Конспект урока-исследования "Условия прорастания семян"

Учитель биологии МОУ Лицей №2

Краснооктябрьского района Волгограда

Шепелева И. В.

Конспект урока - исследования по биологии в 7 классе

«Условия прорастания семян»

Цель урока: создать условия для

формирования у учащихся знания об условиях прорастания семян;

формирования у учащихся исследовательских умений (постановка проблемы, выдвижение гипотез, планирование деятельности, проведение опытов, объяснение полученных результатов);

совершенствования навыков (поиска учебной информации, самостоятельной работы с природными объектами, перевода информации из одной знаковой системы в другую);

развития познавательного интереса, формирование научного мировоззрения.

Задачи урока:

дать определение понятиям «прорастание», «всхожесть» семян;

по описанию процесса рассмотреть типы прорастания семян: надземное и подземное;

на основании опытов и наблюдений доказать, что для прорастания семян необходимы: живой зародыш, запасные питательные вещества, вода, кислород воздуха, тепло;

выявить влияние изменения условий среды на прорастание семян;

сформировать умение проверять всхожесть семян и правильно осуществлять их посев.

Планируемые результаты обучения:

предметные:

объяснение влияния условий среды на прорастание семян;

формирование приемов выращивания культурных растений и ухода за ними;

соблюдение правил работы в кабинете биологии с лабораторным оборудованием, натуральными объектами;

метапредметные:

познавательные:

находить достоверную информацию;

анализировать факты, устанавливать причинно-следственные связи;

делать выводы, определять понятия, строить логически обоснованные рассуждения;

исследовательские умение наблюдать, фиксировать результаты, делать выводы;

регулятивные:

определять цель, проблему;

выбирать средства достижения цели;

соотносить свои действия с планируемыми результатами;

осуществлять контроль своей деятельности и вносить коррективы в процессе проведения опытов.

коммуникативные:

излагать свое мнение, аргументируя его, подтверждая фактами;

представлять результаты проведенных опытов, сообщать их в устной форме;

организовывать работу в группе;

понимать позицию другого человека, преодолевать конфликты, вести диалог;

личностные:

аргументированно оценивать свои и чужие поступки в различных ситуациях, опираясь на общечеловеческие нравственные ценности;

осознавать свои эмоции (адекватно выражать и контролировать) и черты характера;

осознавать ценность растений и необходимость ответственного, бережного отношения к ним.

Оборудование: коллекции семян, сухие и проросшие семена, проростки растений, результаты опытов, свидетельствующих о необходимости воды, воздуха, определенной температуры для прорастания семян; таблицы с изображением опытов, выявляющих значение различных условий для прорастания семян.

Ключевые слова и понятия: условия прорастания семян, потребность в воде, кислороде, определенной температуре; период покоя, всхожесть семян, проросток; холодостойкие и теплолюбивые растения; глубина заделки семян, надземное прорастание семян, подземное прорастание семян.

Ход урока

I. Актуализация и контроль знаний о семени как органе размножения цветкового растения; об особенностях строения семян двудольных и однодольных растений. (Фронтальный опрос, обсуждение).

Являются ли следующие утверждения верными, свой ответ поясните.

Семя — вегетативный орган растения.

Семя является зародышем будущего растения.

Рубчик — след от повреждения семени скальпелем.

Семявход — маленькое отверстие в семенной кожуре, через которое происходит газообмен.

Эндосперм — особая запасающая ткань растения.

Эндосперм присутствует в семенах всех растений.

Семена двудольных растений не имеют эндосперма.

Фасоль относится к двудольным растениям.

Большую часть семени зерновки пшеницы занимает зародыш.

Семядоли семени фасоли это первые зародышевые листья будущего растения.

Жизнь цветкового растения начинается с семян.

– Что такое семя? (дети отвечают) Вспомните, какова основная функция семян? (Дети отвечают.) Основная функция семян — распространение и размножение растений.

Пока семя находится в состоянии покоя, процессы жизнедеятельности происходят так медленно, что их трудно заметить

- Когда зародыш семени начнёт развиваться? Когда семя попадает в благоприятные условия, оно прорастает и даёт жизнь новому растению.

Фрагмент фильма «Прорастание семян»

Проблема: Как определить, какие условия являются благоприятными?

Как узнать, при каких именно условиях начинается прорастание?

Что нужно, чтобы из маленького твёрдого семени начало развиваться растение?

Что нужно сделать для решения этой для решения этой проблемы?

Нужно поставить эксперименты.

II. Изучение нового материала

Сформулируйте тему нашего урока-исследования (Условия прорастания семян)

Сформулируйте цель исследования: изучить условия прорастания семян; проверить правильность поставленных нами гипотез или опровергнуть их.

А нужны ли нам эти знания? Кому они понадобятся? (мотивация) Всем, кто будет сажать и выращивать растения.

Класс заранее делится на группы. Перед каждой группой ставится определенная исследовательская задача, на уроке группы отчитываются о результатах, кратко рассказывают для всех суть эксперимента, выдвинутые при закладке опыта гипотезы, и результаты исследования.

Если есть возможность, опыты, доказывающие необходимость различных факторов для прорастания семян, лучше провести на уроке. Если опыт рассчитан на несколько дней, на уроке лучше всего демонстрировать результаты опыта, а условия проведения объяснить устно.

Примерные задания для групп:

Задание № 1. Решить исследовательскую задачу: Нужна для прорастания семян вода и кислород?

Задание № 2. Решить исследовательскую задачу: Влияет температура на прорастание семян?

Задание № 3. Решить исследовательскую задачу: Нужен для прорастания семян свет?

Задание № 4. Решить исследовательскую задачу: Нужна ли для прорастания семян земля?

Опыт, доказывающий необходимость воды и воздуха для прорастания семян

Оборудование: три широких пробирки (или другие удобные емкости), семена гороха или фасоли (можно взять зерновки пшеницы или кукурузы), вода.

Ход опыта:

1.В три широких пробирки положим семена гороха или фасоли.

2.Семена в одной из пробирок оставим сухими (соответственно к ним есть доступ воздуха, но нет влаги), в другую пробирку нальем немного воды, так чтобы она частично покрывала семена (эти семена имеют доступ воздуха и влагу), третью заполним водой до краев (то есть семена имеют достаточно влаги, но не имеют воздуха).

3.Прикроем пробирки стеклом и поставим в теплое место.

4.Через 5—6 дней посмотрим на результат.

Итог: семена в сухой пробирке не проросли (остались без изменения); семена в пробирке, до верху наполненной водой, набухли, но не проросли; семена, частично залитые водой, набухли и проросли.

Вывод: семенам для прорастания необходимы вода и кислород воздуха.

Объяснение результатов опыта в процессе беседы

Вода необходима для прорастания семян, так как зародыш может потреблять только растворенные питательные вещества. За счет проникнувшей в семя воды питательные вещества, находящиеся в эндосперме и семядолях, переходят в растворимое состояние и становятся доступны для зародыша. Попробуйте на вкус сухую и проросшую зерновку пшеницы.

Какую разницу вы заметили? Почему семена отличаются на вкус?

Сухая зерновка окажется крахмалистой, а пророщенная — сладкой. Это под действием воды и растворенных в ней особых веществ нерастворимые питательные вещества семени (крахмал) перешли в растворимые (сахар). Сахар хорошо растворяется в воде и может проникать во все растущие части проростка. Соответственно семена лучше прорастают во влажной почве. Но в переувлажненной почве вода занимает все поры и вытесняет из нее воздух, поэтому в чрезмерно увлажненной почве семена не прорастут, а сгниют, так как у них не будет возможности дышать.

Опыт, доказывающий, что прорастающие семена активно потребляют кислород (дышат)

Оборудование: две стеклянных банки с плотными крышками, проросшие семена гороха (или семена фасоли, зерновки пшеницы, овса).

Ход опыта:

1.Возьмем две стеклянных банки. В одну из них положим проросшие семена, другую оставим пустой.

2.Обе банки плотно закроем крышками и поставим в темное теплое место.

3.Через сутки посмотрим на результат.

Итог: через сутки откроем сначала пустую банку и опустим туда зажженную свечу. Свеча продолжает гореть. Потом откроем банку с проросшими семенами и опустим туда горящую свечу. Свеча потухла.

Вывод: в пустой банке состав воздуха практически не изменился, там содержится достаточно кислорода, чтобы поддерживать горение. В банке с проросшими семенами свеча не горит, так как прорастающие семена израсходовали весь содержащийся в воздухе кислород на дыхание, выделив углекислый газ. (Необходимо напомнить детям, что кислород поддерживает горение, а углекислый газ угнетает его.)

(Здесь необходимо обратить внимание учащихся на то, что дышат не только прорастающие семена, а любые живые семена, просто у семян в состоянии покоя дыхание менее выражено.)

Но кроме воды и воздуха прорастающим семенам нужна определенная температура. Семенам разных растений для прорастания нужна различная температура. Например, пшеница и рожь способны прорастать при температуре +1+3°С поэтому эти растения высевают ранней весной после таяния снега. Семена моркови и кукурузы прорастают при температуре +7+9°С. Для большинства семян средней полосы оптимальной для прорастания является температура + 10+15°С. Но есть растения, семена которых прорастают при температуре не ниже +20+25°С Растения, семена которых прорастают при низких температурах, называют холодостойкими. А растения, которым для прорастания требуются более высокие температуры, называют теплолюбивыми.

Опыт, доказывающий необходимость определенной температуры для прорастания семян

Оборудование: две пробирки или чашки Петри, семена гороха или другие крупные семена, холодильник.

Ход опыта:

1.В две пробирки положим семена гороха и нальем небольшое количество воды (так, чтобы она слегка прикрывала семена, но оставляла доступ воздуху).

2.Поставим одну пробирку в темное, теплое (+18+20°С) место, а другую в холодильник (если на улице холодно, можно поставить пробирку на улицу).

3.Через 5—6 дней посмотрим на результат.

Итог: семена, которые находились в тепле, проросли, а семена, находившиеся в холодильнике, не проросли.

Вывод: для прорастания семян необходима определенная температура.

Но семенам некоторых растений требуются особенные условия для прорастания. (На предыдущем уроке нескольким ученикам (по желанию) дается задание найти информацию по особым условиям прорастания семян. На уроке они в течение 2—3 минут излагают сведения, которые им удалось найти. После чего учитель дополняет рассказ учащихся).

Зародыши семян многих растений средней полосы, например некоторых сортов ячменя и пшеницы, способны прорасти только после воздействия на них низких температур.

Как вы считаете, для чего семенам такое приспособление? (Дети отвечают.)

Эта особенность защищает семена растений умеренного климата от прорастания осенью. Иначе растение могло бы погибнуть зимой. Семенам других растений, таких как черника, брусника, земляника, рябина требуется прохождение через пищеварительную систему птиц или животных, где под действием желудочного сока семенная кожура становится более тонкой и способной пропускать влагу внутрь семени.

А как вы думаете, для чего растениям такое сложное приспособление? (Дети отвечают.)

Это приспособление для распространения семян.

Какими должны быть плоды растений, семена которых распространяются таким образом? (Дети отвечают.)

Плоды этих растений должны быть сочными и аппетитными для этих животных. Но есть еще более интересные приспособления семян для прорастания в определенных условиях. Например, в Северной Америке, существуют целые сообщества растений, семена которых прорастают только после воздействия на них высоких температур. На этих территориях довольно часто случаются пожары, и семена растений прорастают только после того, как семенная кожура распадется под действием высоких температур. Это важно для этих растений, так как во время пожара освобождается жизненное пространство, которое могут занять молодые растения.

Зная, какие условия необходимы для прорастания семенам тех или иных растений, человек создает все необходимые условия для благополучного прорастания семян и соответственно получения большего урожая.

Но на какую глубину необходимо погружать семена в почву? Если их заделать неглубоко в почву, они высохнут и не дадут урожая, а если закопать слишком глубоко, у семян (особенно маленьких) не хватит сил пробить толстый слой почвы. В целом можно вывести такое правило, что более крупные семена необходимо заделывать в почву набольшую глубину, а мелкие семена заделывают в почву неглубоко, чтобы у них хватило сил раздвинуть комочки земли и выпустить молодой побег на поверхность. Мелкие семена, например семена лука, моркови, мака, салата, сельдерея нужно сеять на глубину 1—2 см. Более крупные семена, такие как семена огурцов, редиса, помидоров, свеклы, заделывают в почву на глубину 2—4 см. Крупные семена гороха, бобов, фасоли, тыквы необходимо заделывать на глубину 4—5 см, иначе им не хватит влаги.

Итак, мы выяснили, что для прорастания семян необходимы основные условия: вода, влажность, определенная температура, а также живой зародыш, запасные питательные вещества. Но как происходит само прорастание семян? Различают два типа прорастания семян. В первом случае, как например, у фасоли, тыквы, огурца, клена, свеклы, семядоли выносятся на поверхность почвы. Такой тип прорастания называется надземное прорастание семян. Во втором случае, как например, у гороха, чины, дуба, каштана, семядоли остаются в почве. В этом случае говорят о подземном прорастании семян.

III. Закрепление изученного материала.

Физминутка. Да –руки вверх, нет –руки вниз.

Для прорастания семени нужна вода?

Для прорастания семени нужен свет?

Для прорастания семени нужен воздух?

Для прорастания семени нужно тепло?

Для прорастания семени нужна земля?

Самооценка – Посовещайтесь и решите, кто из вашей группы работал немного лучше и внес больший вклад в ваше исследование.

Творческое задание.

Сделайте картину из семян. Для этого найдите как можно больше различных по размеру и окраске семян. Нарисуйте контуры изображения на листе картона. Приклейте семена с помощью клея так, чтобы они по своей окраске и структуре соответствовали вашему рисунку.

Задание для учеников, интересующихся биологией.

Проведите опыт, доказывающий необходимость наличия питательных веществ,

содержащихся в семядолях или эндосперме, для полноценного развития проростка. Для этого возьмите несколько пророщенных семян фасоли. У трех проростков удалите все семядоли, у трех проростков оставьте половину семядоли, у трех — одну семядолю, а три оставьте целыми. Посадите проростки во влажную рыхлую почву и поставьте в теплое место. Не забывайте поливать вашу рассаду. Через 7—10 дней посмотрите на результат, и попробуйте его объяснить. По возможности сделайте на уроке доклад о результатах ваших опытов.