beosztásokat a kibújt két kis "szárnyacska" (sziklevél) felett és alatt a száron. Figyeljük a növekedést az előző feladathoz hasonlóan egy héten keresztül, jegyezzük fel a növekedés mértékét!

Tapasztalat: A gyökérrel ellentétben a szár mindenütt egyformán növekszik, tehát nincs olyan kitüntetett része, amelyik jobban növekedne, mint a többi.

C) A növekedés és a fény

Kísérlet: (otthoni tanuló kísérlet) Szükséges eszközök, anyagok: műanyag poharak, babmag, kukorica, virágföld, mérőszalag

Ültessünk pár szem babot, vagy kukoricát két pohárba. Az egyiket neveljük sötétben, a másikat az ablak mellett. Ültetés után figyeljük a növényeket kb. három hétig, és kétnaponként mérjük meg a fejlődő hajtás magasságát.

Értékelés: Fény nem szükséges a csírázáshoz, mindkét növény kicsírázik, és fejlődésnek indul, de fény hiányában a szár lassabban nő, majd a sötétben nevelt növény elpusztul.
Megjegyzés: Vajon miért pusztult el a sötétben nevelt növény, miért kell a növényeknek fény az élethez?
Erre a kérdésre későbbi feladatok elvégzése segít megadni a választ.

A növények testfelépítése


A lágyszárú növények fő részeiről a diákok már a környezetismeret tárgy keretében tanultak. Ötödik évfolyamon a tanultak felidézése, és bővítése a feladat. A növény fő részeinek (gyökérzet, szár, levél, virág, termés) és ezek fő élettani funkcióinak átismétlése falitábla és modellek segítségével célszerű.
Az ismeretek csoportmunkában, "élő" növényeken végzett megfigyelésekkel gyakoroltathatók illetve bővíthetők.

1. Virágos növények testfelépítésének megfigyelése, a tapasztalatok rögzítése rajzban


Szükséges eszközök, anyagok:ősszel (is) virító lágyszárúak gyökerestől (pl. őszirózsa, réti boglárka, réti margitvirág, papsajtmályva, őszi kikerics), rajzeszközök
Mintarajzok találhatók Jávorka-Cspody: Erdő-mező virágai (1972) c. kézikönyvében

Feladat: Figyeljük meg a virágot, az egyes szerveket, és készítsünk rajzot!
Figyeljük meg a gyökér típusát (főgyökérzet, mellékgyökérzet), a levelek elhelyezkedését a száron (tőnél körben, szórtan), a levelek alakját, típusát (főeres, mellékeres) a virágot (szirmok száma, porzók száma)!
Keressünk összefüggést a gyökérzet és levélerezet típusa, a sziromlevelek száma között!
Saját készítésű( táblai) rajzok:

  

Értékelés: A lágyszárú növényeket két nagy csoportra oszthatók. Mindkettőn megfigyelhető a gyökér, szár, levél, virág/termés. (A növényeken általában nincs egyszerre virág is meg termés is, így vagy egyiket, vagy a másikat tudjuk megfigyelni.) Az egyes szervek felépítése azonban különböző.
A főgyökérzethez főeres levélerezet, 4-5, vagy sok szirom tartozik (a 4 vagy 5 többszöröse), általában külön van csészelevél és sziromlevél.
A mellékgyökérzethez mellékeres levélerezet, és 3-6 szirom tartozik, ezek lepellevelet alkotnak (nincs külön csésze és párta).
Megjegyzés: Célszerű 4-5 fős csoportokban 3-4 féle (de nem túl sok) különböző növényt vizsgálni!
Az egyszikűek többsége szeptemberre elvirít, ezért ősszel inkább csak kétszikűeket tudunk vizsgálni.

2. Módosult szervek vizsgálata (tanulói vizsgálat)

A gyakorlat célja, hogy a tanulók megismerkedjenek néhány a tápanyag raktározásra módosult növényi szár, illetve gyökér felépítésével és szerepükkel.

Szükséges anyagok, eszközök: sárgarépa, zellergumó, vöröshagyma, burgonya

Vizsgálat: Figyeljük meg először külsőre az egyes növényi részeket, majd vágjuk ketté és rajzoljuk le jellegzetességeit (a sárgarépa, a zeller és a hagyma esetében olyan példányokat válasszunk ki a vizsgálatra, amelyen a gyökérzet (is) látszik.
A burgonya növény felépítését (a gumókkal) mutassuk be képen vagy videón)

Saját készítésű( táblai) rajzok :

  
  

Értékelés:A vizsgált szervek azért ilyen különleges felépítésűek, mert tápanyagot raktároznak. A vizsgált növények jellemzően kétnyáriak, az első évben a hajtást, levelet hoznak és tartaléktápanyagot halmoznak fel a következő évre. Ősszel száruk, levélzetük elhal, a második évben a tartaléktápanyagok felhasználásával hajt ki újra a növény. Leggyakoribb tartaléktápanyag a keményítő, de fontos a cukor és a fehérje is.

3. Keményítő kinyerése burgonyából! (otthoni vagy szakköri feladat)

Szükséges eszközök, anyagok: Egy-két közepes nagyságúburgonya, reszelő, konyharuha, textil zsebkendő

Feladat: Hámozzunk meg a krumplit és finom reszelővel reszeljük le! (A reszelésnél legyünk óvatosak, mert könnyen ujjunk is megsérülhet!)
A reszelékre öntsünk meleg vizet és kevergessük, majd hagyjuk kicsit állni! Finom szűrőn (esetleg vászondarabon) szűrjük át a vizes pépet! Az átszűrt zavaros levet félre rakva hagyjuk ülepedni! Néhány óra elteltével az edény alján fehér üledék rakódik ki. A vízben lebegő apró szemcsékből álló anyag a keményítő. (Ha a víz nagyját leöntjük róla és a maradékot hagyjuk elpárologni, a keményítő por alakban is kinyerhető.
A keményítő elnevezésének magyarázatára főzzük fel a zavaros vizes oldatot, majd hagyjuk kihűlni. A kihűlt főzetbe áztassunk bele egy textil zsebkendőt! Száradás után figyeljük meg a változást a zsebkendőn!
- A krumpliból kivont folyadék hatására a zsebkendő puha anyaga kemény lett.

Megjegyzés: Több növény tartalmaz keményítőt, amit kivonás után fehér por formájában háztartási, vagy étkezési keményítőként a kereskedemi forgalomban is lehet kapni. Ezt használhatjuk textíliák keményítésére, vagy egyes ételek készítésére.

4. A keményítő laboratóriumi kimutatása (iskolai kísérlet)

Szükséges anyagok, eszközök: Vizes keményítőoldat, denaturált szesszel higított orvosi jódtinktúra (vagy kálium-jodidos jódolda (ún. Lugol oldat), burgonya, cseppentő, kémcsövek

  

Kísérlet: egy csipetnyi étkezési keményítőt tegyünk kémcsőbe és adjunk hozzá kevés vizet. A oldatához cseppentsünk a barna színű jód oldatból. A keményítő és a barna jód-oldat együtt erős sötétkék, szinte fekete elszíneződést ad. Ezt használják fel a keményítő laboratóriumi kimutatására.

Megjegyzés: Lugol-oldatot úgy készíthetünk, hogy 2,5 g kálium-jodidot feloldunk kevés desztillált vízben, beleteszünk 1,3 g kristályos jódot, majd az egészet feltöltjük desztillált vízzel 100 ml-re.
Érdekesség: Ha a jódos keményítőoldatot melegítjük (lásd a fotókat), a kék szín eltűnik, majd lehűtve újra láthatóvá válik. Oka, hogy melegítés hatására megváltozik a jódos keményítő szerkezete.

Őszi termések vizsgálata

4. Termések vizsgálata, összehasonlítása (tanulói vizsgálat)

Szükséges anyagok, eszközök: alma, szilva, szőlő, dió (lehetőleg terméshéjjal!)

Vizsgálat: Vágjuk ketté a terméseket, figyeljük meg és rajzoljuk le a látottakat! Figyeljük meg, mi a különbség a csonthéjas termés, bogyótermés és almatermés között!

  

Értékelés: (tanári háttér információ)
A termés részei a három rétegű terméshéj és a mag (lásd az alábbi ábrát).

A termések közötti legszembetűnőbb különbség a terméshéjban van (pl. száraz vagy húsos, lédús). A gyakorlat során vizsgált termések legjellemzőbb sajátságai a következők.
A szilvánál a belső terméshéj a csonthéj, vagyis az ún. szilvamag tulajdonképpen a belső terméshéj a maggal.
A szőlőnél a középső és belső terméshéj együtt alkotja a szőlőszem húsát.
Az almatermés felépítése bonyolultabb (ún. áltermés), különlegessége, hogy rajtamaradnak az elszáradt csészelevelek.

5. Olajok kimutatása magvakból (tanuló kísérlet)

Szükséges anyagok, eszközök: dióbél, (szűrő)papír, óraüveg/üveglap, üvegpohár, dörzsmozsár vagy fokhagymanyomó, étolaj

Bevezető kísérletek az olaj hatásának bemutatására: Cseppentsünk étolajat egy fehér papírlapra!
Az olajfolt a papíron ráeső fényben sötétebbnek, átmenő fényben világosabbnak látszik környezeténél. A folt nem szárad meg, tartósan megmarad.
Kenjünk be olajjal egy tiszta üveglap felét, majd cseppentsünk vizet a kissé ferdén tartott üvegre! A tiszta üveget a víz jól nedvesíti, azon szétterül, az olajos üveget a víz nem nedvesíti, hanem kövér cseppekbe áll össze, illetve fut le rajta.
Üvegpohárba öntsünk tiszta vizet, majd cseppentsünk a vízre néhány csepp olajat! Az olaj nem keveredik el a vízzel, cseppekben úszik a felszínén.

Olajok kimutatása magvakból Félbevágott dióbéllel dörzsöljünk be egy fehér papírlapot!
- A megdörzsölt papír hasonlóan viselkedik, mint a beolajozott lap.
Dörzsöljük meg az üveglapot dióbéllel! Az üveget nem nedvesíti a víz.
Mozsárban vagy fokhagymanyomóval törjünk össze dióbelet, az olajos pépet, esetleg a kicsöpögő olajat fogjuk fel tiszta üvegpohárban! Engedjünk rá egy kis vizet, és figyeljük meg a víz színén úszó olajcseppeket!
A hasonlóság oka, hogy a dió olajat tartalmaz.

Tapasztalat: Az étolajjal és a dióbéllel végzett kísérletek hasonlósága mutatja, hogy a dió (hasonlóan sok más maghoz) olajat is tartalmaz.
Megjegyzés: A magvakban lévő olaj fontos tartalék tápanyag, amit a mag csírázásakor a növény felhasznál.
A fenti kísérletek megismételhetők más olajos magvakkal is, pl. mogyoróval, napraforgóval, tökmaggal.
Az olajjal végzett kísérletre, amely mutatja, hogy az olaj és a víz nem keveredik a későbbiek során, az olaj környezetszennyezésének bemutatásakor visszatérhetünk.

6. Cukortartalom kimutatása szőlőszemekben (tanári bemutató kísérlet szakkörre)

A gyümölcsök -köztük a szőlő- édes ízét a bennük lévő cukor adja. Többféle cukor létezik. Közülük alapvető jelentőségű a szőlőben nagymennyiségben található "szőlőcukor". A szőlőcukrot jellemző színreakcióval mutatják ki. Először boltban kapható szőlőcukor felhasználásával, majd szőlőből préselt musttal végezzük el a reakciót.

Szükséges anyagok, eszközök: élelmiszerboltban kapható szőlőcukor, érett fehér szőlő, speciális reagens-oldat(ún. Fehling-reagens), kémcsövek, borszeszégő, kémcsőfogó, állvány

Kísérlet: Egy szem szőlőcukrot oldjunk fel 500 ml vízben! Az oldatból kb 2 ml-nyit öntsünk kémcsőbe és adjunk hozzá ugyanannyi kék színű Fehling-reagenst, majd borszeszlángon kissé melegítsük! Figyeljük meg a színváltozást!
- A kék oldat színe előbb sárgára, majd vörösbarnára változik.
Ismételjük meg a kísérletet szőlőszemekből préselt musttal! Az oldat színváltozása jelzi, hogy a szőlő leve cukrot tartalmaz.
Hasonlóan kimutatható a szőlőcukor jelenléte más gyümölcsökben, pl almában, szilvában, sőt egyes zöldségekben pl. sárgarépában és zellerben is. Ehhez a gyümölcsöt vagy zöldséget megreszeljük vagy apróra vágjuk és kevés vízzel néhány percig főzzük. A cukrot a megismert módon a főzetben mutatjuk ki.

Megjegyzés: A Fehling-reagenst mindig frissen keverjük előzetesen elkészített két alapoldatából, amit Fehling I, és Fehling II oldatnak neveznek. (A Fehling I oldat réz-szulfát-ot tartalmaz (100 ml desztillált vízben kb. 7 g kristályos CuSO4-ot feloldunk),
a Fehling II oldatot úgy készítjük, hogy 37 g kálium-nátrium-tartarátot és 10 g darabos nátrium-hidroxidot feloldunk 100 ml desztillált vízben.
Mindkét alapoldat készen is beszerezhető a vegyszerkereskedelemben.)
A kísérlet előtt egy kémcsőben 2 ml Fehling I oldathoz adjunk annyi Fehling II-t, amíg a kezdetben kiváló csapadék feloldódik. Jellegzetes sötétkék színű oldatot kapunk, ezt használjuk a kísérletekhez.

7. A szőlő feldolgozása. Must készítése és erjesztése(szakköri kísérlet)

Préseljük ki néhány fürt érett szőlő levét, ízleljük meg az édes mustot! Néhány óráig hagyjuk ülepedni a levet, majd miután letisztult töltsük csavaros kupakú üdítős palackba! A palackot ne töltsük teli, és ne zárjuk le! Így hagyjuk állni a mustot egy-két napig, hogy az erjedés meginduljon.
A néhány napos állás után megfigyelhetjük, hogy a tiszta must zavarossá válik és apró buborékok képződnek benne.
Zárjuk le a csavaros kupak rászorításával az erjedő mustot tartalmazó műanyagpalackot és várjunk egy napot!
Mielőtt kinyitnánk vizsgáljuk meg hogy a puha palack, a belülről feszítő gáz nyomása miatt milyen keménnyé vált.
Ezután óvatosan lazítsuk meg és csavarjuk le a kupakot! A kupak meglazításakor jól hallhatóan távozik a palackot feszítő gáz és a must a felszabaduló apró buborékok sokaságától felhabzik. Ízleljük meg ismét a palack tartalmát! A kellemesen édes mustból szénsavas, kissé csípős folyadék lett.
A must cukortartalma az erjedési folyamat során alkohollá és széndioxid gázzá alakult.
A palackot kössük le vékony vászondarabbal (a csavaros kupakot ne rakjuk rá!) és tegyük félre ismét 8-10 napig. Ezután ismét vizsgáljuk meg a palack tartalmát! A buborékképződés hevessége csökken, az édes íz helyett az éretlen fiatal bor csípős fanyar ízét érezzük. (A kísérletet nem érdemes hosszan folytatni, mert ilyen kísérleti körülmények közt nem kapunk igazán jó bort.)