Размещено на http: //www. allbest. ru/

Самарский государственный социально-педагогический университет Самара, Россия

Учебные опыты с растениями на уроках биологии

Янзытова И.В., Боброва Н.Г.



В качестве объекта для опытов по изучению жизни растений в 6 классе обычно используются комнатные растения. Из относительно неприхотливых растений наиболее подходящими для этой цели являются пеларгония, плектрантус, бальзамин, колеус. Лучше, если растения будут не очень крупными, в нескольких экземплярах. Для этого надо весной укоренить черенки их в воде (или во влажном песке) и высадить в небольшие вазоны - гончарные (цветочные горшки диаметром 10--12 см), картонные или пластиковые, высотой около 10 см, изготовленные из коробок или банок хозяйственного назначения (из-под молочных продуктов, препаратов бытовой химии и т.п.).

Многие учебные опыты по курсу биологии 6 класса могут быть проведены на сельскохозяйственных растениях, выращиваемых в помещении из семян. Почти все опыты могут быть поставлены на фасоли обыкновенной, хорошими объектами для ряда опытов являются горох, бобы, рожь, пшеница; в эксперименте по минеральному питанию растений лучшие результаты получаются на томатах.

Сельскохозяйственные культуры, в качестве объекта учебных опытов имеют важные преимущества перед комнатными растениями. Их легко вырастить в необходимом количестве к определенному сроку. Опыты ставятся на молодых растениях, которые занимают мало места на окне, под лампой, что существенно для условий школы. Результаты ряда опытов на таких объектах получаются быстрее и ярче, чем на комнатных растениях, что исключительно важно для демонстрационного опыта. Так, например, обработка листьев в опытах по фотосинтезу (кипячение листьев в воде, а затем в спирте) занимает на уроке для комнатных растений 20 - 15 мин, для фасоли - 7 - 10 мин; при этом значительно меньше расходуется и спирта. Проведение опытов на сельскохозяйственных растениях имеет политехническое значение - знакомит учащихся с различными культурами, с их некоторыми биологическими особенностями.

Для учебных опытов в 6 классе пригодны растения, выращиваемые как в почве, так и на воде - в стеклянных банках, пробирках с обычной водой. Выращивание растений на воде интересно для экспериментальной работы во многих отношениях, в том числе экономным использованием места, простотой ухода за растениями, удобством использования в опытах. Выращиваются растения на воде не более 3 - 4 недель, для большинства опытов подходящими являются двухнедельные растения. На таких растениях можно провести все основные опыты курса - по изучению фотосинтеза, дыхания разных органов растения, поглощения веществ корнем, испарения воды листом и др. [1].

Большое значение в разделе «Живые организмы» имеет изучение вопросов жизнедеятельности растений: фотосинтез, испарение воды, дыхание, передвижение веществ по растению. Эти вопросы трудно усваиваются школьниками в силу того, что у шестиклассников еще нет достаточного количества биологических знаний. Поэтому демонстрация опытов учителем на уроке убеждает в реальности происходящих явлений. В данной работе в качестве примера приводится конспект урока и комплект возможных опытов для изучения процессов жизнедеятельности растений.

Конспект урока.

Тема: Фотосинтез.

Цель: доказать, что растения образуют органические вещества в процессе фотосинтеза.

Задачи:

1.Образовательные: раскрыть сущность процесса фотосинтеза; выявить условия необходимые для его протекания; рассмотреть образование крахмала в листьях растения; рассказать об образовании органических веществ в растениях, о выделении кислорода растениями в процессе фотосинтеза; рассмотреть типы питания растений.

2.Развивающие: развитие понятий «питание», «обмен веществ», «Минеральные вещества», «органические вещества»; развитие умений наблюдать результаты опыта и делать выводы; развитие мышления.

3.Воспитательные: формирование научного мировоззрения на примере познаваемости процессов жизнедеятельности, нравственное на примере отношения ко всему живому, экологическое на примере роли процесса фотосинтеза на планете.

Тип урока: изучение новой темы.

Методы: словесные (рассказ, объяснение, беседа), наглядные (демонстрация изобразительных пособий, демонстрация опыта).

Оборудование: горшок с геранью, темный шкаф, раствор йода, чашка Петри, стакан с этиловым спиртом, стакан с водой, спиртовка, ножницы, 2 конические колбы с плоским дном, полоска темной бумаги, пинцет.

Ход урока. I. Организационный момент. II. Целеполагание.

В 17 веке голландский естествоиспытатель Ван Гельмонт провел такой опыт. Он взял глиняный горшок, насыпал в него 80 кг предварительно высушенной почвы и посадил ивовую ветку весом 2 кг. Поверхность почвы прикрыл, чтобы туда не проникала пыль из воздуха. Растение поливал дождевой водой в течение 5 лет. Через пять лет иву выкопали, очистили от почвы и взвесили. Ива весила 60 кг. Тщательно высушенная почка весила 79, 943 кг, т.е., вес ивы увеличился на 58 кг, а вес почвы уменьшился всего на 57 г.

Каким образом ива добыла 58 кг органических веществ, из которых построила свой организм? (если дети назовут, что из-за воды, сказать, что Ван Гельмонт тоже так думал, но последующие опыты ученых это предположение не подтвердили).

Над этим вопросом ученые работали не одно столетие. И пришли к выводу: растения вырабатывают органические вещества сами.

Итак, сегодня на уроке речь пойдет о таком важнейшем свойстве зеленых растений - процессе фотосинтеза.

III. Изучение нового материала.

1. Процесс фотосинтеза.

Ребятам предлагается записать определение фотосинтеза, используя учебник на стр. 148-149 § 34.

Для нормального роста и развития растениям необходима вода, минеральные и органические вещества.

Откуда растение добывает воду и минеральные вещества? (из почвы)

А органические вещества зеленые растения способны создавать из неорганических, используя световую энергию. Этот процесс называется фотосинтезом.

Свет главным образом помогает образованию такого органического вещества, как крахмал.

Доказать, что крахмал образуется на свету, можно при помощи следующего опыта.

Опыт: «Образование крахмала в листьях на свету».

Горшок с геранью заранее помещают на 3 дня в темный шкаф. Чтобы произошел отток питательных веществ из листьев. Далее, закрепив на листке растения темную полоску бумаги, выставляют на 10-24 часа горшок на яркий свет. А теперь, я срезаю лист, снимаю черную бумагу и помещаю его в горячую воду и кипячу в течение трех минут. Затем кипячу его в спирте до изменения его окраски. Как вы видите, спирт окрасился в зеленый цвет.

Вопрос: Как вы думаете почему?

Ответ: Хлорофилл выделился из листа и растворился в спирте.

Обесцвеченный лист промываю в чистой воде и помещаю в чашку Петри, и заливаю раствором йода.

Вопрос: Ребята, какие изменения вы заметили?

Ответ: Часть листа, которая была закрыта черной бумагой, не окрасилась.

Вопрос: Известно, что крахмал синеет от йода. Какой вывод можно сделать?

Белая полоса на листке не окрасилась, т.к. в ней нет хлорофилла, значит, органические вещества образуются только в зеленых частях растения.

Общий вывод: органическое вещество в процессе фотосинтеза образуется только в хлоропластах.

Зарисовать данный рисунок в тетрадь.

2. Условия фотосинтеза

Выделение кислорода растениями в процессе фотосинтеза.

В учебнике представлен еще один опыт, доказывающий выделение зеленым растением кислород на свету.

На основе проведенного опыта и опыта, предложенного в учебнике, заполнить таблицу.

Условия фотосинтеза	Источник
Свет H2O СО2 Хлорофилл	Солнечный или электрический свет Почва Воздух Пластиды листа

Вопрос: Какой из перечисленных условий наиболее важный для процесса фотосинтеза? (Для протекания фотосинтеза важны все перечисленные условия).

3. Типы питания растений.

Зеленое растение, используя энергию солнечных лучей, само создает органические вещества из неорганических, выделяя при этом кислород.

Значит, зеленое растение не нуждается в получении органических веществ из окружающей среды.

Поэтому выделяют 2 типа питания растений.

Зарисовать схему в тетрадь. IV. Закрепление.

1. Какие вещества входят в состав растений?

2. Какое вещество придает листьям зеленую окраску?

3. Какие условия необходимы для протекания фотосинтеза?

4. Составьте 2 - 3 предложения по изученной теме, используя опорные слова: солнце, жизнь, фотосинтез, кислород. V. Рефлексия.

Закончить предложение. Сегодня на уроке:

• Я узнал…

• Самым трудным для меня было…

• Меня больше всего удивило…. VI. Домашнее задание: §34

растение учебный опыт биология



Используемая литература

1. Биологический эксперимент в школе / А.В.Бинас и др. - М.: Просвещение, 1990. - 192 с.

2. Опыты и наблюдения над растениями: пособие для учителей / Г.С.Нога. - М.: Просвещение, 1976. - 175 с.

3. Семенов А.А., Боброва Н.Г., Глазкова Л.М. и др. Лабораторный практикум по теории и методике обучения биологии: Учебно-метод. пособие для студентов заочников. - Самара: СамГПУ, 2003. - 197 с.



Приложение 1

Комплект опытов по изучению процессов жизнедеятельности растений.

Тема «Образование крахмала в листьях на свету»

Цель: доказать, что крахмал образуется в листьях на свету.

Оборудование: горшок с геранью, темный шкаф, раствор йода, чашка Петри, стакан с этиловым спиртом, стакан с водой, спиртовка, ножницы, 2 конические колбы с плоским дном, полоска темной бумаги, пинцет. Методика опыта

Горшок с геранью поместить на 3 дня в темный шкаф. Далее, закрепив на листке растения темную полоску бумаги, выставить на 10-24 часа горшок на яркий свет. Срезать лист, поместить его в горячую воду и кипятить в течение трех минут. Затем прокипятить его в спирте до изменения окраски.

Обесцвеченный лист поместить в чашку Петри и залить раствором йода. Результаты и ход постановки опыта оформляются в виде рисунка:

Воспроизводство опорных знаний учащихся 1.Почему растение в начале опыта помещают в темный шкаф?

2.С какой целью лист помещают в горячий спирт?

3.Взаимодействие с каким веществом, дает качественную реакцию на крахмал? [3].

Тема «Поглощение углекислого газа и выделение кислорода зелеными растениями на свету»

Цель: доказать, что зеленые растения на свету способны поглощать углекислый газ и выделять кислород.

Оборудование: вода, стеклянная банка, раствор питьевой соды, элодея, острая безопасная бритва или скальпель, воронка, пробирка, лучинка.

Методика опыта

В стеклянную банку налить воду. Через воду в течение нескольких минут пропустить углекислый газ или добавить в воду несколько капель слабого раствора питьевой соды.

Из аквариумов достать элодею. Острой безопасной бритвой или скальпелем отрезать верхние концы стеблей длиной 5 - 6 см, положить их в стеклянную воронку (воронка должна помещаться в банке и закрываться слоем воды на 2 - 3 см), направляя обрезанные концы веточек к узкому краю воронки. Воронку с элодеей опустить в банку с водой так, чтобы широкая часть лежала на дне. В пробирку налить воду и, закрыв пробирку пальцем, опустить вверх дном в банку, под водой убрать палец (открыть пробирку) и надеть ее на воронку. Приготовленный прибор поставить на свет, лучше всего в световую камеру (если ее нет, то под электрическую лампочку или между двумя люминесцентными лампами). Пронаблюдать за выделением пузырьков в том месте, где был произведен порез веточек элодеи. Когда газа набралось 1/2 - 2/3 пробирки, нужно аккуратно снять пробирку воронки так, чтобы нижний конец пробирки был все время под водой. Под водой же закрыть пробирку пальцем, вынуть ее из воды, перевернуть. Затем зажечь лучинку, погасить ее и, когда она образует тлеющий уголек на конце, открыть пробирку и ввести в нее лучинку с тлеющим угольком.

Далее нужно выяснить, будет ли газ выделяться в темноте. Для этого собрать такой же прибор и поставить его в темное место.

Результаты и ход постановки опыта записать в тетрадь, а также нарисовать рисунок в тетрадь.



Воспроизводство опорных знаний учащихся

1. Почему, после того как зажгли лучинку, затем погасили ее и, когда она образовала тлеющий уголек на конце, открыв пробирку и ввели в нее лучинку с тлеющим угольком она вспыхнула?

2. В связи с чем, не выделяются пузырьки в приборе, который поставили в темное место? [2].

Тема «Необходимость углекислого газа для образования крахмала в листьях»

Цель: показать, что крахмал образуется в листе на свету только при наличии в воздухе углекислого газа.

Оборудование: источник света, оборудование для обработки листьев, 2 листа пеларгонии или фасоли, 2 чашки Петри, изготовленные подставки из пластилина, ванночка, вода, вата, глицерин, сода, 3% раствор соляной кислоты, пипетка аптечная.

Методика опыта

Взять чашки Петри, при этом верхнюю и нижнюю части поменять местами. К чашке большого диаметра прикрепить изготовленную из пластилина подставку для листа высотой около 1 см, длиной 4 - 5 см и ванночку для получения углекислого газа. Налить воду в чашку до половины ее высоты, положить лист на подставку так, чтобы в воде находилось только основание пластинки и черешок. Протереть чашку меньшего диаметра изнутри ватой, смоченной смесью глицерина с водой (1:1), это предотвратит запотевание стекла, которое затрудняет рассматривание содержимого шашки. В собранной установке зазор между половинками чашки Петри заполнен водой - она как бы закупоривает установку, а испаряясь, и охлаждает ее.

Опытный лист поместить в закрытую чашку, контрольный в приоткрытую или в закрытую, в которой получают углекислый газ от реакции соды с соляной кислотой. Сода берется в избытке, 3%-ный раствор кислоты - 1 - 2 мл. Эту чашку закрыть, когда закончится реакция. Чашки поставить под лампу.

Демонстрация опыта

Определить крахмал в обоих листьях.

Результат описать в тетради, сделать вывод.

Воспроизводство опорных знаний учащихся

1. С какой целью одну чашку Петри оставляют неполностью закрытой?

2. Чем отличаются условия у листьев в опытных и контрольных приборах?

3. Почему крахмал не образовался в листе, помещенном в чашку Петри с обычным атмосферным воздухом? [1].

Тема «Поглощение кислорода при дыхании листьев»

Цель: доказать, что листья дышат, поглощая кислород из воздуха.

Оборудование: листья 10 - 14 дневных растений фасоли или ржи, пшеницы, ячменя - из расчета на каждые 100 см3 объема используемых сосудов; фасоли - 10 листьев размером примерно 3х4 см или 5 листьев размером 5х6 см, злаков 50 листьев длиной 8 - 12 ми или листья комнатных растений, соответствующей массы, два одинаковых высоких сосуда из прозрачного стекла объемом от 125 до 350 см3 , пробки к сосудам, лучинки, спиртовка, палочка (длиннее высоты сосуда), банка, блюдце. Методика опыта

Необходимое количество листьев поместить в один сосуд, наполнить его водой, а затем всю воду вылить и расположить листья с помощью палочки рыхло на дне или по стенкам сосуда так, чтобы в нем осталось свободное пространство для введения зажженной лучинки в конце опыта. Второй сосуд (контрольный) оставить без листьев, сполоснув его водой. Сосуды плотно закрыть пробками и поставить рядом в темное место.

Опыт с листьями фасоли или комнатных растений смочить водой, связать ниткой в пучок (основанием в одну сторону) и поместить в банку (верхушками ко дну банки), которую затем поставить в блюдце с водой. Вода будет служить для герметизации банки. Вместо этого банку можно закрыть хозяйственной полиэтиленовой крышкой, промазав ее пластилином для герметичности. При определении результата опыта листья извлечь из банки (за нитку) под водой; банку там же закрыть крышкой с отверстием и пробкой или куском картона и поставить дном на стол. Для того, чтобы ввести горящую лучинку в банку, вынуть пробку из крышки (или сдвинуть в сторону картон).

Продолжительность опыта 2 - 3 дня.

Демонстрация опыта

В обоих сосудах проверить наличие кислорода с помощью зажжения лучинки. Если листья заняли очень много места в сосуде, его надо потрясти (не открывая) так, чтобы листья уплотнились или отошли к одной стороне.

Описать опыт в тетради, сделать вывод.

Воспроизводство опорных знаний учащихся

1. Зачем опускают зажженную лучинку в опытный и контрольный сосуды?

2. Что доказывает опыт с лучинкой?

3. Зачем нужен контрольный сосуд без листьев? [1].

Тема «Выделение углекислого газа при дыхании листьев (опыт с известковой водой)»

Цель: показать, что листья при дыхании выделяют углекислый газ.

Оборудование: два небольших листа фасоли или комнатных растений или 5 - 6 листьев всходов злаков, три обычные (химические) пробирки, пробки к пробиркам.

Методика опыта

Все пробирки наполнить водой (лучше кипяченой). В две из них поместить листья, свернув трубочкой и предварительно подвязав к ним нитку. Затем всю воду из пробирок вылить, пробирки плотно закрыть пробками, оставляя конец нитки снаружи, и положить рядом в место с обычным комнатным освещением (далеко от источника света), но одну из них закрыть от света темной бумагой или картоном и т.п.

Продолжительность опыта - два дня.

Демонстрация опыта

Листья извлечь из пробирок (за нитку); лучше это сделать под водой, опустив в нее пробирку вертикально, отверстием вниз. Остатки воды в пробирке вылить на воздухе, держа ее дном вверх и слегка приоткрыв отверстие. Затем в каждую пробирку налить поровну известковую воду - примерно по 1,5 - 2 см по высоте пробирки, закрыть их и встряхнуть одновременно.

Результат описать в тетради.

Воспроизводство опорных знаний учащихся

1. Зачем приливают известковую воду в опытную и контрольную пробирки?

2. От чего мутнеет известковая вода?

3. Для чего встряхивают пробирки с известковой водой? [1].

Тема «Испарение воды листьями»

Цель: доказать, что растение испаряет воду с помощью листьев.

Оборудование: горшок с комнатной геранью, штатив с лапками, стеклянная колба, вата.

Методика опыта.

Растение в горшке обильно полить и поставить на штатив. Закрепить в лапке колбу на уровне листьев. Лист герани на длинном черешке (не отрывая от растения) аккуратно поместить в колбу, а отверстие закрыть ватой. Поставить растение на свет.

Через 5-7 дней можно увидеть результат: стенки колбы покроются капельками воды.

Воспроизводство опорных знаний.

1.Как вода из почвы оказалась в растении?

2.По каким структурам двигалась вода в растении, чтобы попасть в лист?

3.Как вода очутилась на стенках колбы?

4.Как называются отверстия в листе, через которые вышла вода? [3].

Тема «Испарение воды листьями»

Цель: доказать, что растения испаряют воду с помощью листьев.

Оборудование: три пробирки, штатив для пробирок, отросток бальзамина или традесканции, вода, подсолнечное масло.

Методика опыта.

1.Налить в три пробирки одинаковое количество воды. В первую - капнуть на поверхность воды каплю подсолнечного масла (контроль). Во вторую ничего не наливать, в третью поместить отросток растения и капнуть на поверхность масла.

2.Поставить пробирки в штатив на неделю.

3.Через неделю сравнить результаты.

В первой пробирке уровень воды остался неизменным, так как масло препятствовало испарению.

Во второй пробирке уровень воды немного понизился, так как произошло естественное испарение с поверхности воды.

В третьей пробирке уровень воды оказался на самой низкой отметке, несмотря на наличие масла на поверхности воды. Значит, вода испарилась с помощью листьев.

Воспроизводство опорных знаний.

1. Почему в первой пробирке уровень воды не изменился?

2. Почему понизился уровень воды во 2-ой и 3-ей пробирках?

3. Почему в третьей пробирке оказался самый низкий уровень воды? [3].

Тема: «Ориентировка растений в пространстве»

Цель: доказать, что листья растений способны менять свое положение в пространстве в зависимости от условий.

Оборудование: цветочные горшки с растениями, бумага для затемнения.

Методика опыта

Три цветочных горшка с растениями (колеус, примула и герань) поставить к свету. Отметить, какой стороной растения обращены к свету. Через сутки отметить, что произошло с листьями этих растений.

На следующий день перевернуть растения противоположной стороной к свету. Отметить, что происходит с листьями растений через несколько часов.

Определить, что листья некоторых растений меняют свое положение в зависимости от времени суток. Затемнить днем растения фасоли, стоящие на подоконнике, и пронаблюдать, что листочки опускаются так, как это обычно происходит вечером.

Сделать вывод.

Воспроизводство опорных знаний учащихся

1. Почему на следующий день после того, как растения поставили к свету, листья этих растений расположились так, что все пластинки обращены в сторону света?

2. Правда ли то, что в зависимости от освещения и других условий листья меняют свое положение? [2].

Размещено на Allbest.ru