Исследовательская работа" Почему листья осенью меняют цвет"

Введение

Осень – это самое загадочное время года. Она  подкрадывается тихо и незаметно. Листья сменяют свой цвет с зеленого до золотистого, превращаясь в яркое и теплое покрывало, укутывающее все вокруг. В это время года хорошо бродить по осеннему парку, дышать свежим воздухом, наблюдать за природой.

Однажды, гуляя с мамой по осеннему парку,  я заметила на ветке одного дерева разные по цвету листки: желтые, зеленые и красные. Под деревьями также лежало много разноцветных листьев, и я собрала из них красивый осенний букет. Меня заинтересовал вопрос, почему летом листья были зелеными, а осенью стали разноцветными. В прошлом году я изучила тему «Почему листья зеленые», а в этом году решила продолжить свое исследование и узнать, почему же все-таки листья меняют цвет.

Актуальность

моей работы заключается в том, чтобы находить интересное и необычное рядом и чтобы это было доступно для наблюдения и изучения.

Цель моей работы –

 узнать, почему осенью листья меняют цвет.

Задачи:

• изучить литературу, материалы сети Интернет по теме исследования;
• подготовить анкеты и провести анкетирование среди учащихся и их родителей;
• выяснить, почему осенью листья меняют окраску, становятся разноцветными;
• провести опыты:

• определить, что листья дышат;
• определить, что в листьях содержатся различные красящие вещества;

• провести эксперименты, чтобы выяснить, как солнечный свет влияет на окраску листьев;
• проанализировать полученные результаты, сделать выводы.

Предмет исследования: листья осенних деревьев.

Методы исследования:

Теоретический:

• изучение литературы и материалов из Интернета по теме;
• анализ полученных сведений.

Практический:

• анкетирование учащихся и их родителей и построение диаграмм;
• проведение опытов и экспериментов.

Гипотеза:

листья меняют цвет, потому что в них содержатся разные красящие вещества; на окраску листьев влияет солнце.

1. Основная часть.

1.1. Для чего дереву листья?

Для того чтобы понять почему листья меняют цвет осенью, нужно разобраться в том, зачем вообще деревьям нужны листья.

В природе ничего не происходит случайно, и листья на деревьях тоже имеют свое предназначение. Лист – чрезвычайно важный орган растения. С помощью листьев деревья дышат и питаются. В листьях растений содержится хлорофилл. С помощью него под действием ярких солнечных лучей в листьях вырабатывается сахароза. Она нужна для роста дерева и созревания плодов. Также листья участвуют в воздухообмене с окружающей средой, поглощая углекислый газ и выделяя кислород. Этот процесс называется фотосинтез.

Выполняя во втором классе исследовательскую работу на тему «Почему листья зеленые», я узнала о строении листа. Лист состоит из двух частей: листовой пластины и черешка. С помощью черешка лист прикрепляется к стеблю.

1.2. Почему осенью листья меняют цвет?

Каждому известно, что с наступлением осени деревья преображаются. Они как будто надевают красивые разноцветные наряды: красные, желтые, фиолетовые. Почему же осенью листья меняют цвет?

Все дело в том, что с приближением осенних дней снижается температура воздуха. Деревья начинают готовиться к зиме. В листья поступает все меньше воды – это приводит к уменьшению скорости протекания жизненных процессов. В них начинают разрушаться красящие пигменты.

За зеленый цвет листьев отвечает хлорофилл. Хлорофилл в живом листе постоянно разрушается и вновь образуется. Но происходит это только на свету. Летом солнце светит долго. Хлорофилл разрушается и тут же восстанавливается. Образование хлорофилла не отстает от его разрушения. Лист все время остается зеленым. Наступает осень, ночи становятся длиннее. Хлорофилл днем разрушается, но не успевает восстановиться. Быстрее хлорофилл разрушается в солнечную погоду. Вот почему в пасмурную дождливую осень листья дольше сохраняют свою зеленую окраску.

Помимо хлорофилла листья растений содержат и другие красящие пигменты, такие как ксантофилл, каротин, антоциан. Благодаря им листья приобретают золотисто-желтую, оранжевую, красную окраску. Все эти пигменты постоянно содержатся в листьях, но они становятся видимыми только тогда, когда снижается выработка хлорофилла, т.е. осенью. Листья становятся разноцветными, и наступает так называемая «золотая осень» (Приложение № 1).

1.3. Почему осенью листья опадают? 

Листопад – это биологический процесс сбрасывания листвы растениями.

Деревья, листья которых осенью меняют цвет и опадают, называются листопадными. Их стволы и ветки способны выдерживать зимние морозы, но тонким нежным листьям это не под силу.

По мере того как дни становятся короче, деревья начинают готовиться к зиме. Количество сока в дереве уменьшается, листья стареют. Когда листья желтеют, у основания листочка появляется тоненький отделительный слой клеток, так называемый пробковый слой. Постепенно эта перегородка прерывает связь между деревом и листом. Достаточно дуновения ветерка и лист отрывается. На ветке вместе отрыва листа остается небольшой шрам, который зарастает защитным пробковым слоем. Таким образом, листопад – это возможность дерева стойко выдержать зиму, а весной снова распустить почки.

2. Практическая часть.

2. 1.  Социологический опрос.

Цель: определить, задумывались ли ученики и взрослые, почему осенью листья на деревьях становятся разноцветными.

В опросе участвовали: учащихся – 52 человека, взрослых – 28 человек. Им была предложена анкета с вопросами (Приложение № 2).

На вопросы анкеты были получены следующие ответы. (Приложение №3)

Из анализа данных анкеты мы узнали, что большинство ребят (76,9%) и взрослых (67,9%) задумывались, почему листья становятся разноцветными.

20 ребят (38,5%)  и большинство взрослых (67,9%) считают, что цвет листьев зависит от количества красящего вещества в нем. Примерно столько же ребят (40,3%) считают, что  листья меняют цвет, чтобы защитить себя от разных вредителей.

Почти всех ребят (88,5%) и взрослых (85,7%) интересует научное объяснение изменения цвета листьев и лишь нескольким из них это неинтересно.

2.2. Опыты

Опыт 1

«Дыхание листьев»

Дыхание – важнейший процесс жизни, свойственный всем живым организмам, в том числе и листьям. Тот факт, что человек дышит уже не нужно никому доказывать. Но вот с растениями намного сложнее: как понять, а тем более как доказать, что растения дышат?

Убедиться в том, что листья деревьев дышат, поможет следующий опыт.

Цель опыта: проверить, дышат ли листья деревьев.

Для проведения опыта мы сорвали с дерева зеленый лист. Я положила его в прозрачную миску с водой и придавила небольшим камнем, чтобы он полностью погрузился в воду. Затем поставила миску в солнечное место. Через несколько часов я увидела, что весь лист и края миски покрыты крошечными пузырьками. Это и есть кислород, который выделяют листья в процессе фотосинтеза.

Вывод: я убедилась, что листья деревьев дышат.

Опыт 2

«Радуга осенних красок»

Зеленый цвет хлорофилла настолько сильный, что он маскирует любой другой пигмент. Когда осенью выработка хлорофилла прекращается, то основным «красителем» листьев становятся только пигменты.

Цель опыта: выделить из листьев пигменты разного цвета.

Для проведения данного опыта мы собрали листья зеленого и желто-коричневого цвета. Мы взяли  зеленые листья, растерли их и положили получившуюся кашицу в банку. С листьями другого цвета мы сделали тоже самое. В каждую банку мы налили спирт, опустили белые полоски бумаги и оставили на ночь. Утром мы увидели, что полоски бумаги окрашены в разный цвет.

Вывод: я убедилась в том, что в листьях есть разные красящие вещества.

2.3. Эксперименты

Эксперимент 1

При каком освещении желтеют листья?

Окраска листьев зависит от освещения, температуры воздуха, наличия воды. Чтобы выявить влияние света на окраску листьев, мы провели эксперимент.

Цель эксперимента: узнать, как солнечный свет влияет на окраску листьев.

Для проведения эксперимента мы сорвали с дерева зеленый лист. Одну половину листа я заклеила фольгой (ограничила доступ света). Лист поставила в стакан с водой и поместила в хорошо освещенное место на неделю. Через неделю я сняла фольгу и сравнила половинки листа. Часть листа, которая была закрыта фольгой, пожелтела. Результаты данного эксперимента подтверждают мое предположение о том, что на окраску листьев влияет солнечный свет. Без света хлорофилл в листе разрушается, и лист становится желтым.

Вывод: лист под фольгой пожелтел, значит, хлорофилл без солнечного света разрушается быстрее.

Эксперимент 2

Необходимость кислорода для разрушения хлорофилла.

Для разрушения хлорофилла необходимо еще одно условие – кислород. Чтобы узнать, как кислород влияет на разрушение хлорофилла, проведем эксперимент.

Цель эксперимента: доказать, что без кислорода, хлорофилл разрушается медленнее.

Для проведения этого эксперимента, я взяла стареющий, но еще сохранивший зеленый цвет лист. Опустила его в стакан с водой так, чтобы только половина листа находилась под водой. Стакан поставила в темное место. Прошло 2 дня, изменений с листом не произошло. И только через 5 дней, я заметила, что та часть листа, которая находилась в воде, сохранила зеленый цвет, а другая – пожелтела.

Вывод: в разрушении хлорофилла важную роль играет процесс дыхания листьев. В воде намного меньше кислорода, чем в воздухе. При недостатке кислорода хлорофилл разрушался медленнее, так как процесс дыхания листа был замедлен.

Заключение

В результате своей исследовательской работы я узнала, что:

• листья очень важны для деревьев – с их помощью деревья дышат и питаются;
• в листьях, кроме хлорофилла, содержатся и другие красящие вещества, которые и делают листья разноцветными;
• для того, чтобы лист оставался зеленым, ему необходим солнечный свет.

Я считаю, что выдвинутая мной гипотеза о том, что листья меняют цвет, потому что в них есть разные красящие вещества и что на их окраску влияет солнечный свет,  подтвердилась.

Опыты, которые мы провели, помогли мне получить навыки исследователя, наглядно увидеть то, о чем я прочитала в книгах. Полученной информацией (оформленной в виде презентации)  я поделюсь с одноклассниками на уроке по окружающему миру.

Список литературы

• Потапова, Л.М. Экология в играх для детей 5-10 лет. Популярное пособие для родителей и педагогов /Л.М. Потапова// Ярославль: Академия развития: Академия Холдинг, 2002. – 224 с. – ил. – ISBN 5-9285-0125-0
• Школьник, Ю. К. Растения: полная энциклопедия/ Ю.К.Школьник; [ил. А. Воробьева, Ю. Золотаревой, Ю. Школьник]. – Москва: Эксмо, 2018. – 256с.: ил.
• Википедия – свободная энциклопедия.

https://ru.wikipedia.org/

• Хочу все знать – детская энциклопедия.

http://ya-uznayu.ru