Цели:
- объяснить учащимся особенности организации моховидных;
- показать, что моховидные – тупиковая ветвь эволюции.
Задачи:
- познакомить учащихся с характерными признаками высших растений, с многообразием, усложнением и особенностями строения мхов, практическим значением мха сфагнума;
- сформировать знания о среде обитания и распространении мхов.
Вид урока: виртуальное путешествие по лесам и болотам с использованием презентации и привлечением в помощь учителю сказочных героев: Кикиморы болотной, Старика-лесовика, Бабы-Яги и Лешего.
Подготовка к уроку, оборудование:
- На стендах – таблицы «Зелёный мох кукушкин лён», «Болотный мох сфагнум»;
- На лабораторном столе – гербарный материал с образцами мхов, стакан с водой, микроскоп, лабораторное оборудование, коллекция «Торф и продукты его переработки».
- На столах для каждого учащегося: оборудование для лабораторной работы № 1; инструктивные карточки к лабораторной работе; таблица «Сравнить кукушкин лен и сфагнум» для заполнения.
- На презентации – художественные репродукции картин с видами хвойных лесов, болот; сказочные герои - Кикиморы болотной, Старика-лесовика, Бабы-Яги, Лешего; рисунки различных видов мхов.
- Виртуальный урок по биологии Кирилла и Мефодия для 6-го класса.
- Группа учащихся предварительно готовит опыты №1, 2 для демонстрации.
Планируемые результаты обучения:
Учащиеся должны знать:
- условия жизни мхов;
- о том, что мхи – высшие растения;
- признаки, свойственные высшим растениям;
- особенности строения зеленого мха кукушкина льна;
- размножение кукушкина льна;
- особенности строения белого мха сфагнума;
- значение мхов в природе и жизни человека.
Учащиеся должны уметь:
- различать зеленые и белые мхи;
- называть черты отличия между высшими и низшими растениями.
Структура урока:
- Организационный момент.
- Вступительное слово учителя.
- Сообщения учащихся о местах обитания моховиковых.
- Характеристика основных групп моховидных растений.
- Лабораторная работа №1: «Строение мха кукушкин лен».
- Демонстрация опытов учащимися:«Гигроскопичность сфагнума».
- Размножение мхов. Чередование поколений у мхов.
- Роль мхов в природе и практическое значение в жизни человека.
- Закрепление материала и выводы.
Ход урока
I. Организационный момент.
Подготовка учеников к уроку, объявление целей и задач занятия (Приложение. Слайды 2-3).
II. Вступительное слово учителя.
Сегодня у нас с Вами урок посвящен удивительным растениям – мхам. Это особая группа уникальных растений, мало похожая на другие. В чем же уникальность этих растений? Вы хотите знать? (Да!)
Для того чтобы ответить на этот вопрос нам с вами нужно совершить виртуальное путешествие (поход) в лес и на болота. Не боитесь? (Нет!)
Но ведь говорят, что там живут Кикимора болотная, Старик-лесовик, Баба-Яга, Леший. Трясина и бездонные топи, которые могут засосать без следа пешего и конного. Люди старались подальше селиться от болот «от гнилых» мест, где они простужались и болели.
Что бы развеять все предрассудки, в поход с нами пойдут в качестве положительных героев мои помощники Кикимора болотная, Старик-лесовик, Баба-Яга, Леший. Они нам помогут разобраться в особенностях организации этих уникальных растений болот – моховидных.
В конце урока вы должны ответить на вопрос: «Что интересного, полезного для себя узнали на уроке?»
Царство растений разнообразно и каждое растение занимает свою нишу в природе (Слайд 4).
III. Сообщения учащихся о местах обитания моховиковых
Старик-лесовик. Расскажу вам о лесе (Слайд 5). На территории России произрастают в основном хвойные и смешанные леса. Леса на Земле появились около 300 млн лет назад, задолго до эпохи динозавров. Деревья могут достигать в высоту около 100 м (секвойя в США – 112 м, в России кедр на Дальнем Востоке – 50-70 м). В хвойных лесах преобладают сосны, ели и пихты. Сибирская тайга занимает территорию в 17 млн кв. м. Хвойные леса вечнозеленые круглый год. Они обычно густые и сумрачные – поэтому под деревьями встречаются только папоротники, грибы, лишайники и реже мхи. Среди лесов часто встречаются болота, о них вам расскажет моя подруга Кикимора болотная.
Кикимора болотная (Слайд 6). В основном болота сосредоточены в лесной зоне северного полушария, а также во влажных экваториальных районах Африки и Южной Америки. Общая площадь болот в мире – 351 млн га. На территории нашей страны сосредоточено около 3/4 мировых болот. Основной фон растительности верховых болот составляют сфагновые мхи.
В мире насчитывается 25 тысяч видов мохообразных, из них около 17 тысяч видов листостебельных (зеленых и сфагновых) мхов. По количеству видов среди высших растений мхи занимают второе место после цветковых (покрытосеменных). Моховидные произошли 360 млн лет назад от первых наземных растений - псилофитов, потомков прибрежных водорослей.
Это многолетние растения, обычно низкорослые, их размеры от 1 мм до нескольких см; они имеют стебель, листья, корней нет. Обитают во влажных местах.
IV. Характеристика основных групп моховидных растений
В конце XVIII века немецкий ботаник И. Гедвич заложил основы науки о мхах – бриологии.
Предлагаю записать это понятие в тетрадь, а в учебнике найти и назвать представителей моховидных растений.
Различают печеночные и листостебельные мхи.
Печеночные мхи (Слайд 7).
К печеночным мхам относится мох моршанция. Тело представляет собой пластинку (таллом) или упрощенный побег с листьями. Название получили из-за формы напоминающей человеческую печень. Пластинка этого мха прикрепляется к почве ризоидами.
Часто в аквариуме разводят мох риччию. Тело состоит из вильчато разветвленного слоевища.
Вопросы классу:
- У каких изученных растениях тело имеет таллом или слоевище? (У водорослей).
- На что это указывает? (На родственную связь между водорослями и мхами).
Листостебельные мхи.
К листостебельным мхам относят кукушкин лен (Слайд 8) и мох сфагнум (Слайд 9).
Для того, что бы поближе познакомиться с этой группой удивительных растений, нам нужно выполнить лабораторную работу.
V. Выполнение лабораторной работы №1
Ознакомление с внешним строением кукушкина льна (Слайд 10).
Выполняется на каждом рабочем месте.
Цели: выявить особенности строения мха; найти черты сходства и различия между водорослями и мхами.
Оборудование: отдельные экземпляры кукушкина льна, ручные лупы.
Ход работы
- Рассмотреть длинные прямые стебли кукушкина льна, густо покрытые жесткими удлиненными листочками.
- Обратить внимание на молодые верхние, старые нижние листья и оголенную нижнюю часть стебля.
- Найти на нижней безлистной части ризоиды, собранные в слегка скрученные пучки из тонких бесцветных нитей, состоящих из одного ряда клеток; рассмотреть их с помощью лупы.
- Препаровальной иглой (пинцетом) отделить несколько листочков. Рассмотреть их с помощью лупы.
- Найти шипики по краям листа и широкое влагалище у основания, имеющее вид пленки. Обратить внимание на спиральное листорасположение.
- Зарисовать общий вид растения в тетрадь.
Вопросы к лабораторной работе:
- Из каких основных органов состоит мох кукушкин лен?
- Почему кукушкин лен относится к высшим растениям?
- В чем проявляется сходство и различие между мхами и водорослями?
Вывод. Мох кукушкин лен имеет стебель и узкие, спирально расположенные листья; вместо корней нитевидные выросты в нижней части стебля – ризоиды. Способ питания у него такой же, как и у водорослей, так как мох содержит хлорофилл и имеет зеленую окраску. В теле слабо выражены проводящие, механические, запасающие и покровные ткани.
Ознакомление с внешним строением мха сфагнума (Слайд 11).
На каждом столе находятся гербарии мха сфагнума.
Учащиеся рассматривают гербарии и отмечают следующее:
- Стебель тонкий, главный побег прямостоячий, ветвистый.
- Боковые побеги расположены пучками, на верхушке главного стебля побеги скручены в головку.
- Все ветви густо покрыты мелкими листьями.
- Нет ризоидов, нижний конец стебля, погруженный в воду, постепенно отмирает.
Для того, что бы узнать, какими удивительными свойствами обладает мох сфагнум, наши помощники Леший и Баба-Яга продемонстрируют опыты, подготовленные во внеурочное время.
VI. Демонстрация опытов учащимися:«Гигроскопичность сфагнума»
Определение способности сфагнума поглощать и удерживать большое количество воды (Слайд 12).
Цель: понаблюдать за способностью сфагнума поглощать и удерживать большое количество воды.
Оборудование: высушенная дерновина сфагнума, весы с разновесом, сосуд с водой, несколько длинных растений сфагнума, высушенных в гербарном прессе, стакан с водой.
Ход работы
- Взвесить высушенную дерновину сфагнума и положить ее в воду. Взвесить после того, как она напиталась водой. Определить разницу в массе.
- Несколько высушенных в гербарном прессе растений поставить в стакан с водой так, чтобы их верхушки были выше края стакана. Понаблюдать, как растения постепенно становятся мягкими, наклоняются на край стакана и свешиваются с него. Убедиться, что вода поднимается по растениям и стекает каплями с повисших верхушек растений.
Вопросы:
- Во сколько раз увеличилась масса сфагнума после намокания в воде?
- Чем объясняется такая прибавка в массе?
Создаю проблемную ситуацию.
Как можно объяснить полученные результаты?
Для того, что бы правильно ответить на этот вопрос, нам нужно под микроскопом рассмотреть листья мха сфагнума. Отметить особенности строения 2-х типов клетки, из которых они состоят.
Зарисовать схему внутреннего строения листа сфагнума.
Вывод. Строение стебля и листьев сфагнума по сравнению с цветковыми растениями значительно проще. Кора стебля сфагнума состоит из крупных водоносных клеток. Много таких клеток находится и в листьях. В связи с этим сфагнум впитывает и удерживает большое количество воды.
VII. Размножение мхов. Чередование поколений у мхов
Используя «Виртуальный урок Кирилла и Мефодия», объясняю, как проиходит размножение мхов.
У моховидных имеется характерная особенность организации: половое поколение – гаметофит, на котором образуются половые клетки (гаметы), и бесполое – спорофит, на котором образуются споры.
Гаметофиты кукушкина льна раздельнополые. На верхушке мужских и женских растений развиваются органы полового размножения (антеридии и архегонии). После оплодотворения на женских растениях из зиготы образуется спорофит- коробочка, сидящая на длинной ножке. Коробочка имеет крышечку, которая к моменту созревания спор отпадает. Споры высыпаются наружу и рассеиваются ветром. В благоприятных условиях через несколько дней или недель они прорастают в гаметофит.
Зеленым мхам свойственно и вегетативное размножение – частями тела и специальными почками.
Вопросы:
- Что является ограничивающим фактором для мхов?
- Почему мхи – тупиковая ветвь в эволюции?
VIII. Роль мхов в природе и практическое значение в жизни человека
Приглашаем в помощники Лешего и Бабу-Ягу, заранее подготовивших опыт.
Отношение сфагнума к содержанию в воде солей кальция
Цели:
- Показать отношение сфагнума к содержанию в воде солей кальция;
- Раскрыть сущность и значение известкования как средства борьбы с заболачиванием почв.
Оборудование: дерновина сфагнума, две стеклянные банки, кусочек мела, дистиллированная вода.
Ход работы
Два одинаковых кустика мха сфагнума поместить в две банки с дистиллированной водой. При этом в воде первой банки размешать кусочек растертого мела, а вовторой банке воду оставить чистой. Обе банки поставить на подоконник. Проследить за состоянием кустиков мха. В банке, где растворен мел, вода проникает в клетки сфагнума медленнее.
Возникает проблемный вопрос: почему вода с примесями проникает в растение слабо?
Проводится беседа: об особенностях роста стебля верхушкой; о заболачивании почв; об образовании толщи торфа из отмершей полуразложившихся массы мхов.
Вывод. Мел состоит из солей кальция. Появление этих солей в воде или почве, на которой растет сфагнум, действует на него угнетающе. В связи с этим известкование почв является средством борьбы с разрастанием сфагнума и заболачиванием почв.
Из опытов, которые нам продемонстрировали Леший и Баба-Яга, мы можем сделать вывод о значении сфагновых мхов в природе.
Значение сфагновых мхов в природе
- Сфагнум поглощает и удерживает большое количество воды.
- Разрастаясь плотными дерновинами, вызывает заболачивание почв.
- Отмирая, листостебельные мхи, образуют торф, который широко используется человеком.
- Кикимора:«Отгадайте о чем речь в этом стихотворении?»
Я болотная царица,
И, хотя кругом водица,
Топи, мошка и трясина,
Нужно все, необходимо.
Без болота не смогли бы,
Даже с помощью огнива,
Дома, в тихий зимний час,
Развести огонь подчас.
Во все щели, задувая,
Ветер нас пронзил насквозь.
Рана рваная случайно
Загноилась. И, небось,
Не на луг, а на болото
Вы пошли бы в тот же час.
А зачем? Так, я надеюсь,
Все узнаю я от вас.
Ответы:
- торф – это топливо;
- мхом конопатят дома при их постройке;
- лечение ран.
Мох сфагнум содержит бактерицидные вещества. Гигроскопичность и бактерицидность мха издревле использовались для лечения ран. Сейчас торф, образующийся из отмершего мха, используется для подстилки скоту, а также как изолирующий материал при постройке сельского жилья, в оранжерейном хозяйстве для выращивания растений в закрытом грунте.
Из торфа получают древесный спирт, карболовую кислоту, смолы, изоляционные плиты, пластмассы.
В наше время, когда человек наконец понял необходимость поддержания разнообразия окружающей нас природы, то, что нужно сохранять и изучать не только экзотические виды, но и обычные, мхи также попали в число охраняемых объектов.
Экологическая роль мхов часто заключается в закреплении почвы, препятствии её эрозии. Мхи занимают уникальную экологическую нишу, недоступную другим растениям. Они служат пищей и домом для почвенных беспозвоночных и грибов, без которых невозможно разложение отмершей органики и, следовательно, невозможен круговорот веществ. Влагоёмкая подстилка из мхов в сухих местообитаниях выполняет функцию «промокашки», задерживающей некоторое количество влаги, не дающей ей просочиться сквозь почву как сквозь сито. Мхи способны переживать неблагоприятные условия в состоянии анабиоза и восстанавливать свои жизненные функции через месяцы и даже годы.
Старик-лесовик (Слайд 13). Какова причина пожаров торфяников в 2010 году в Подмосковье и в других областях России? Чем опасны пожары торфяников? Способы защиты от пожаров.
IX. Закрепление материала и выводы
Для закрепления материала предлагается тест. Из предложенных ответов выбрать правильный и занести его в таблицу.
-
Как называется раздел ботаники, изучающий мхи?
а) Бриология;
б) Эмбриология;
в) Систематика. -
Какие вегетативные органы отсутствуют у мха?
а) Ризоиды;
б) Листья;
в) Корни;
г) Стебель. -
Как происходит размножение мхов?
а) Семенами;
б) С помощью спор;
в) Корневищем. -
Какие условия окружающей среды необходимо для размножения мхов?
а) Вода;
б) Высокая температура;
в) Низкое атмосферное давление. -
Какой мох служит источником образования торфа?
а) Сфагновый мох;
б) Кукушкин лен;
в) Риччия. -
При каком условии прекращается рост сфагнума?
а) При недостатке влаги;
б) При переизбытке влаги;
в) При недостатке солнечного света.
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
Кикимора болотная. Зачитывает правильные ответы теста. Ученики проверяют и ставят себе оценки.
Старик-лесовик. Что интересного и полезного узнали для себя за время путешествия?
Учитель. Благодарю за интересное путешествие и помощь в проведении урока наших сказочных героев, а учеников за активную работу на уроке.
Выставляю оценки за урок.
Домашнее задание:
- Ответить на вопросы стр.75 учебника.
- Заполнить таблицу: «Сравнить кукушкин лен и сфагнум».
Признаки для сравнения Сфагнум Кукушкин лен 1. Наличие побега 2. Стебель ветвистый или нет? 3. Расположение листьев 4. Чем отличаются листья по внутреннему строению? 5. Где располагаются споры? 6. Наличие ризоидов 7. Хозяйственное значение