0,1
0,1
0,1
0,2
0,2
0,2
0,3
0,3
10
0,4
0,4
0,4
0,5
0,5
0,5
0,6
0,6
0,6
0,7
20
0,7
0,7
0,8
0,8
0,8
0,9
0,9
0,9
1,0
1,0
30
1,1
1,1
1,1
1,2
1,2
1,2
1,3
1,3
1,3
1,4
0
0,0
0,0
0,1
0,1
0,1
0,2
0,2
0,3
0,3
0,3
10
0,4
0,4
0,4
0,5
0,5
0,6
0,6
0,6
0,7
0,7
20
0,7
0,8
0,8
0,8
0,9
0,9
1,0
1,0
1,0
1,1
30
1,1
1,1
1,2
1,2
1,2
1,3
1,3
1,4
1,4
1,4
0
0,0
0,0
0,1
0,1
0,2
0,2
0,2
0,3
0,3
0,3
10
0,4
0,4
0,5
0,5
0,5
0,6
0,6
0,7
0,7
0,7
20
0,8
0,8
0,8
0,9
0,9
1,0
1,0
1,0
1,1
1,1
30
1,2
1,2
1,2
1,3
1,3
1,3
1,4
1,4
1,5
1,5
Таким образом, грамотно составленный анализ метеорологических величин послужит украшением научной работы школьника и позволит объяснить многие полученные результаты корректно и грамотно.
Научно-образовательный материал
«Проведение научно-исследовательской работы учащимися школ по естественно-научной и сельскохозяйственной тематике»
Введение
Опытническая работа учащихся понятие достаточно широкое, подразумевает не единичное учебное или научное задание, а является продуманной системой организации творческой работы учащихся в области природопользования и сельского хозяйства
Причины, по которым педагоги обращаются к исследовательской деятельности учащихся, достаточно разнообразны. Кто-то видит в этом оптимальные воспитательные возможности, кто-то справедливо считает, что опыт (эксперимент), как и наблюдение, является базисным методом на эмпирическом этапе познания, кто-то уверен, что это самый эффективный способ получения и закрепления знаний. Некоторые надеются на вполне реальные достижения для учащихся – призовые места на конкурсах, льготы при поступлении в ВУЗы и т. д.
При закладке опыта, наблюдении за подопытными культурами, учете урожая и осмыслении результатов работы обучающийся использует обширные сведения из разнообразных источников, в том числе знания школьных предметов (это и есть межпредметные связи). В процессе проведения опытнической работы ребята находятся в постоянном творческом поиске, изучают и осваивают новые технологии и в дальнейшем применяют их в процессе работы
1. Организация работы на учебно-опытных участках в образовательных учреждениях
Учебно-опытный участок (УОУ) организуется в образовательных учреждениях всех типов (начальные, общеобразовательные, основные школы, лицеи, детские дома, интернаты, станции юных натуралистов, эколого-биологические центры и другие).
Основной целью создания учебно-опытного участка в общеобразовательных школах является использование его базы для учебных занятий учащихся 1-11 классов по трудовому обучению, природоведению, биологии, развития межпредметных связей (технология, экология, география, физика, химия, эстетика), а также повышение интереса учащихся к живой природе, сельскому хозяйству, учебно-опытнической, и природоохранной работе, приобретение ими умений и навыков по выращиванию культурных растений и уходу за животными.
Анализируя современное состояние учебно-опытных участков образовательных учреждений разного типа можно сделать вывод, что структура и содержание отделов учебно-опытных участков находящихся в сельской местности существенно отличаются от участков расположенных в городе. Городские учебно - опытные участки в основном имеют меньшую площадь, чем сельские от 0,01 до 2 га и в основном являются демонстрационно-опытными. На небольших земельных территориях городских образовательных учреждений нет возможности разместить большие учебно-опытные площадки, зимние теплицы и парники. К тому же, уход за растениями в теплицах и парниках очень трудоемок. В каникулярное время для городских школьников работу организовать сложно. Выращивание же овощных, плодово-ягодных культур в условиях города неприемлемо, так как продукция культурных растения не могут быть экологически чистыми. Там ведущее место занимают отделы: - биологический, цветочно-декоративный, коллекционный, дендрологический, имеются в основном весенне – летние теплицы и оранжереи. Весьма привлекательными становятся биологические кабинеты с обширными коллекциями комнатных цветочно-декоративных растений.
Большинство городских участков активно внедряют элементы современного ландшафтного дизайна (живой бордюр, каменистые горки, рокарии и др.).
Учебно - опытный участок может быть построен по агробиологическому принципу и иметь следующие отделы:
- натуралистический отдел, (выделяется отдельно для обучающихся младшего возраста), выращиваются наиболее распространённые разнообразные культурные растения, размножающиеся (простым способом), посевом семян в грунт. Проводятся не сложные опыты с однолетними растениями. Ведутся фенологические наблюдения за ростом и развитием растений.
- дендрологический отдел, выращиваются основные породы древесных и кустарниковых растений характерных для региона, проводятся опыты по способам их выращивания, посадке и ухода за ними. Создаются коллекция древесных и кустарниковых растений, создается ''экологическая тропа''. При недостаточной площади УОУ этот отдел может быть представлен небольшим питомником древесных растений;
- цветочно-декоративный отдел, включает выращивание однолетних, двулетних, многолетних цветочно-декоративных растений; проведение опытов по агротехнике выращивания, способам размножения и сортоиспытанию цветочно - декоративных растений, изучение различных типов декоративного озеленения УОУ.
- отдел биологии растений, выращиваются разнообразные виды растений необходимые для изучения внешнего строения цветковых растений (морфология). Также культуры, принадлежащие разным группам ботанических семейств - зонтичные, лилейные, пасленовые, бобовые, крестоцветные, сложноцветные, маревые, тыквенные, злаковые, розоцветные и др. (систематика растений). Демонстрируются явления изменчивости и наследственности, искусственного и естественного отбора, законов Г. Менделя (генетика и селекция);
- коллекционный отдел, возделываются представители основных сельскохозяйственных и систематических групп растений, а также лекарственные, медоносные, дикорастущие, редкие, малораспространённые растения, новые для данной местности культуры. Проводятся исследования по акклиматизации и интродукции растений;
- отдел экологии, включает различные растения, размещённые в виде свободных групп, с учётом необходимых условий для их жизни. Создаются водоёмы, альпийские горки, цветочные ''часы'' и др. Проводятся исследования, подтверждающие общие законы функционирования экосистем различного иерархического уровня и взаимозависимость между растительными организмами и средой их обитания. Ведутся сезонные фенологические наблюдения за растениями. Проводится широкий экологический мониторинг. В ряде УОУ его отделы включены в экологическую тропу.
- зеленый класс, предназначен для проведения учебно-практических, семинарских занятий, бесед, игр и др. Оснащён учебным оборудованием и наглядными пособиями.
- подсобное помещение, используется для хранения оборудования, сельскохозяйственного инвентаря, посевного и посадочного материала, удобрений, аптечки
- метеорологическая площадка, предназначена для наблюдений за погодными условиями и изучения их влияния на фенологические фазы развития растений, прогнозирования урожая сельскохозяйственных культур. Проводятся самостоятельные работы по изучению влияния климатических факторов и явлений природы на рост и развитие растений, их экологическое состояние.
С появлением большого числа учебно-опытных участков, в связи с разнообразием их исследовательской деятельности появились конкурсы и олимпиады, имеющие соревновательный характер. В ходе проведения мероприятий проводится обмен опытом и достижениями работы на учебно-опытном участке.
2. Организация опытнической работы учащихся с соблюдением методики полевого опыта
2.1. Элементы методики полевого опыта
Методика опыта применительно к полевым опытам – это совокупность слагающих ее элементов:
- число вариантов и схема опыта;
- повторность опыта – число одноименных делянок каждого варианта;
- повторение – часть площади опытного участка, включающая делянки с полным набором схемы опыта;
- делянка, ее площадь, направление и форма;
- методы размещения вариантов, делянок, повторений;
- организация опыта на территории и во времени
При проведении полевого опыта его методика определяется главным образом тремя величинами: числом вариантов, заданной точностью и участком, на котором планируется заложить опыт. Руководствуясь этими величинами, необходимо установить сочетание основных элементов методики будущего опыта, сюда входят определенная площадь и форма делянок, повторности и расположение вариантов на опытном участке.
Число вариантов опыта
Любой полевой опыт включает опытные и контрольные варианты. Под опытным вариантом понимают изучаемое растение, сорт, условие возделывания, агротехнический прием или их сочетание. Один или несколько вариантов схемы опыта, с которыми сравнивают опытные варианты, называют контролем или стандартом. За контрольный или стандартный вариант принимают хорошо изученный и широко применяемый в конкретных условиях агротехнический прием, районированный сорт, фактор роста. Обычно контрольный вариант находится в минимуме или отсутствует, например, без удобрения, без гербицида.
Совокупность опытных и контрольных вариантов, объединенных общей идеей, составляет схему опыта. В зависимости от количества изучаемых факторов схемы опытов бывают однофакторные и многофакторные, если изучаются два фактора и более. Варианты в схеме опыта располагают в определенной последовательности и часто обозначают цифрами (1,2,3,4… или буквами а, b,c, d …..). Например, в опыте изучаются удобрения, тогда возможна следующая схема: 1. Без удобрений. 2. N60P70K70 3. N90P100Kт/га навоза +. N60P70K70
Количество вариантов в схеме любого опыта - заранее заданная величина, определяющаяся его содержанием, целями и задачами. Точность опыта уменьшается при увеличении числа вариантов на более крупных делянках.
С увеличением числа вариантов увеличивается площадь под опытом и расстояние между сравниваемыми вариантами. При большом числе вариантов сложнее провести опыт или его отдельные повторения в пределах однородной по почвенному плодородию площадке. Все это и ведет к увеличению ошибки опыта и понижению его точности. В связи с этим при разработке схемы опыта; необходимо осторожно подходить к увеличению числа вариантов. Как правило, в ученическом полевом опыте не должно быть большое число вариантов.
В зависимости от количественного или качественного характера различий выделяют 2 группы вариантов: с качественной и количественной градацией. Например, при качественном характере различий, вариантами могут быть виды культур, удобрений и пестицидов; сорта и предшественники; способы обработки почвы и посева. Примерами вариантов количественного характера служат нормы высева семян и полива, дозы удобрений и пестицидов, глубина обработки почвы и посева или заделки удобрений и т. п.
Площадь, направление и форма делянки
Полевой опыт ставят на делянках, имеющих определенный размер и форму. Делянки служат для размещения на них изучаемых и контрольных вариантов. Размер опытной делянки, в каждом конкретном случае зависит от назначения и задачи опыта, степени варьирования почвенного плодородия, биологических особенностей и технологии возделывания культуры, густоты стеблестоя и от того какими орудиями предполагается проводить работы на делянке. Вследствие индивидуальной изменчивости, число учетных растений на делянке не должно быть: менее 80 – 100 для зерновых культур; 30–50 для пропашных (картофель, свекла и капуста); 3 – 5 для плодовых деревьев, 5 – 10 – кустарников, Норма посева зерновых, трав, льна и других культур сплошного сева составляет сотни всхожих семян на 1 м2, тогда как для картофеля, кукурузы, свеклы и других пропашных культур от 2 до 8 шт/м2.
По форме различают квадратную, прямоугольную и вытянутую (удлиненную) делянки, где отношение длины к ширине равно: 1, от 2 до 10 и
более 10, например: (10 ´ 10м), (4 ´ 20 м) и (2 ´ 25 м), рис. 1.
A
B
C
Рис. 1. Формы делянок: А – удлиненная, В – прямоугольная, С – квадратная
Наибольшее распространение получила прямоугольная форма. В исследованиях с фитопатогенными организмами и пестицидами квадратная форма снижает опасность миграции вредителей и попадание ядохимикатов на соседние делянки. Вытянутая форма лучше поглощает макропестроту почвенного плодородия. На практике ширина делянок определяется кратностью рабочего захвата посевных (уборочных) агрегатов. Малогабаритная техника позволяет уменьшать не только ширину, но и площадь делянки.
Рис.2. Расположение делянок различной формы в одном повторении: 1 – удлиненные в один ярус; 2 – прямоугольные в два яруса; 3 – квадратные в четыре яруса; 4 – квадратные в четыре яруса, ступенчато; 5 – прямоугольные в два яруса, ступенчато.
Делянки располагают в один, или несколько ярусов, а также ступенчато (рис.2).
Делянки ориентируют длинной стороной вдоль изменения закономерного варьирования (градиента) плодородия, например по склону.
По назначению различают опытную, или посевную и учетную делянки. (рис.3.).
В
А
В
В
А
В
А
А
Рис. 3 Схематический план двух смежных опытных делянок: закрашенная часть – учетные делянки, А – боковые защитки, В – концевые зашитки,
На опытной делянке проводят обработку почвы, внесение удобрений, посев, уход за растениями и все другие операции, предусмотренные технологией культуры. С учетной площади делянок учитывают урожай и другие наблюдения, предусмотренные темой исследования и программой опыта. Посевную и учетную делянки разделяют по всему периметру защитные полосы. Различают боковые защитки от 0,5–1,5 м до 2–4 м по длине делянки. Боковые защитки служат для предотвращения взаимовлияния соседних вариантов друг на друга. Ширина защитки определяется спецификой изучаемой проблемы. В мелкоделяночных опытах, а также в скрининг — и других исследованиях, где пренебрегают сопряженностью соседних рядков растений, боковые защитки отсутствуют или оставляют незасеянные полосы шириной 20–40 см. В опытах с орошением, опрыскиванием и эрозией защитки достигают максимума.
Повторность и повторение
Из всех элементов методики любого эксперимента наибольшее влияние на ошибку опыта оказывает повторность опыта. Повторностью опыта на территории называется число одноименных делянок каждого варианта, а повторностью опыта во времени – число лет испытания. Территориальная повторность позволяет полнее охватить каждым вариантом пестроту варьирования почвенного плодородия на опытных участках. При увеличении повторности заметно уменьшается ошибка опыта. Увеличение числа повторных делянок каждого варианта сильнее уменьшает ошибку опыта, чем соответствующее увеличение площади делянок.
Большинство вегетационных и полевых опытов проводят при 4 – 6 кратной повторности. Дальнейшее увеличение повторности не дает существенного снижения ошибки опыта.
Так как результаты полевого опыта в значительной степени зависят от метеорологических условий года, для повышения надежности и достоверности результатов полевого опыта, его необходимо повторить на этом же опытном участке в течение, как минимум 3-х лет.
Ввиду того, что опытные участки, как правило, не выравненны по своему плодородию, делянки с полным набором всех вариантов объединяют территориально в компактную группу, в организованное повторение. Повторением (не путать с повторностью) называется часть площади опытного участка, включающая делянки с полным набором схемы опыта (рис.4) Повторение представляет собой в сущности сокращенный в объеме полевой опыт. Организованное повторение позволяет уменьшить влияние систематической ошибки на результаты полевого опыта.
I II III
1
2
3
4
4
2
3
1
3
4
1
2
Рис.4. I, II, III – повторения полевого опыта, 1,2,3,4 – номера вариантов
Размещение вариантов в полевом опыте
Существует три основные группы методов размещения вариантов по делянкам опытного участка: стандартные, систематические и рандомизированные или случайные (рис.5.) .
А
I
II
1, St
2
3
1, St
5
4
1, St
3
2
1, St
4
5
1, St
Б
I
II
1
2
3
4
5
1
2
3
4
5
С
I
II
1
2
3
4
5
1
2
3
4
5
Рис. 5. Методы размещения пяти вариантов полевого опыта по делянкам двух повторений: А – стандартный, Б – систематический, С – рандомизированный
Стандартные методы характеризуются более частым размещением стандартных и контрольных вариантов по сравнению с опытными вариантами. Стандартные методы дают возможность более точно сравнить каждый опытный вариант со своим стандартом, однако, из-за большой площади отводимой для стандартных вариантов (до 55%) эти методы не получили большого распространения.
Систематические методы предусматривают неизменный порядок расположения вариантов в каждом повторении. Имеется много методов систематических методов размещения вариантов, наиболее распространенными являются последовательный и шахматный методы. Важное достоинство систематических методов размещения вариантов в их простоте, однако главный их недостаток в том, что система размещения вариантов может совпасть с закономерным варьированием плодородием почвы, что приведет к искажению результатов полевого опыта. Поэтому систематические методы размещения вариантов можно применять на опытных участках с равномерным плодородием по все территории.
Рандомизированные или случайные методы – это такие методы, при которых варианты по делянкам полевого опыта размещаются случайно (по жребию). Это наиболее распространенная группа размещения вариантов. Преимущество случайного размещения вариантов заключается в том, что все варианты находятся в равных условиях и имеют одинаковый шанс попасть на любую часть опытного участка. К рандомизированным методам относятся метод полной рандомизации, метод организованных (рандомизированных) повторений, метод латинского квадрата/прямоугольника и т. д.
Метод полной рандомизации – случайное размещение вариантов по всем делянкам полевого опыта без выделения повторений. Например, опыт с четырьмя вариантами (v = 4) при 3-х кратной повторности (n = 3) потребуют 12 делянок (N = v·n = 4·3 = 12.) Если варианты опыта условно обозначить цифрами – стр.24 (1,2,3,4) возможно следующее размещение вариантов
3
2
4
2
4
4
1
3
2
1
3
1
Варианты размещают по экспериментальным единицам (делянки, сосуды) на случайной основе, т. е. каждый вариант имеет равный шанс попасть на любую делянку. Единственным ограничением числа делянок для одного варианта служит повторность.
Метод организованных повторений — наиболее распространённая схема размещения вариантов в полевых опытах. В отличие от метода полной рандомизации она имеет дополнительный элемент в своей структуре — повторения, включающие часть площади опытного участка с полным набором вариантов. Варианты при этом методе размещают случайным образом (по жребию) внутри каждого повторения. Важно, чтобы внутри каждого повторения почва по возможности была более однородной. Число повторений (р), как правило, совпадает с повторностью опыта. Исключение составляют опыты с повышенной повторностью стандарта, где повторность последнего кратно превышает повторность опытных вариантов. Размещение вариантов методом организованных повторений или блоков наиболее эффективно на земельных участках с выраженным закономерным (систематическим) варьированием почвенного плодородия. Если взять за основу структуру предыдущего опыта – четыре варианта в трехкратной повторности с двенадцатью делянками (n = 3, v = 4) (N = v·n = 4·3 = 12.). В отличие от предыдущего плана опытный участок разделим сначала на три части (повторения – I, II, III), а затем распределим наши четыре варианта – стр.24 (1,2,3,4) случайно внутри каждого повторения, получим следующий схематический план.
I
3
2
1
4
II
4
3
2
1
III
1
4
3
2
Требования, предъявляемые к проведению опытов
Для получения значимых практических результатов при проведении полевых опытов необходимо соблюдать следующие основные требования:
- принцип единственного различия, т. е. выдерживать единство всех условий, кроме одного - изучаемого;
- типичность почвенных и хозяйственных условий - проводить исследования на участках с соответствующими данному хозяйству почвами и агротехническими условиями (районированные или перспективные сорта культуры, высокий уровень агротехники, передовая технология);
- однородность земельного участка по плодородию;
- точность учета урожая;
-знать историю участка (предшествующие культуры, их агротехнику).
- ведение документации - дневник полевых исследований и журнал полевого опыта.
Планирование опытнической работы
Планирование опыта является наиболее важным и ответственным периодом исследовательской работы, именно на этом этапе создается фундамент опыта, от этого этапа зависит достоверность, точность и эффективность всего эксперимента.
Планирование опыта состоит из следующих этапов: выбор объекта и темы исследования; определение цели и задачи исследования; изучение современного состояния вопроса по литературным источникам; выдвижение рабочей (научной) гипотезы; разработка схемы опыта; разработка методики эксперимента; разработка программы наблюдений и анализов.
Составление плана проведения опытов, начинается с подготовки общего плана работы учебно-опытных участков образовательных учреждений, опытных полей ученических производственных бригад. В общий план работы необходимо включить:
-схематический план земельной площади участков;
- размещение культур;
-тематику опытов;
- схемы полевых опытов;
- перечень основных наблюдений и исследований;
- примерные сроки и порядок выполнения работ;
- потребность в сельскохозяйственном инвентаре, технике;
- потребность в оборудовании, весах, измерительных приборах для постановки опытов;
- потребность в семенах, удобрениях.
Большое внимание при составлении общего плана работы следует обратить внимание на рациональную организацию труда, определение потребности в сельскохозяйственном инвентаре, оборудовании и приборов, Нехватка или неисправность сельскохозяйственного инвентаря, оборудования может свести на нет опытническую работу. Обязательно включить в план работы правила по технике безопасности учащихся при работе на учебно-опытном участке.
Для проведения полевых опытов на учебно-опытном участке учащихся делят на группы (звенья). За каждым звеном целесообразно закрепить один небольшой опыт, а все опыты класса объединить единой темой и целью. Если планируется постановка более сложного, многовариантного опыта, то его целесообразно закрепить за целым классом, поручив звеньям наблюдения и исследования по отдельным вариантам. Сложные опыты рекомендуем проводить в течение 2-3 лет. Нет необходимости в постановке большого количества полевых опытов, лучше заложить их меньше, но провести на высоком методическом уровне.
Например, при изучении нового удобрения одно звено испытывает дозы, другое - сроки, третье - способы применения и т. д. Для связи во всех опытах должен быть единый контрольный вариант, например вариант «без удобрений».
Часто путают схему опыта с планом опыта. Планом опыта называется чертеж, полностью отражающий форму, размер и размещение делянок.
Учащиеся хорошо справляются с составлением плана опыта. Они могут не только зарисовать план опытного участка, но и начертить его карандашом по результатам обмера всех сторон в уменьшенном виде (в масштабе), передавая размещение объектов.
Выбор и подготовка опытного земельного участка
При организации опытнической работы особенно важен выбор и подготовка земельного участка, а также разбивка его на делянки. Делянка является основной единицей полевого опыта, это самая малая часть площади опыта, имеющая определенный размер и форму, предназначенная для размещения на ней отдельного варианта опыта. Когда речь идет о конкретной делянке, всегда имеют в виду заложенный на ней вариант опыта. Учащиеся часто не понимают различия между понятиями «делянка» и «вариант». В основе понятия «делянка» лежит земельный участок, а в основе понятия «вариант» - тема научного поиска. Все делянки вместе дают представление в целом о площади опытного участка, его форме и т. д. Важно, чтобы опытное поле было недалеко от школы или местного хозяйства, чтобы близко была вода для полива. Был доступным сельскохозяйственный инвентарь, малая механизация для ухода за растениями, также оборудование для наблюдений и обработки результатов исследований.
При выборе места для опытнической работы необходимо соблюдать общепринятые требования и придерживаться определенных правил и условий:
1. Земельный опытный участок должен быть типичным и однородным, т. е. соответствовать свойствам, плодородию и рельефу почв, распространенных в данной местности.
2. Поверхность участков должна быть ровной, без лощин и западин, не должна иметь склонов и покатостей.
3. Делянки одного опытного участка должны иметь однородной по своему составу почвы.
Для получения достоверных результатов опыта и правильных выводов все эти условия необходимо соблюдать как твердое правило.
Например, заложили опыт на тему: «Влияние золы на урожай картофеля». Для опыта взяли делянки неоднородные по составу почвы. Одна делянка, на которую по условиям опыта при посадке картофеля внесли золу, два года назад была хорошо удобрена навозом и глубоко вспахана. Другая же, опытная делянка, куда не вносили золу, несколько лет ничем не удобрялась и обрабатывалась кое-как мелко, несвоевременно, зарастала сорняками. Полученные результаты такого опыта будут недостоверные. Наверняка будет сделан неверный вывод, что зола увеличивает урожай картофеля в 2-3 раза. В данном случае на урожай картофеля сказалось не столько влияние золы, а органическое удобрение (навоз) и предшествующая хорошая обработка почвы.
Площадь опытного участка
Какую площадь земли необходимо выделить под опытническую работу учащихся? Этот вопрос часто задают учителя биологии, педагоги дополнительного образования, руководители ученических производственных бригад и трудовых объединений.
Площадь опытного участка не может быть одинаковой. Она зависит от многих причин. В общеобразовательных школах, размер опытного поля, зависит от числа учащихся в школе, занятых опытной работой и их возраста. Например, для ребят возрастом до 10 лет выделяется площадь опытного участка размером около 14-15 кв. метров; для ребят 10-12 лет -кв. метров, длялет -кв. метров.
Как правило в образовательном учреждении из общей площади учебно-опытного участка для опытнической работы выделяется от 1000 до 2500 квадратных метров.
Независимо от темы, величины опытного участка и делянок, опыт надо проводить в соответствие с методикой. На участках маленьких размеров опыты должны проводиться особенно точно и тщательно. Любая неточность на маленьком опытном участке в переводе на гектар даст большую ошибку.
Например, предположим, что с опытного участка в 10 кв. метров при учете урожая пшеницы ребята ошиблись на 250 граммов. При переводе урожая на гектар с большего опытного участка в 1000 метров, это было бы ошибкой не столь существенной, но для участка в 10 кв. метров, выразится в большую цифру 250 гр. x 10000 м. : 10 м. =250 кг, т. е. до 2,5 центнера с га. Видно, что ошибка настолько велика, что полученные недостоверные результаты сводят на нет всю работу.
Форма опытного поля
Форма опытного поля на УОУ должна быть прямоугольной, или лучше квадратной. На прямоугольной площади поля, проще и удобнее расположить отдельные опытные делянки. Нарезать прямоугольный участок земли для опытного поля можно с помощью простого эккера и рулетки. (Как пользоваться эккером при выделении прямоугольного участка учащиеся старших классов знакомятся при изучении курса геометрии).
Наиболее приемлемая форма делянки на опытных полях УПБ также прямоугольная, однако, её ширина должна быть кратна ширине захвата основного обрабатывающего или посевного агрегата.
Разбивка опытного поля на опытные участки
Правильно разбить опытное поле на участки, а участки на делянки - дело непростое. С этой работой ребята обычно справляются с помощью руководителя. Прежде чем приступить к разбивке большого опытного поля на более мелкие опытные участки и делянки, необходимо составить на бумаге схематический план и заранее заготовить колышки с заостренными концами для отметки границ и углов участков и делянок. Длина колышков должна быть 60-75 сантиметров, а толщина в диаметре 4-5 сантиметров. Работу начинают с выделения общего контура опытного участка и контуров отдельных делянок в повторениях. Общий контур разбивают на отдельные повторения и делянки по шнуру и мерной ленте или рулетке. На границах делянок, точно возле отметок, с одной стороны мерной ленты вбивают колышки. По границам повторений ставят по два колышка или выделяют их каким-то другим способом. Колышки надо вбивать на 30-40 сантиметров глубины крепко, чтобы их нелегко было вытянуть из земли руками. Если колышки потеряются, границы опытных участков и делянок будут сбиты и вся работа с опытом пропадет зря.
Какое количество делянок необходимо выделять для одного полевого опыта? Прежде всего, это определяется темой опыта, и насколько точно мы хотим поставить опыт. Самые простые опыты в школах обычно можно проводить всего на двух делянках.
Например, изучают действие азотных удобрений на урожай огурцов простым опытом: Для этого на первую делянку вносятся удобрения, а на другую делянку нет. Обработку почвы и агротехнический уход за растениями проводят одинаково на обеих делянках. Затем учитывают урожай огурцов с каждой делянки отдельно, сравнивая величину урожая удобренной, с контрольной.
Как уже говорилось выше, в ученическом полевом опыте не должно быть большое число вариантов.
3. Техника наблюдений и учетов
В программу научных исследований включают количественные и качественные наблюдений и учеты за растениями и факторами жизни и условиями внешней среды. Программа наблюдений и учетов включает перечень наблюдений, сроки их проведения и объем выборок (проб).
Программа наблюдений (учетов и анализов) в любом эксперименте определяется темой, объектом, целью и задачами исследований, а также сопутствующими условиями и строится на трех основных положениях:
1. Какие наблюдения: измерения, учеты и анализы включить в программу с указанием соответствующих методик. Обязательно регистрируют фенологические наблюдения и метеоданные.
2. Сроки и периодичность их проведения в течение вегетационного периода. Наблюдения проводят в зависимости от изучаемых вопросов и культуры: ежедневно, через 2–10 дней, по фенофазам или 1–2 раза в период от посева до уборки.
3. План отбора образцов и объемы выборок. Какие варианты (повторения) и сколько пробных точек (площадок) на делянке.
Техника наблюдений и учетов включает наблюдения за фенологическими, метеорологическими, почвенными и другими условиями, которые являются неотделимой частью опытнической работы и служат дополнительным источником фактических данных для объяснения величины изучаемого эффекта. Основные наблюдения проводят не менее чем на двух повторениях исследуемых вариантов опыта. Сроки и частота наблюдений и учетов зависят от их особенностей, изменчивости признака, а также от технологических возможностей общеобразовательной школы, ученической производственной бригады, местного хозяйства.
В общей форме эти наблюдения делятся на два вида:
- наблюдения за средой обитания (метеорологические наблюдения, агрохимические анализы почвы и т. д.);
- наблюдения за растением (фенологические наблюдения, физиологические пробы и т. д.).
Наблюдениям в полевом опыте необходимо отводить важное место.
В соответствии с задачами опыта могут преобладать наблюдения за растениями, или за факторами и условиями их роста и развития. Самые общие и необходимые, а главное, доступные ребятам – это систематические наблюдения за температурой и относительной влажностью воздуха (иногда и почвы), а также количеством осадков. Эти данные группируют по декадам, месяцам и используют для установления средних многолетних показателей, характеризующих климатические условия местности. Такие наблюдения не только посильны, но и очень интересны для учащихся.
Наблюдения обычно широко используют при проведении любых полевых опытов, но при этом часто допускают ошибки. Наиболее существенная из них - проведение наблюдений без заранее намеченных целей. Наблюдать можно бесчисленное количество объектов и явлений, и поэтому необходимо ограничить наблюдения лишь тем, что особенно нужно для понимания изучаемого явления. Все необходимые наблюдения должны быть намечены при разработке программы опыта, для каждого наблюдения должно быть ясно, с какой целью оно будет проводиться и как его предполагается использовать для выяснения изучаемого явления.
Целенаправленность, типичность и точность
Наиболее важные требования к любому наблюдению - целенаправленность, типичность и точность. При проведении наблюдений очень важно правильно определить достаточный объем выборки (пробы) для различных измерений, подсчетов и анализов и правильно отобрать объекты в выборку. Чтобы выборка надежно представляла ту совокупность, откуда она взята (растений, почвы и т. п.), она должна отвечать требованиям выборочного метода.
Основное правило при изучении влияния тех или иных приемов на свойства почвы и растения - анализ растительных и почвенных образцов по всем параллельным делянкам опыта и обработка наиболее ответственных наблюдений методами математической статистики.
|
Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4 |
