Цель: формировать элементарные понятия об окружающей среде растения, необходимые условия роста и развития растения; представление об отдельных признаках приспособления растений к жаре, недостатку влаги, света, чрезмерной влаге; умение различать признаки приспособления отдельных растений к разным условиям жизни; вырабатывать умение целеустремленно воспринимать признаки объектов природы, устанавливать функциональные связи строение - функция в природе; воспитывать наблюдательность, любознательность, стремление объяснить восприятие в природе, доказывать свою мысль.
Оборудование: рисунки с изображением окружающей среды растений, гербарии, таблицы.
Ход урока
I. Минутка наблюдений
Какой сегодня день?
Заметили ли, какие деревья растут возле школы?
Что растет под деревьями?
II. Проверка домашней задачи
1. Можно ли вырастить новое растение без семян? Каким образом?
2. Назовите все способы размножения растений без семян.
3. Что такое живец? Какие растения размножаются живцами?
4. Какие растения размножаются клубнями, луковицами?
5. Игра «Вставьте пропущенное слово».
Картофель, георгины размножаются...
А лук, тюльпаны, нарциссы - ...
6. Запишите, из каких органов растений вырастают:
Картофель, георгины (из...);
Тюльпаны, нарциссы, подснежники, лук (из...);
Фасоль, перец, огурец (из...).
III. Сообщение темы и цели урока
IV. Изучение нового материала
1. Беседа.
На какие части делится природа?
Что принадлежит к неживой природе? А что к живой?
2. «Мозговой штурм», «Микрофон».
1) Что означает окружающая среда?
2) Что является окружением растений?
1. Они одеваются тогда, когда тепло приходит, а раздеваются тогда, когда тепло уходит. (Деревья)
2. Все его любят, Все его ждут, а кто на него смотрит - Каждый кривится. (Солнце)
3. Все растения и животные употребляют, В каждом доме ее имеют. (Вода)
4. Зимовать птичка будет, с синими перьями она. Хорошо знают ее всюду, По душе ей . (Синичка)
5. Чем мы дышим? (Воздухом)
6. Самое умное существо на Земле. (Человек)
7. Кто за год четыре разы переодевается? (Земля)
8. Раз в год, на новогодние праздники лесная красавица будет в доме. (Елка)
Обсудив предложенные ответы, эксперты приходят к выводу:
Окружающая среда - это все, что нас окружает, и растения в частности.
Это и тихие майские ночи, которые плывут на крыльях соловьиных песен. Это и белая водяная лилия, которая на замечтавшейся реке умывается родниковой водой. Это и ковер из первоцветов, который сияет под одеянием широкополых дубов. Это и хрупкие цветы сон-травы, которые смотрят на тебя, одолевая полуденную дремоту. Это и изумрудные леса с богатой растительностью, серебристые ленты рек, безграничные поля, цветущие сады. Это и голубое небо, чистый воздух, плодородная земля с ее жителями-насекомыми, птицами, зверями. Это и есть окружающая среда.
3. Работа с учебником.
Рассмотреть рисунок (С. 126).
Найти в учебнике, какие условия нужны для жизни растений (С. 127).
4. Рассказ учителя с элементами беседы.
Для жизни растений нужны определенные условия. Условия жизни зависят от влияния разных факторов природы. Очень важную роль в жизни растений сыграют факторы неживой природы: свет, вода, температура, минеральные соли. На растения влияют также факторы живой природы: деятельность разных живых организмов, в том числе и человека.
Свет необходим для жизни и роста растений. Почему? У затененных растений побеги поблекнут и станут длинными и тонкими.
Но не все растения нуждаются в ярком освещении. Например, квасенция, грушанка, тонконог лесной и другие растения растут в тенистых местах. этих растений темно-зеленые. У них большое количество хлоропластов, способных улавливать рассеянный свет.
Тепло также необходимо для жизни растений. Одни растения теплолюбивые, другие - холодоустойчивые. Теплолюбивые растения походят с юга. Из культурных растений это кукуруза, фасоль, тыква, огурцы, помидоры.
Вода нужна растениям. Но потребность в воде у разных растений неодинаковая. Например, водяная лилия живет в воде. Растения, подобные капусте, растут на суше, но им необходимо много воды. Кактусы и некоторые другие растения нуждаются в небольшом количестве воды. Это объясняется тем, что эти растения накапливают запасы воды в разных органах: кактусы - в стебле, другие - в сочных стеблях, в корнях.
Минеральные вещества поступают в растение из почвы. Из них растениям наиболее нужны те, в которых содержатся азот, фосфор и калий.
Кроме того, на растения влияют живые организмы - животные, другие растения и микроорганизмы. Животные питаются растениями, опыляют их, разносят плоды и семена. Большие растения могут затенять меньшие. Некоторые растения используют другие, как сопротивления. Кроме того, растения изменяют состав воздуха. Как? Расскажите.
Корневые системы растений закрепляют склоны оврагов, холмов, речных долин, защищая почву от разрушения. Лесные насаждения защищают поля от сдвигов.
6. Работа в тетради (С. 31, задача 1, 2).
7. Приспособление растений к разным условиям жизни.
Условия жизни растений очень разнообразные. Одним растениям необходимо много влаги. Такие растения живут на болотах, на берегах рек, озер. Другим растениям влаги необходимо меньше, и они растут на песчаных почвах, в безводных пустынях.
Те растения, которым нужно много света, заселяют открытые безлесные площади. А есть и такие растения, которые могут расти в густом темном лесу.
1) Рассмотрим растения, изображенные на рисунке учебника (С. 128). Они растут в засушливых местах. Назовите эти растения.
Как вы думаете, что им помогает выдерживать жару и недостаток влаги? (Корни, листва, ветви).
Рассмотрим гербарии растений.
Некоторые растения сухих мест имеют сильные длинные корни. Например, корни верблюжьей колючки, которая растет в пустыне, достигают 20 метров. Ими растения могут получать воду из глубоких пластов земли.
Вот еще одно растение, которое живет в сухих местах,- очиток (рис. на С. 128). Он растет среди камней, на сухих склонах, на песке. У очитка корни короткие. Тем не менее, растение легко переносит засуху. Если его принести в комнату, оно долго не засохнет. Как вы думаете, почему? Какая у него листва? (Мясистая).
Во время дождя растение корнями впитывает много воды, которая спасает его от гибели в засушливую пору.
Какие еще растения гербария имеют сочную, мясистую листву? (Молодило, заячья капуста).
Какие вы знаете комнатные растения с мясистой листвой? (Кактус, алоэ).
Это растения пустынь и сухих степей. Они запасают влагу в толстых листьях.
2) Растения влаголюбивые.
Как вы думаете, где они растут? (На влажных местах, на заболоченных лугах, берегах рек, ручьев, озер, в воде).
Какие вы знаете влаголюбивые растения? (Калюжница, белая водяная лилия, желтые кувшинки).
Давайте рассмотрим эти растения в альбоме «растения моей местности».
Какой у них стебель? (Ветвистый, сочный).
Какая листва? (Большая).
Да. Широкие или длинные листья испаряют воду, которую всасывает короткие корни.
3) Растения светолюбивые и теневыносливые.
Одним растениям нужно много света - это светолюбивые растения.
Другие хорошо растут в тени - это теневыносливые растения.
Работа в группах «Свет», «Тень».
Группа «Свет» рассматривает растение, которое выросло на просторе. Группа «Тень» рассматривает растение, которое выросло в густом молодом сосновом лесу.
Вопрос к ученикам:
Какой ствол у растений? Почему?
Какие нижние ветви у деревьев? Почему?
Какие верхние кроны сосен? Почему?
Ученики в группах обсуждают поставленные задачи и приходят к выводам.
В первом случае растение выросло на просторе. Ветви его хорошо освещены солнцем. Поэтому они все живые. Дерево ветвится, растет вширь.
Во втором случае дерево имеет высокий ствол, на верхушке - крона из живых ветвей. Все нижние ветви засохли. К ним не доходил свет.
4) Работа с учебником (С. 128).
Найти в учебнике ответ на вопрос:
Благодаря каким признакам растения хорошо растут в лесу под деревьями?
V. Закрепление и осмысление материала
1. Составление таблицы «Приспособление растений к разным условиям жизни».
2. Работа в группах.
Ученики объединяются у группы «Свет», «Тепло», «Влага», «Почва». Работа в группах проводится по опорным схемам «Что необходимо растениям?» (см. дополнение).
Использование интерактивной технологии «Уча - учу». Организация работы
1) Подготовить карточки с опорными схемами на каждого ученика одноименной группы.
Растения распространены на Земле почти повсеместно. Исключение составляют большая часть Антарктиды, Гренландии, острова Северного Ледовитого океана и верхние части горных массивов. Необыкновенная приспособленность растений к различным местам обитания поистине удивительна. Бывает даже трудно представить, как то или иное растение может существовать в трудных, порой экстремальных условиях природной среды. А они живут, растут, развиваются и дают потомство!
Живя в условиях Крайнего Севера или жаркого юга, растения приспосабливают строение своей древесины, листьев, побегов к конкретным условиям. Это дает им возможность жить при очень низких или, наоборот, при очень высоких температурах почвы и воздуха, при избытке или недостатке освещения и влаги.
Чем жестче и тяжелее условия обитания, тем гениальнее и разнообразнее приспособляемость растений к превратностям окружающей среды. Нередко приспособление заходит столь далеко, что внешняя среда начинает полностью определять форму растения. И тогда растения, относящиеся к различным семействам, но обитающие в одних и тех же суровых условиях, часто становятся внешне столь похожими друг на друга, что это может ввести в заблуждение в отношении истинности их родственных связей.
Например, в пустынных областях для многих видов, и, прежде всего, для кактусов, наиболее рациональной оказалась форма шара. Однако не все то, что имеет шарообразную форму и утыкано шипами-колючками, - кактусы. Столь целесообразная конструкция, позволяющая выжить в тяжелейших условиях пустынь и полупустынь, возникла и в других систематических группах растений, не принадлежащих к семейству кактусовых. И наоборот, кактусы не всегда приобретают форму шара или колонны, усеянной колючками.
Кактусы, которые приспособились жить в кронах лесных великанов и стебли которых, подобно лианам, свисают до самой земли, широко распространены в тропических лесах Центральной и Южной Америки. Некоторые из них обитают даже на Мадагаскаре и Цейлоне.
Лазящие кактусы - это ли не поразительный пример способности растений приспосабливаться к новым условиям жизни? Но он не единственный из многих сотен других.
Обычными обитателями тропических джунглей являются вьющиеся и лазящие растения, а также растения-эпифиты, поселяющиеся в кронах древесных растений. Все они стремятся как можно скорее выбраться из вечных сумерек густого подлеска девственных тропических лесов. Они находят путь наверх, к свету, не создавая при этом мощных стволов и опорных систем, требующих огромных затрат строительного материала. Они спокойно карабкаются вверх, пользуясь «услугами» других растений, выступающих в роли опор. Для того чтобы успешно справиться с этой новой задачей, растения изобрели разнообразные и довольно совершенные в техническом отношении органы: цепляющиеся корни и черешки листьев с выростами на них, шипы на ветвях, цепляющиеся оси соцветия и т.д. В распоряжении растений имеются петли-арканы; специальные диски, с помощью которых одно растение своей нижней частью прикрепляется к другому; подвижные усиковидные крючочки, вначале впивающиеся в ствол растения-хозяина, а затем разбухающие в нем; разного рода сдавливающие приспособления и, наконец, весьма изощренный аппарат захватывания.
Таким образом, все растения и животные постоянно адаптируются к окружающей среде. Чтобы понять, как это происходит, необходимо рассматривать не только животное или растение в целом, но и генетическую основу адаптации.
Как приспосабливаются растения к условиям обитания?Растения произрастают практически повсеместно на Земле и чем тяжелее и жестче условия, созданные природой, тем удивительней и гениальнее пути приспособления этих существ. Если рассматривать строение растений, произрастающих в самых жарких пустынях и в самых холодных участках крайнего севера, первое, что можно отметь, так это способность растений изменять структуру своих листьев и древесины, с целью выживания в своей среде обитания. Существует масса данных о том, как приспосабливаются растения, но все же механизм их удивительной адаптации все еще изучен не до конца, хотя некоторая интересная информация все же имеется. Опираясь на археологические находки и сведения, добытые с помощью современных технологий, становится понятно, что в наше время внешний вид растений их структуру и вообще метаболизм определяется исключительно их природной средой обитания.
Современные растения, произрастающие в определенной природной зоне, обзавелись собственными механизмами адаптации.С того момента, как появились растения в воде и на суше, они выискивают все новые и новые способы выживания и надо признать очень преуспели в этом.Ярким примером приспособляемости растений являются деревья, растущие в тундре, которые в отличие от своих более южных сородичей являются карликовыми и низкорослыми. Карликовые деревья тундры не могут вырастать большими по многим причинам. Во-первых, в летнее время на этих территориях земля прогревается всего на 0,5 метра, поэтому корни не могут сильно развиться и поддерживать тяжелый ствол, во-вторых, большую часть времени в тундре дуют сильнейшие ветра, которые могут повалить высокое дерево. Кроме того, даже маленькие деревца тундры часто пригнуты к земле, это помогает им выдерживать порывы ветра, достигающие 180км/ч. В жарких пустынях растения имеют очень длинную корневую систему и маленькую наземную часть. Деревья в часто затопляемых тропических лесах обзавелись «воздушными» корнями, которые высятся над уровнем земли примерно 3-4 метра.
Всем известно, как человек использует растения, к примеру, пшеницу, но так ли это? Если рассматривать ситуацию с точки зрения растения оно нашло животное, которое о нем заботиться, высевает и защищает от других, и с этой точки зрения получается, что пшеница использует человека, также как другие растения используют насекомых для опыления. Примеров того, как животные влияют на растения достаточно, ведь некоторые растения научились вырабатывать токсины, а другие растения стали использовать животных для переноса семян, обзаведясь вкусными сочными плодами наполненными семена. Животное после того, как съест фрукт, переносет семена на достаточно большое расстояние, чего не гарантирует ветер. Растения приспособились к жизни в практически всех экологических нишах, нашли способ защищаться от животных и использовать их в своих целях.
Создание для каждой овощной культуры наиболее благоприятных условий роста больше доступно в теплицах, но и то не всегда. В открытом же грунте такие условия могут или чередоваться по периодам роста (месяцам и неделям), или сочетаться в случайном оптимальном совпадении нескольких условий среды и приемов ухода. И, тем не менее, несмотря на очевидную неблагоприятность по отдельным годам, растения все же ежегодно дают урожаи, в общем удовлетворяющие хозяев огородов.
Способность культур давать урожаи практически в любых сочетаниях климатических факторов и любых недостатков в уходе заложена в их биологической приспособляемости к условиям выращивания. В качестве примеров таких приспособлений (адаптационных способностей) можно указать на быстрый рост (скороспелость), очень глубокую или широко разветвленную ближе к поверхности почвы корневую систему, многочисленность плодовых завязей, взаимовыгодное сообщество корней с микроорганизмами и другие.
Кроме указанных, есть немало и других механизмов приспособления растений к складывающимся внешним условиям и противостояния им. О них и пойдет речь.
Тридцать лет назад молдавские ученые, исследовав 200 видов растений (в т. ч. большинство овощных), пришли к выводу о наличии у них в межклеточных пространствах листьев своеобразных физиологических "холодильников". До 20-40% влаги в виде пара, образующегося внутри листа, и часть пара, поглощаемого листом из наружного воздуха, конденсируется (оседает) на клетках внутренних тканей и предохраняет их от чрезмерного перегрева при высоких наружных температурах.
С резким повышением температуры воздуха и при снижении влагообеспеченности (недостаточный или задержанный полив) растительные охладители активизируют свою деятельность, благодаря чему в процесс вовлекается углекислый газ, поглощаемый листом, понижается температура листа и уменьшается расход воды на испарение (транспирацию). При непродолжительном действии жары растение успешно справится с таким неблагоприятным фактором.
Перегрев листа может происходить при поглощении им избытка тепловой солнечной радиации, называемой в спектре солнечных лучей ближней инфракрасной. Регулировать такое поглощение и не допускать его избытка растению помогает достаточное содержание в листьях калия, что достигается своевременными периодическими подкормками этим элементом.
На случаи гибели растений от заморозка при сильной корневой системе у них пробуждаются спящие почки, которые в обычных условиях никак бы себя не проявили. Развивающиеся новые побеги зачастую позволяют получать урожаи не хуже, чем без такого стресса. Спящие почки помогают растениям выправиться также при отравлении части листовой массы (аммиачном и др.) Для защиты от токсичного действия аммиака растение вырабатывает дополнительное количество органических кислот и сложных азотных соединений, которые и помогают восстановлению жизнедеятельности.
При всяких резких изменениях среды (стрессовых ситуациях) в растениях усиливаются системы и механизмы, позволяющие им более рационально использовать имеющиеся биологические ресурсы. Они и позволяют продержаться, как говорится, до лучших времен.
Растения оказались приспособленными даже к небольшим дозам радиоактивных излучений. Мало того, они их поглощают с пользой для себя. Излучения усиливают ряд биохимических процессов, что способствует росту и развитию растений. И важную роль в этом играет, между прочим, аскорбиновая кислота (витамин С).
Смена светлого времени темнотой, чередование в течение дня интенсивности света и его спектральных характеристик (из-за облачности, запыленности воздуха, высоты солнца) вынудили растения приспособить к этим условиям свою физиологическую деятельность. Они меняют активность фотосинтеза, образование белков и углеводов, создают определенную суточную и дневную ритмичность внутренних процессов. Растения "привыкли" к тому, что с уменьшением света снижается температура, к чередованию величины температуры воздуха днем и ночью при сохранении более стабильной температуры почвы к различным ритмам поглощения и испарения воды.
При временном недостатке в растении ряда элементов питания действует механизм перераспределения их от старых листьев к молодым, растущим и верхушкам побегов. То же происходит и при естественном отмирании листьев. Таким образом, происходит экономия пищевых средств с их вторичным использованием.
В теплицах, где условия освещенности часто бывают хуже, чем в открытом грунте (из-за затенения покрытием, отсутствия отдельных частей спектра), в целом протекает менее интенсивно, чем в открытом грунте. Но тепличные растения приспособились его компенсировать за счет более развитой листовой поверхности и большого содержания в листьях хлорофилла.
В нормальных условиях роста для увеличения растительной массы и формирования урожая у культур все происходит согласованно и приспособлено к тому, чтобы получение веществ от фотосинтеза было больше, чем их расход на дыхание.
Все приспособительные системы и реакции растений к тем или иным условиям существования служат одной цели - сохранению постоянного внутреннего состояния (биологической саморегуляции), без чего не может обходиться ни один живой организм. А доказательством наилучшей приспособленности любой культуры служит получение от нее урожая на приемлемом уровне в наиболее неблагоприятный год.
Э. Феофилов, заслужен, агроном России
Встреча 35. КАК РАСТЕНИЯ ПРИСПОСОБИЛИСЬ К РАЗЛИЧНЫМ ПРИРОДНЫМ УСЛОВИЯМ?
Цель : формировать у учащихся элементарные понятия об отдельных признаках приспособления растений к жаре, недостатку влаги, света, избытка влаги; умение различать признаки приспособления отдельных растений к различным условиям жизни; воспитывать наблюдательность, любознательность.
Ход урока
I. ОРГАНИЗАЦИОННЫЙ МОМЕНТ
II. АКТУАЛИЗАЦИЯ ОПОРНЫХ ЗНАНИЙ
1. Фронтальное опрос
Что называют средой обитания организмов?
Какие условия необходимы для существования растений?
Подумайте: почему подснежники и подснежники цветут в лесу до распускания листьев на деревьях?
Какие растения в местности, где вы живете, любят свет, а которые могут расти в тени?
Какие теплолюбивые растения вы знаете? Или их выращивают в той местности, где вы живете? Приведите примеры.
2. Игра «Верю-не верю»
Цветок является органом размножения цветковых растений.
Плоды не способствуют распространению семян в природе.
Плоды рябины, облепихи, калины вкусные и имеют яркий цвет, чем привлекают птиц.
Вырастить новое растение можно только из семян.
Если срезанную ветку традесканции поставить в воду, то через некоторое время образуются корешки.
Комнатная фиалка не размножается листьями.
3. Как выращивают растения?
Игра «Найди соответствие»
III . СООБЩЕНИЕ ТЕМЫ И ЦЕЛИ УРОКА
Сегодня на уроке вы узнаете о приспособление растений к недостатку воды, различных грунтов и жизнь в водоемах.
IV. ИЗУЧЕНИЕ НОВОГО МАТЕРИАЛА
1. Работа по учебнику (с. 95-96)
- Вспомните! Какие условия необходимы для существования растений?
Работа в парах
Подумайте, могут ли растения жить без воды?
Что рассказал Мудрый Лесовичок о значении воды в жизни растений?
Работа в парах
Рассмотрите рисунки на стр. 95 и расскажите, как растения засушливых степей экономят воду. Используйте такие словосочетания: длинные корни, стебель соломина, накопление воды в сочных листьях и корнях.
Рассмотрите рисунки на стр. 96. Подумайте! Какие растения называются водолюбними?
О чем напомнил Мудрый Лесовичок?
Выводы
Цветковые растения приспосабливаются к жизни в разных природных условиях - за недостаточного или избыточного количества влаги, различного количества освещения.
2. Физкультминутка
V. ОБОБЩЕНИЕ И СИСТЕМАТИЗАЦИЯ ЗНАНИЙ
1. Практическая работа. Работа с образцами гербариев цветковых растений
Оборудование : гербарии; изображения (фотографии, рисунки) растений, атласы - определители растений.
Ход работы
1) Рассмотрите рисунки или гербарные образцы растений. У каждого растения обратите внимание на корни; рассмотрите наземную часть растения - побег и его составляющие: стебель, лист, почки. Рассмотрите цветок растения, плод, семена.
2) Вместе с учителем с помощью атласа-определителя определите их названия. Запишите названия цветочных растений в тетради.
2. Викторина (см. приложение на с. 52)
VI. ПОДВЕДЕНИЕ ИТОГОВ. РЕФЛЕКСИЯ
Прочитайте страницы Книги важных знаний о природе на сек. 96.
По каким признакам можно узнать влаголюбивые растения? Приведите примеры влаголюбивых растений.
Как растения приспособились к жизни в засушливых местах. Приведите примеры растений засушливых мест.
Приведите примеры светолюбивых растений своей местности. Как эти растения приспособлены к тому, чтобы лучше впитывать свет?
Приведите примеры теневыносливых растений своей местности. Как их можно узнать?
VII. ДОМАШНЕЕ ЗАДАНИЕ
Составьте сказку о дружбе ветра и растений.
Составьте план рассказа о значении почвы в жизни растений.