Задачи:
- образовательные: расширить знания учащихся о высших растениях, раскрыть особенности строения папоротников как наиболее сложноорганизованных по сравнению с моховидными;
- развивающие: продолжить формирование умений и навыков самостоятельной работы учащихся; умений сравнивать; продолжить работу по развитию коммуникативных способностей ребят и навыков сотрудничества;
- воспитательные: формирование экологической культуры у школьников; воспитание бережного отношения и любви к природе.
Оборудование: комнатные растения (папоротники), гербарии, рисунки с изображением редких и исчезающих видов папоротников, коллекция “Каменный уголь и продукты его переработки”, самодельные таблицы “Значение папоротников в природе”, рисунок с изображением леса каменноугольного периода.
Ход урока:
1.Организационный момент.
2.Изучение новой темы:
Сегодня мы с вами начинаем знакомство еще с одним отделом высших споровых растений – отделом Папоротникообразных. (сообщение темы и задач урока, запись темы урока в тетрадь).
Задача урока – выявить черты усложнения организации папоротников по сравнению со мхами, познакомиться с ролью папоротников в природе и жизни человека.
С древних времен наш народ хранит память о летнем языческом празднике славян – дне Ивана Купалы. По поверью, в темную ночь, в канун праздника, цветет папоротник. Расцветает он будто бы ровно в полночь. Тому, кому посчастливится увидеть и завладеть цветком папоротника откроются любые клады, где бы они не были спрятаны.
Проблемный вопрос урока: Правда ли, что в ночь на Ивана Купалу можно найти с помощью цветка папоротника клад?
Для решения поставленных перед нами задач и ответа на проблемный вопрос мы разберем сегодня следующие вопросы:
- Среда обитания и жизненные формы
- Особенности строения
- Древние папоротникообразные
- Значение папоротников в жизни человека
- Значение папоротников в природе
- Редкие и исчезающие виды папоротников республики Татарстан
(План урока записан на доске)
На уроке работают 4 групп, которым были даны опережающие задания, это экологи, палеонтологи, географы и эксперты одного промышленного предприятия. В течение урока они выступят по своим проблемам. Задача всех остальных учащихся внимательно слушать, фиксировать в таблице нужную информацию.
Характерные особенности папоротникообразных
Среда обитания |
Жизненные формы |
Значение в природе |
Значение в жизни человека |
Папоротники – наиболее древняя группа вымерших растений. Но был на Земле период, когда папоротники занимали господствующее положение. Об этом периоде нам сейчас расскажут палеонтологи.
Слово палеонтологам.
300 млн. лет назад было время наивысшего расцвета папоротникообразных. Они безраздельно господствовали на всей планете. Климат был влажным и теплым. Туманная мгла водяных паров часто закрывала Солнце. Каждый день шли теплые проливные дожди. Это приводило к разливам рек, образованию озер и заболачиванию почвы. Все это вызывало пышный рост древовидных папоротников. Высота деревьев достигала почти 40 м. Отмершие растения падали на залитую водой почву. Во время разлива реки сносили деревья и заносили их песком и илом. Под действием слоев грунта и воды деревья спрессовывались, за миллионы лет без доступа кислорода они превратились в каменный уголь.
Итак, мы еще раз убедились, что для жизнедеятельности папоротников нужна вода.
В настоящее время на земном шаре насчитывают около 10 тыс. видов. Произошли папоротники от потомков псилофитов.
Слово предоставляется группе географов:
Встречаются папоротники в разных экологических условиях. Большинство из них растет в тропических лесах, где они представлены древовидными и травянистыми формами. Древовидные папоротники имеют ствол высотой до 25 м. На верхушке ствола находится крона из больших вечнозеленых листьев, длиной до 5 м.
Самым маленькими папоротниками считаются хецистортерис пумила и азолла карилиниана. Длина этих видов едва достигает 12 мм. Также, в тропических лесах есть папоротники эпифиты, растущие на деревьях и лианы.
В умеренных зонах распространены только травянистые виды; они чаще встречаются во влажных лесах, по сырым оврагам, некоторые растут на заболоченных местах и в водоемах.
В лесах нашей республики встречаются орляк обыкновенный, кочедыжник мужской и некоторые другие виды.
- Каковы жизненные формы папоротников?
- Какова среда обитания?
- Около 2/3 из 12000 видов папоротников преимущественно произрастают в тропиках, а оставшаяся треть населяет леса умеренной зоны. Практически нет папоротников в степях и пустынях. С чем связано такое распространение папоротников на планете?
А теперь наши группы превратятся в небольшие исследовательские лаборатории. Задача групп, пользуясь раздаточным материалом, познакомиться со строением папоротника и выяснить, в чем произошло усложнение в организации папоротника папоротника по сравнению со мхами.
Особенности строения папоротникообразных.
Обычны в наших хвойных лесах папоротники семейства многоножковых (Polypodiaceae): щитовник мужской, кочедыжник женский, гол окучник Линнея и другие.
Спорофит папоротников представлен крупным многолетним травянистым растением до 1 м высоты. Нижняя часть побега долго сохраняется в почве, образуя корневище. Корневище мощное, косое, 30 см длины и 2-3 см ширины. От корневища отходят листья и многочисленные придаточные корни.
От верхушки корневища отходит пучок зеленых длинночерешковых дважды перисто-рассеченных листьев, черешки которых густо покрыты бурыми пленками. Листья папоротников называются вайями. Растут листья папоротника медленно и своеобразно. Они развиваются в почках под землей 2 года. Только на третий год весной они появляются, а к осени отмирают. Молодые листья улиткообразно закручены. Кроме того, листья папоротников в отличие от всех прочих растений растут не основанием, а верхушкой. Вследствие длительного верхушечного роста вайи достигают крупных размеров.
Придаточные корни, как и стебель, имеют сосудистые пучки, Наличие проводящей ткани дает папоротнику больше преимуществ в выживании, чем мхам, поскольку всасываемая корнями вода по сосудам стебля передвигается в листья.
Лабораторная работа “Строение спороносящего папоротника”
- На живом растении рассмотрите внешнее строение папоротника. Найдите корневище с отходящими от него корнями. Какие это корни? Какую корневую систему они образуют?
- Рассмотрите лист папоротника и опишите его строение.
- На нижней стороне листа папоротника найдите бурые бугорки со спорами. Каково значение спор в жизни папоротника?
- Зарисуйте спороносное растение папоротника, подпишите его органы.
- Сравните папоротник со мхом. Найдите черты сходства и различия. Обоснуйте принадлежность папоротника к высшим споровым растениям.
Ответ на проблемный вопрос.
Вывод: Папоротники имеют стебель, листья, корни. В стебле есть сосудистые пучки. Наличие проводящей ткани дает папоротнику больше преимуществ в выживании, чем мхам, поскольку всасываемая корнями из почвы вода по сосудам стебля передвигается в листья. Это результат приспособленности папоротников к наземному образу жизни.
Итак, мы познакомились с многообразием и строением современных папоротников. А теперь совершим небольшую экскурсию в прошлое и выясним, что представляли собой древние папоротники.
Наш разговор о папоротниках будет неполным, если мы не рассмотрим вопрос о значении папоротников в природе и жизни человека.
Слово экспертам.
Папоротники играют большую роль в жизни человека.
- Многие папоротники используют в медицине. Например, из корневищ щитовника мужского делают противоглистные препараты; лигодиум мелколистный используют для лечения открытых ран, схизею вильчатую, при лечении кашля и болезней горла. Лекарственным растением является папоротник орляк.
- Некоторые папоротники являются своеобразными зелеными удобрениями. Некоторые виды азоллы используются в сельском хозяйстве, они обогащают почву азотом. Вудвария вирджинская поселяется в сфагновых болотах, образуя своими корневищами сплетения, и вместе с другими болотными растениями является торфообразователем.
- У некоторых видов папоротников части растения употребляют в пищу. У папоротника орляка съедобны молодые закрученные “завитки” листьев, собирают их рано весной, в первые 2 недели их появления. Их консервируют, солят, сушат. Листья используют для супов, их жарят. В Японии и Китае из корневищ добывают крахмал.
- Папоротники – великолепные декоративные растения, их используют для украшения жилых помещений, в аквариумах и водоемах (сальвиния, азолла, нефролепис возвышенный, адиантум венерин волос).
- Жесткие, прочные и длинные стержневые части листа папоротников используются для различных поделок.
- Каменный уголь, образовавшийся из отмерших древовидных папоротников – один из лучших видов топлива, сырье для химической промышленности. Из него получают горючий газ, анилиновые краски, лаки, пластмассы, лекарства, сахарин, духи.
Т.О., папоротники играют большую роль в жизни человека.
Слово экологам. Значение папоротников в природе.
Папоротники, входя в состав природных сообществ, тесно связаны с другими членами сообщества: они испытывают на себе воздействие этих организмов и сами оказывают на них влияние, как положительное, так и отрицательное.
Папоротники, как и все зеленые растения, выделяя кислород, участвуют в круговороте веществ и энергии в природе.
Папоротники являются средой обитания и пищей для беспозвоночных животных.
Но можно привести пример и отрицательного влияния папоротников на организмы природных сообществ. Так, самым вредным сорняком среди водных растений является папоротник сальвиния. У сальвинии хорошо развита способность к вегетативному размножению, вследствие чего толщина ее слоя в водоеме достигает порой 25 см, что может привести к гибели растений и животных.
В настоящее время папоротники – вымирающая группа растений. Многие виды занесены в Красную книгу республики Татарстан:
Редкие, уязвимые виды:
- Щитовник гребенчатый
- Сальвиния плавающая
- Фегоптерис связывающий
Очень редкие, исчезающие виды:
- Многорядник Брауна
- Асплений стенной
- Гроздовник многораздельный
Всем известно, что исчезновение какого-либо растений или животных приведет к нарушению экологического равновесия в природе, чтобы этого не произошло, папоротники необходимо беречь и охранять, как и другие виды растений.
Что мы можем сделать для сохранения редких видов?
Подведение итогов, проблемный вопрос.
3. Закрепление: работа по тестам:
Вариант 1
1. Папоротники – это
а) только травянистые растения
б) только кустарники
в) травянистые и древовидные растения
г) кустарники и травы
2. В отличие от мхов у папоротников есть:
а) цветки
б) корни
в) стебель
г) листья
3. Вода необходима папоротникам для:
а) передвижения
б) дыхания
в) размножения
г) цветения
4. Месторождения каменного угля образовались из
а) современных папоротников
б) древних папоротников
в) древних мхов
г) древних водорослей
5. Считают, что от псилофитов произошли:
а) покрытосеменные растения
б) голосеменные растения
в) папоротникообразные
г) водоросли
Вариант 2
1. Хлорофилл в листьях папоротников находится в
а) хроматофоре
б) хлоропластах
в) рассеян по цитоплазме клеток
г) спорангиях
2. Папоротники считаются наиболее высокоорганизованными споровыми растениями потому, что:
а) они размножаются спорами
б) у них есть проводящие сосуды стебля
в) они способны к фотосинтезу
г) у них есть половой процесс
3. Что является свидетельством древности папоротников:
а) размножение спорами
б) отпечатки листьев в каменноугольных пластах
в) существование травянистых и древесных форм
г) все перечисленное
4. Спорофит папоротника – это:
а) предросток
б) заросток
в) взрослое растение
г) зигота
5. В отличие от мхов у папоротников нет:
а) стеблей
б) спор
в) листьев
г) ризоидов
Вариант 3
1. Папоротники растут во влажных местах так как:
а) их размножение связано с водой
б) это водное растение
в) не переносят солнечных лучей
г) не могут расти на сухой почве
2. Где расположены спорангии у папоротника:
а) на спороносном колоске
б) на корневище
в) на листе
г) на заростке
3. В отличие от мхов у папоротников нет:
а) стеблей
б) спор
в) листьев
г) ризоидов
4. Древовидные папоротники начали вымирать из-за
а) увеличения водоемов
б) поедания их растительными животными
в) деятельности человека
г) сухости климата
5. Папоротники имеют:
а) листья, корневище, ризоиды
б) надземный побег, корневище, корни, ризоиды
в) листья, корневища, корни
г) листья, стебли, цветки
Вариант 4
1. Папоротники произошли от:
а) водорослей
б) мхов
в) потомков псилофитов
г) плаунов
2. От корневища папоротника отрастают:
а) придаточные корни
б) главный корень
в) боковые корни
3. Древовидные папоротники сохранились в тропических лесах, так как там:
а) мало населения
б) жаркий и влажный климат
в) много света
г) нет покрытосеменных растений
4. Жизненные формы папоротников:
а) кустарники и травы
б) только кустарники
в) только травянистые растения
г) травянистые и древовидные растения
5. Взрослое растение папоротника – это:
а) гаметофит
б) спорангий
в) спорофит
г) заросток
Вариант 5
1. Листья папоротников называются
а) спорангиями
б) вайями
в) заростком
г) хроматофором
2. В отличие от мхов у папоротников нет:
а) стеблей
б) спор
в) листьев
г) ризоидов
3. Вода необходима папоротникам для:
а) передвижения
б) дыхания
в) размножения
г) цветения
4. Где расположены спорангии у папоротника:
а) на спороносном колоске
б) на корневище
в) на листе
г) на заростке
5. Месторождения каменного угля образовались из
а) древних мхов
б) древних папоротников
в) современных папоротников
г) древних водорослей
Вариант 6
1. Что является свидетельством древности папоротников:
а) существование древесных и травянистых форм
б) отпечатки листьев в каменноугольных пластах
в) размножение спорами
г) все перечисленное
2. В отличие от мхов у папоротников нет:
а) стеблей
б) спор
в) листьев
г) ризоидов
3. Хлорофилл в листьях папоротников находится в:
а) спорангиях
б) рассеян по цитоплазме клеток
в) хлоропластах
г) хроматофоре
4. Спорофит папоротника – это:
а) предросток
б) заросток
в) взрослое растение
г) зигота
5. Папоротники считаются наиболее высокоорганизованными споровыми растениями потому, что:
а) у них есть проводящие сосуды стебля
б) они способны к фотосинтезу
в) они размножаются спорами
г) у них есть половой процесс
Вариант 7
1. Древовидные папоротники начали вымирать из-за:
а) деятельности человека
б) поедания их растительными животными
в) сухости климата
г) увеличения площади водоемов
2. Папоротники имеют:
а) листья, корневища, ризоиды
б) надземный побег, корневище, корни, ризоиды
в) листья, стебли, цветки
г) листья, корневище, корни
3. Папоротники растут во влажных местах так как:
а) их размножение связано с водой
б) не переносят солнечных лучей
в) не могут расти на сухой почве
г) это водные растения
4. В отличие от мхов у папоротников нет:
а) листьев
б) ризоидов
в) стеблей
г) спор
5. Где расположены спорангии у папоротника:
а) на спороносном колоске
б) на листе
в) на корневище
г) на заростке
4.Домашнее задание:
Каждой группе составить кроссворд “Особенности строения, многообразия папоротников, их роль в природе и жизни человека”.