МОУ «ООШ» Шепелёвка Турковский район Саратовская область Методика учебных опытов по темам «Семя» и «Корень» учитель биологии первой категории Давыдова Татьяна Ивановна 2013 Тема «Семя». В теме «Семя» у учащихся начинают формироваться понятия об индивидуальном развитии растения, о его питании и дыхании. Наблюдая за прорастающим семенем, учащиеся отмечают начало жизни растения, последовательное развитие из зародыша вегетативных органов и образование цветков и плодов. Наблюдая за растениями и проводя с ними опыты, учащиеся приобретают умения и навыки проведения опытнической работы. Важным является и воспитания логического мышления. Наблюдая за прорастающими семенами и развитием из зародыша молодого растения, учащиеся приобретают умение строить свою мысль последовательно, правильно понимать зависимость между причиной и следствием в жизненном явлении. Тема «Семя» благоприятна в организации экспериментальной работы учащихся. Изучение её невозможно без опытов и наблюдений. Простые опыты и наблюдения дают учащимся убедиться в том, что семена прорастают только при наличии воды, воздуха и тепла, что окружающие условия влияют на быстроту прорастания, что семена дышат. Хорошо организованные опыты подготавливают учащихся к изучению всех последующих тем курса биологии и дают им ценные практические навыки. № Название опыта 1 Установление необходимости воды для прорастания семян методика проведения вывод В стаканы насыпать опилки, разложить в них по одинаковому количеству семян, В первом стакане опилки слегка смочить водой, во втором поливать так, чтобы они были всегда влажными, а в третьем опилки всегда должны быть покрыты водой. Стаканы поставить в тёплое место. В тетрадях учащиеся зарисовывают и описывают условия опыта, следят за прорастанием семян, записывая количество Вода для прорастания семян нужна в определённых количествах. Семена прорастают тогда, когда воды достаточно. При избытке воды семена не прорастают в связи с прекращением доступа воздуха к ним. При недостатке воды прорастание проросших. проростков начинается, затем проростки засыхают. 2 Определение количества воды, впитываемой прорастающими семенами. Взять пять мерных цилиндров по 250 мл, налить в них по 200 мл воды, отвесить на весах по 15 граммов семян фасоли, гороха, кукурузы, пшеницы, проса. Поместить навески в марлевые мешочки, завязать нитками так, чтобы остались концы длинной 20 – 25 см. Мешочки опустить каждый в отдельный цилиндр с водой. Цилиндры сверху завязать промасленной бумагой, чтобы предотвратить испарения воды. На следующий день мешочки с набухшими семенами вынуть из цилиндров и отметить сколько осталось воды в цилиндрах. Разница в объёмах между водой налитой в начале опыта и оставшейся водой будет составлять объём воды, поглощённой семенами во время набухания. Семена различных растений при прорастании впитывают разное количество воды. Семена фасоли впитали 30г воды, пшеницы 15г. 3 Выявления значения температуры для прорастания семян В три ящика насыпать обильно смоченные водой опилки. Разложить в каждом по десять семян фасоли, огурцов, моркови, ржи, гороха, ячменя, пшеницы, подсолнечника. Наименьшие температуры для посева семян: ячменя +1ºС, моркови +3Сº , пшеницы, гороха, 4 Определение всхожести семян проращиванием тыквы, свёклы. Установить первый поддон в холодное место (с температурой 2 – 3˚С), второй в прохладное место, где температура 12 – 15 ˚С, третий в помещение с температурой 20 – 30 ˚С. Следует следить за тем, чтобы опилки не высохли. Подсолнечника На тарелку положить, опрокинутое вверх дном блюдечко, на него поместить фильтровальную бумагу так, чтобы спускающиеся с двух сторон края её касались дна тарелки. Бумагу смочить водой и налить воду на дно тарелки. Уложить на подготовленное место сто семян рядами. Тарелку накрывают другой тарелкой и ставят в тёплое место (температура 15 – 20 ˚С). Через каждые два дня подсчитывать число проросших семян и удалять их с тарелки. Загнившие семена также удалить, подсчитав их число. После 12 – 13 наблюдений, когда уже не обнаруживается проросших семян, опыт закончен. Определение всхожести семян целесообразно организовать с учащимися по группам. Каждая группа определяет по два вида Процент всхожести семян разных видов неодинаков. Например, у пшеницы – 98% +4 ºС, тыквы, огурцов +12 ºС, (100с. ---- 100% 98 с. ---- х%) семян. 5 Растения лилипуты Осторожно, чтобы не повредить зародыш, отделить от семядолей гороха зародышевую почечку, стебелёк и корешок. Затем отделённую часть семени без семядолей кладут на предварительно прокалённый влажный чистый песок на блюдце и накрывают стеклянным колпаком, чтобы растеньице росло во влажной камере. При умелом выращивании из зародышей семян получают растения – лилипуты, высотой в несколько сантиметров, но имеющие все органы и цветущие. В семядолях растений имеется запас питательных веществ, количество которого влияет па величину проростков. Из семян с удалёнными семядолями проростки гибнут. При тщательно соблюдаемых условиях опыта вырастают растения – лилипуты. 6 Глубина заделки семян Взять три глубоких ящика, у которых по одной стеклянной стенки, высотой более 20 см. На дно насыпать слой земли толщиной 2 см., около стекла кладут семена: в первый – пшеницы, во второй - фасоли, в третий – тыквы и засыпают их слоем земли в 2 см так, чтобы зёрна было видно через стекло. Уплотняют почву. На почву немного правее первых семян кладут вторые, засыпают слоем песка в 2 см, уплотняют почву, опять кладут семена, которые засыпают землёй, и Наилучшая глубина заделки семян в почву: мелкие на 2 см, средние на 4 см, крупные на 5 см. т.д. При помощи линейки учащиеся измеряют глубину, на которую посажены семена. Поливают землю и следят за прорастанием семян, появлением всходов, ростом растений. 7 Изменения, происходящие в семени при его прорастании Замочить семена гороха. Набухшую горошину разрезают пополам. На срез горошины нанести каплю слабого раствора йодной настойки. Срез становится тёмно – синим. В процессе прорастания семян происходит превращение крахмала в сахар, который и использует на питание Приготовить клейстер (чайную образовавшийся ложку крахмала, чайную ложку проросток. желатина, прибавить немного тёплой воды, размешать, а В опыте при затем, помешивая прибавить прорастании гороха понемногу кипяток). Три выделился столовых ложки клейстера фермент, который налить в блюдце и остудить. В превратил крахмал это время горошины, под семенем в замоченные накануне, сахар, отчего это разрезать пополам, смочить их место и не водой и разложить их на посинело. клейстере в блюдце срезами вниз. Поставить блюдце в тёплое место. Через 3 – 4 часа половинки семян осторожно снять и в блюдце налить немного слабого раствора йода, так чтобы он равномерно покрыл всю поверхность клейстера, затем быстро слить его. Йод окрасит клейстер в синий цвет, кроме тех мест, где лежали семена. 8 Определение объёма, который займут семена после набухания Засыпать семена в мерный цилиндр до метки 75мл, затем приливают воду до 150 мл и ставят в тёплое место. На следующий день определить, насколько увеличился объём семян Прорастающие семена впитывают в себя воду и набухают, при этом их объём увеличивается 9 Дыхание прорастающих семян В пробирку вливают немного крепкого раствора щёлочи, поверх которого помещают скатанный из ваты шарик (почти касается раствора). Поверх ваты кладут несколько проросших горошин, затем пробирку плотно закрывают пробкой с газоотводной трубкой, конец которой опускают в сосуд с подкрашенной водой. Подкрашенная вода через некоторое время поднимается из стаканчика по трубке. Прорастающие семена используют кислород при дыхании и выделяют углекислый газ, а его жадно поглощает раствор щёлочи. Поэтому объём газа в пробирке уменьшается и подкрашенная вода поднимается по трубке (к данному выводу учащиеся приходят с помощью учителя). Насыпать в бутыль с узким горлом наклюнувшиеся семена, закрыть пробкой с вставленным в отверстие термометром. Сосуд плотно обернуть несколькими слоями бумаги, чтобы избежать потери Прорастающие семена интенсивно дышат, поглощая кислород и выделяя углекислый газ, образуя при этом 10 Выделение тепла при дыхании тепла. Через некоторое время температура в сосуде повысится. тепло. Из полоски фильтровальной бумаги надо свернуть по стакану цилиндр, вставить его в стакан так, чтобы он прилегал к его стенкам. Между стенкой стакана и бумажным цилиндром с помощью препаровальной иглы поместить несколько проросших семян фасоли на одной высоте. На дно стакана налить немного воды и поставить его в тёплое место, в дальнейшем вести наблюдения за направлением роста корешков. Корень обладает направленным ростом: растёт вниз. Благодаря этому, растения закрепляются в почве и всасывают воду и растворённые в ней питательные вещества. Взять два цветочных горшка, 12 Движение растущих органов наполнить их влажными опилками и посеять семена растения овса – 20 зёрен. Когда появятся проростки, один горшок прикрывают картонным цилиндром, а другой таким же цилиндром, но с отверстиями в стенке. Через четыре дня цилиндры снимают с горшков. Проростки овса, которые были прикрыты цилиндром с отверстием, будут наклонены в сторону отверстия; в другом горшочке проростки не наклонены. При одностороннем освещении растений, освещённая сторона растёт более медленно, чем неосвещённая, поэтому растения изгибаются в сторону света. 11 Направление роста корешка прорастающего семени Тема «Корень» При изучении корня учащиеся должны усвоить ряд понятий, касающихся морфологии, анатомии, роста, развития и жизненных функций органа. Для правильного понимания учащимися процесса корневого питания растения надо, чтобы у них сформировались следующие понятия: корень как живой развивающийся орган; всасывание корнем из почвы воды и минеральных солей, нужных для жизни растения; передвижение воды и питательных веществ из клеток корня в стебель; особенности строения корня, позволяющие ему получать из почвы воду и минеральные соли. Очень важно, чтобы эти понятия не навязывать в готовом виде для заучивания, а выводить на основании опытов. Поэтому необходимо проведение простейших опытов и наблюдений за ростом корня, дыханием, поступлением воды и минеральных солей, за другими жизненными процессами, характерными для корня. № Название опыта 1. Зарывание корешков семян в почву методика проведения вывод Заполнить влажными Корень обладает опилками несколько направленным ростом цветочных горшков и разложить на их поверхности несколько семян подсолнечника, пшеницы, фасоли и гороха, замоченных в течении суток. Семена прикрыть марлей. Семена прорастают, появляются корешки, они изгибаются к почве и углубляются в ней – зарываются. 2 Влияние различных условий на развитие корневой системы Прорастить несколько семян гороха или фасоли между слоями фильтровальной бумаги. Когда у проросших семян отрастут корешки длиной 1,5 см, посадить их в цветочные горшки. Первый горшок наполнить глиной, поверх которой насыпать песок. Второй горшок наполовину следует заполнить песком, поверх которого надо насыпать глину. В каждый горшок следует посадить проросшее семя. Третий горшок следует разделить на две половины, вертикально поставленной перегородкой из картона. В одну половину насыпать песок, в другую – глину, уплотнить руками песок и глину и аккуратно вынуть перегородку. Проросшее семя желательно посадить в том месте, где глина соприкасается с песком, Посаженные растения следует хорошо полить и горшки поставить в тепло на свет. За посаженными Корневая система развивается в зависимости от условий, в которых она находится. Корень лучше развивается в песке, чем в глине, так как песок более рыхлый и в него легко проникает воздух, необходимый для роста корня. растениями надо вести постоянный уход и наблюдения. Через 20 дней нужно выкопать растения и отметить, какая часть корня росла в песке, а какая - в глине 3 Рост и развитие корня в искусственных условиях Налить в стеклянную банку воды (на 0,5 см от края), накрыть горлышко кусочком марли, обвязать бечёвкой. В отверстиях, сделанных в марле, укрепить по одному прорастающему семени гороха, фасоли, редиса, пшеницы, овса так, чтобы корни были погружены в воду. Наблюдать за развитием проростков. У двудольных растений образуется один главный корень, который в дальнейшем даёт боковые корни. У однодольных тоже сначала развивается главный корень, но затем он скоро прекращает рост, не образовав боковых корней; зато вместо главного развивается пучок придаточных (мочковатых корней). Вблизи от кончика корня у всех растений образуются корневые волоски. 4 Высасывание У фуксии срезать веточку. Вода поднимается по корнями воды из Из пореза будет вытекать трубке благодаря светлая жидкость. На пенёк корневому давлению. почвы фуксии надевают небольшой отрезок резиновой трубки, а второй конец её присоединяют к стеклянной трубке длинной 10 – 15см, закреплённой в штативе. По трубке поднимается столбик воды 5 Проникновение воды в корневой волосок В куске целлофана 20 × 20 см сложить концы, вложить трубку крепко привязать её ниткой. Через трубку налить в этот мешочек крепкого раствора сахара. Мешочек опустить в стакан с водой. Прибор установить в штативе. Через некоторое время вода в трубке поднимется 6 Выделение Взять растение с хорошо Корни растений кислоты корнями развитыми корневыми выделяют кислоту. волосками, поместить его растения между двумя листами синий лакмусовой бумаги. Через несколько минут на лакмусовой бумаге появляются розовокрасные отпечатки корней. 7 Осмос на корнеплодах Взять свежий корнеплод моркови и срезать часть верхушки. В противоположном конце удаляют конец корнеплода. В верхнем конце вырезают лунку Стенки корневых волосков обладают теми же свойствами, что и стенка целлофанового мешочка. Внутри корневого волоска имеется клеточный сок с растворёнными в нём различными веществами, поэтому вода всё время поступает через стенки корневого волоска внутрь и дальше в корень Живым растительным клеткам свойственно явление осмоса. Раствор (сироп) способен отнимать воду из растительных тканей. глубиной 30мм. Погрузить корнеплод в холодную воду на 25 минут для насыщения тканей водой, затем наполнить лунку доверху подкрашенным сахарным сиропом. Отверстие крепко закрыть пробкой с трубкой таким образом, чтобы вогнать сироп в трубку. Отметить уровень столба жидкости в трубке и погрузить корнеплод в стакан с водой. Литература 1. Нога Г.С. «Опыты и наблюдения за растениями», М. «Просвещение» 1976 2. Бруновт Е.П., Падалко Н.В. Самостоятельные работы учащихся по биологии. М., «Просвещение»,1997 3. Верзилин Н.М. (ред.) Внеурочные работы учащихся». М.,Просвещение1978