Методика викладання біології «Випаровування води рослинами»

Реферат по педагогіці

Методика викладання біології

" Випаровування води рослинами"

(Розділ 1. Царство Рослинитема 9. Основні функції рослинного організму) Мета:

освітня: сформувати в учнів знання про транспірацію як процес випаровування води рослинамиз’ясувати його значення для рослинрозвивати поняття про взаємозв'язок живого організму з середовищемформувати розрахунково-вимірювальні уміння та уміння якісного та кількісного аналізу результатів дослідустимулювати інтерес до кількісної оцінки біологічних явищ.

виховна: формувати в учнів науковий світогляд на основі розуміння органічної доцільності явищ природи (на прикладі пристосованості рослин до життя в різних умовах температурного та водного режимів) — виховувати в учнів любов та ціннісне ставлення до природиформувати бажання та вміння доглядати за кімнатними рослинами.

розвивальна: розвивати в учнів такі риси, як спостережливість, уважністьформувати вміння ставити проблеми, висувати припущення та формувати висновки у процесі проведення дослідів та спостережень.

Форма навчального заняття: урок.

Тип уроку: урок засвоєння нових знань.

Міжпредметні зв’язки: агрегатні стани води, фізичні властивості води в різних агрегатних станах, теплові явища у природі (Природознавство, 5 клас) — вимірювання площ (математика, 5 клас).

Методи: словесні (розповідь, репродуктивна бесіда, пошукова бесіда, проблемна бесіда), наочні (демонстрування дослідів, кімнатних рослин, таблиць тощоспостереження), практичні (самостійна робота з вимірювання площі листкової поверхні, робота з таблицями).

Обладнання: прилади та матеріали для дослідів, що демонструють випаровування води листкамикімнатні рослини (пеларгонія, традесканція, бегонія, алое, монстера, сансев'єра, агава, пальма) — таблицімодель продихівконтури листків, палетка.

Література:

1. Біологія: Підруч. для 6-го класу загальноосвіт. навч. закл. /М. М. Мусієнко, Ю. Г. Вервес, П. С. Славний та ін. — К.: Генеза, 2002. — 208 с.

2. Биологический эксперимент в школе: Кн. для учителя /А. В. Бинас, Р. Д. Маш, А. И. Никишов и др. — М.: Просвещение, 1990. — 192 с.

3. Богоявленская А. Е. Активные формы и методы обучения биологии: Растения. Бактерии. Грибы. Лишайники. — М.: Просвещение, 1996. — 192 с.

4. Гладюк Т. В. Біологія. Хімія: Інтегровані заняття. — Тернопіль: Підручники і посібники, 1997. — 84 с.

5. Калинова Г. С., Мягкова А. Н. Методика обучения биологии: 6−7 кл.: Растения. Бактерии. Грибы. Лишайники: Пособ. для учителей. — М.: Просвещение, 1989. — 224 с.

6. Кузнецова В. И. Уроки биологии. 7 кл.: Растения. Бактерии. Грибы. Лишайники: Кн. для учителя. — 2-е изд., перераб. — М.: Просвещение, 1991. -191 с.

7. Морозюк С. С. Біологія: Підруч. для учнів 6-го класу загальноосвіт. навч. закл. — 2-е вид. — Х.: Торсінг, 2000. — 224 с.

8. Организация учебной деятельности школьников на уроках биологии /А. Н. Мягкова, Е. Т. Бровкина, Г. С. Калинова и др. — М.: Просвещение, 1988. — 192 с.

9. Остапенко Д. І. Шкільні досліди з фізіології рослин: Посібн. для вчителів. — К.: Рад. шк., 1980. — 118 с.

10. Розенштейн А. М. Самостоятельные работы учащихся по биологии: Растения: Пособ. для учителя. — 2-е изд., перераб. — М.: Просвещение, 1988. — 144 с.

11. Програми для загальноосвітніх навчальних закладів. Біологія. 6−11 класи. — К.: Шкільний світ, 2001. — 144 с.

12. Програми для загальноосвітніх навчальних закладів. Природознавство. 5 клас. — К.: Шкільний світ, 2001. -24 с.

Хід уроку.

І. Організація класу до навчально-пізнавальної діяльності на уроці.

ІІ. Підготовка учнів до вивчення нового матеріалу.

1. Актуалізація опорних знань та практичного досвіду учнів Фронтальна бесіда:

Учитель: Які ознаки притаманні живим організмам?

Учень: Обмін речовин, ріст, розвиток, розмноження, подразливість.

Учитель: Дайте визначення поняття «обмін речовин».

Учень: Обмін речовин — це сукупність процесів надходження до організму речовин із зовнішнього середовища, їх перетворення в організмі та виведення речовин з організму.

Учитель: Які речовини надходять до рослинного організму?

Учень: Вода, мінеральні солі, кисень, вуглекислий газ.

Учитель: Яку роль відіграє вода в організмі рослин?

Учень: У воді розчиняються мінеральні речовини, які поглинаються коренем. Вода рухається по судинах кореня, стебла, листка і надходить у клітини м’якоті листка, де використовується для утворення органічних речовин.

2. Мотивація навчально-пізнавальної діяльності учнів Учитель: Отже, вода розчиняє необхідні для рослини речовини, входить до складу цитоплазми клітини, клітинного соку, забезпечує рух речовин по судинах рослини, бере участь у фотосинтезі. Проте чи знаєте ви, що лише 1−2% води, що надходить у листок з кореня, використовується у процесі фотосинтезу? Решта води випаровується. На сьогоднішньому уроці ми з’ясуємо, що таке випаровування, яка його роль у житті рослин, від яких чинників залежить випаровування.

ІІІ. Повідомлення теми уроку Учитель записує тему уроку на дошці.

Учні записують тему уроку у зошити.

ІV. Вивчення нового матеріалу а) сприймання інформації та первинне її усвідомлення Фронтальна бесіда:

Учитель: Випаровування — природне явище. Пригадайте з курсу природознавства, що називається явищем природи.

Учень: Будь-які зміни, що відбуваються в природі, називають явищем природи.

Учитель: Які ви знаєте явища природи, пов’язані з водою?

Учень: Замерзання, кипіння та випаровування води, танення льоду.

Учитель: Які ж зміни відбуваються при випаровуванні води?

Учень: Вода перетворюється у водяну пару.

Учитель: Отже, можна сказати, що випаровування води — це перехід з рідкого її стану в газоподібний. Наведіть приклади випаровування води у природі.

Учень: Вода випаровується з поверхні річок, озер, морів.

Учитель: Які чинники і як впливають на випаровування води?

Учень: Температура, вітер. Випаровування відбувається за будь-якої температури. Ми спостерігали, що після дощу асфальт висихає і спекотним літом, і холодною осінню. Проте влітку цей процес відбувається швидше. Особливо швидко випаровування води відбувається при кипінні. Пришвидшує випаровування вітер, тому білизна швидше висихає у вітряну погоду.

Розповідь учителя Учитель: Випаровування води відбувається не лише з поверхні неживих тіл. Цей процес притаманний усім живим організмам. Велику кількість води випаровують рослини. Наприклад, з 1 га посівів пшениці за один вегетаційний період випаровується приблизно 2 тис. м3, з такої ж площі посадок капусти — 8 тис. м3, а хвойного лісу — лише 500 мм за рік води. Найбільш інтенсивно випаровування відбувається з поверхні листків.

Вчитель демонструє дослід.

Учитель: Розкажіть про дослід, який демонструє випаровування води з листків.

Учень описує хід проведеного у куточку живої природи досліду:

Учень: Три дні тому, не відділяючи листок пеларгонії від рослини, помістили його у суху колбу, яку закріпили на штативі. Отвір колби закрили ватним корком. Робили це обережно, щоб не надламати черешок. Рослину утримували на світлі та щодня рясно поливали.

Організація спостереження.

Учитель: Що ж ви спостерігаєте у колбі з листком?

Учень: На стінках колби з’явилися краплинки води.

Учитель: Звідки взялася вода у колбі?

Учень: Внаслідок випаровування її листком.

Учитель: Чому ви вважаєте, що ця вода випаровується з листків рослини?

Учень: Тому, що колба була закрита ватним корком і водяна пара, що є в повітрі, не могла потрапити в колбу. Отже, вода в колбі утворилась в результаті випаровування з поверхні листка.

Пошукова бесіда.

Учитель: Як же відбувається випаровування води з листка? Для цього пригадайте будову листка.

Учень розповідає про будову листка, вказує, що випаровування води з листка здійснюється через продихиз’ясовує будову продихів.

Учитель: Через яку поверхню — верхню чи нижню — листок випаровує воду?

Учень: Вода випаровується через нижню поверхню листка.

Учитель: На якій підставі можна зробити даний висновок?

Демонстрування досліду Учень: Такий висновок зроблений за результатами досліду: 2 свіжозрізані листки пеларгонії помістили у 2 пробірки з водою. Рівень води у пробірках — однаковий. Зверху налили трішки олії, щоб вода не випаровувалася з поверхні. У першій пробірці змазали вазеліном верхню поверхню листка, а у другій — нижню. Пробірки поставили на освітлене вікно. Спостереження проводили три дні. У варіанті, де була змазана верхня поверхня листка, рівень води у пробірці понизився. Значить, вода випаровується через нижню поверхню листка.

Проблемне завдання:

Учитель: Оскільки цей процес здійснюється через продихи, то вони у даному випадку містяться з нижньої сторони листка. Чи в усіх рослин випаровування здійснюється через нижню поверхню листка? Чи однакова кількість продихів на 1 мм² у різних рослин?

Учні з’ясовують ці питання, працюючи з таблицею.

Кількість продихів на листках різних рослин.

Назва рослини.	Кількість продихів на 1 мм².		Місцезростання.
	Нижня поверхня листка.	Верхня поверхня листка.
Клен Дуб Яблуня Овес Пшениця Латаття.

Учні роблять висновок про те, що випаровування води здійснюється з тієї поверхні листка, на якій розміщені продихи.

Учитель звертає увагу учнів на те, що у трав’янистих рослин продихи містяться на обох поверхнях листків.

б) уточнення і розширення інформації та вторинне її осмислення Демонстрування досліду:

Учитель: Як можна з’ясувати, скільки води випаровується рослиною?

Учень: Кількість води, що випаровується рослиною, можна з’ясувати за допомогою досліду. Молоду рослину квасолі ми помістили в банку з водою і поставили на освітлений підвіконник (t о С). Щоб вода не випаровувалася з поверхні, залили її тонким шаром олії. Щодня ми зважували банку з водою і рослиною та вирахували кількість води, що випаровувалась рослиною за три дні.

Учитель: Як ви проводили зважування?

Учень: На вагах врівноважували масу банки з водою і рослиною з масою важок.

Учитель: Як можна дізнатися, скільки води випарувалось за 25 хв.

Учень: Розрахувати різницю між початковою масою банки з водою і рослиною та її масою через 25 хв.

Проблемне запитання:

Учитель: Рослина за день, весняно-літньо-осінній період, за своє життя випаровує надзвичайно багато води, причому різні рослини випаровують різну її кількість. Так, капуста за 1 добу випаровує 1 л, а береза — 60 л води. Як можна пояснити цей факт?

Учень: Кількість випаровуваної води за одну і ту ж годину залежить від кількості листків на рослині. У цьому можна переконатися, провівши такий дослід.

Демонстрування досліду:

Учень: У кожну з 4 пробірок ми налили однакову кількість води. У першу пробірку помістили пагін традесканції з 5 листками, у другу — з 3-ма листками, у третю — з 2-ма листками, у четверту — пагін без листків. У кожну пробірку налили тонкий шар рослинної олії. Спостереження показали, що у першій пробірці рослиною води випаровувалося найбільше, а в четвертій — найменше. Можна зробити висновок, що чим більше листків на рослині, тим більше води випаровується.

Учитель: Отже, кількість випаровуваної води залежить від загальної поверхні листків. Пригадайте з математики, як можна вирахувати поверхню листків гілки рослини, з якою ставили дослід.

Учень: З допомогою палетки.

Учитель організовує самостійну роботу учнів, мета якої виміряти загальну площу листків гілки пеларгонії.

Обладнання: трафарети контурів листків гілки (гілка з 3−4 листками), нанесені на папірпалетка.

Хід роботи.

1. Накладіть палетку на контур листка і підрахуйте кількість повних квадратів (а), що попали всередину контура листка, і число неповних квадратів (b), пересічених контуром листка — мал. 1.

Мал. 1.

.

2. Вирахуйте площу листка за формулою:

де S — шукана площа.

3. Розрахуйте загальну площу всіх листків гілки (S0) за формулою: S0 = S1 + S2 + …+ Sn,.

де S0 — загальна площа всіх листків, Sі - площа і-го листка.

4. Розрахуйте кількість води, що випаровується з 1 см² поверхні листків гілки за 25 хв., за формулою:

.

де m — маса випарованої води (в г) — S0 — загальна площа поверхні листків (в см2) — X — показник інтенсивності випаровування (у г/см2).

5. Зробіть висновок про площу листків усієї рослини.

Учні формулюють висновок про те, що вимірявши площу одного листка, можна розрахувати загальну площу листків усієї рослини.

Пошукова бесіда:

Учитель: Підраховано, що загальна площа поверхні листків рослин значно перевищує площу, що займають рослини. Яке значення має велика площа поверхні листків у життєдіяльності рослин?

Учень: Велика площа поверхні листків має значення для живлення рослин і для випаровування великої кількості води.

Учитель: Швидкість випаровування води рослиною залежить від площі листкової поверхні, від віку листків (молоді листки випаровують води більше) тощо. Як ви вважаєте, чи залежить випаровування води рослиною від чинників навколишнього середовища?

Учень: Так. Проводячи дослід, ми спостерігали, що на світлі випаровування йде більш інтенсивніше, ніж у темноті.

Учитель: Яке ж значення випаровування води для самої рослини?

Випаровування води — це важливий процес, що сприяє охолодженню рослин (подібно до охолодження нашого тіла при обсиханні на повітрі) та пересуванню мінеральних речовин від кореня до листків. Випаровування води регулюється кореневим тиском. Листки випаровують воду і створюють силу, під впливом якої вода піднімається вверх по стеблу, тому рослина безперервно отримує все нові кількості води з мінеральними солями.

Випаровування відбувається через продихи і регулюється ними. Дане явище протягом доби здійснюється нерівномірно. Так, з 17−19 год. і до 6−7 год. у рослин випаровування сповільнюється, а потім збільшується і досягає максимуму о 12−13 год. Улітку в спеку більшість продихів закриваються і листки в’януть або скручуються, до вечора вони знову набувають попереднього вигляду. Це є одним із пристосувань рослин до умов навколишнього середовища.

Ми з вами з’ясували, що кількість випаровуваної води залежить від розмірів листкової пластинки, кількості та віку листків, чинників навколишнього середовища (інтенсивності освітленості, температури та вологості повітря).

Демонструваня кімнатних рослин Учитель: Чи однакова потреба рослин у воді різних місць зростання? Ні, вона залежить від кліматичних умов та виду рослин. Рослини вологих місць зростання не відчувають недостачі у воді, тому у них великі листки, які випаровують багато води.

Учні розглядають фікус, бегонію, монстеру.

Учитель: У пустелях та інших засушливих місцях вологи не вистачає, тому й виникли у рослин пристосування до зменшення випаровування води: наявність опушеності листків, восковий наліт, видозміна листків у колючки, невелика кількість продихів.

Учні розглядають кактус, верблюжу колючку, тюльпан, колючки — видозмінені листки барбарису.

Учитель: Незначне випаровування води листками утруднює надходження води і мінеральних речовин. Зверніть увагу на кактус, його повільний ріст. Через відсутність у ґрунті вологи в рослину мало надходить мінеральних речовин, необхідних для живлення. А через те, що продихи на стеблі закриті більшу частину доби, рослина мало поглинає вуглекислого газу, без якого на може здійснювати фотосинтез.

Листопад — це також пристосування до зменшення випаровування води восени і взимку, коли поглинання води з ґрунту рослинами утруднюється через низькі температури. Отже, життя рослин залежить від умов навколишнього середовища.

V. Закріплення вивченого матеріалу.

а) відтворення інформації.

Запитання репродуктивного характеру:

1. Що таке транспірація?

2. Які структури листка беруть участь у транспірації?

3. Яке значення для рослин має випаровування води ?

4. Від яких умов залежить випаровування?

б) оперування знаннями Запитання продуктивного характеру:

1. У чому проявляється пристосованість рослин до регулювання процесу випаровування рослин?

2. Які пристосування у вічнозелених рослин, наприклад, журавлини болотної, брусниці, вересу до зменшення випаровування (у них дрібні листки, покриті восковим нальотом, зберігаються під снігом).

3. Поясніть, у яку пору доби доцільніше зрізати рослини для букету, щоб вони якнайдовше були свіжими.

4. У яких рослин більше випаровується води: з великими чи дрібними листками?

5. Чи можна за зовнішньою будовою листків визначити умови існування рослини?

в) узагальнення знань Учитель підводить учнів до висновку, що випаровування води — одна з важливих функцій листка. Завдяки транспірації рослина захищає себе від перегрівання, забезпечує рух води у рослині, а разом з нею і поживних речовин. Інтенсивність випаровування залежить від чинників навколишнього середовища. Велике значення в регулюванні даного процесу рослинами належить продихам. У ході еволюції в рослини виникло багато пристосувань до регулювання транспірації.

VІ. Домашнє завдання.

1. У таблицю «Кількість продихів на листках різних рослин» внесіть дані про місця зростання рослин.

2. Відомо, що кукурудза випаровує за добу 800 г води, капуста — на 200 г більше, береза — в 60 разів більше, ніж капуста, соняшник — стільки ж, як кукурудза, а дуб — в 50 разів більше, ніж капуста. Підрахуйте, скільки грамів води випаровують за добу капуста, береза, соняшник, кукурудза і дуб.

3. За схематичними малюнками результатів дослідів, підготуйте розповідь і висновки з кожного із них. Зробіть загальний висновок за усіма дослідами.