Статья «Фотосинтез, 6 класс: интересно и легко». (Из опыта работы)
методическая разработка по биологии (6 класс) по теме

Чиркина Галина Викторовна, учитель биологии.

«Фотосинтез, 6 класс: интересно и легко».

(Из опыта работы)

      Я - школьный учитель биологии, преподаю более 25 лет, но, несмотря на большой опыт работы, как и многие учителя, я испытываю определенные трудности при объяснении некоторых тем. Всем нам хочется, чтобы ребятам на уроке было интересно, чтобы они хорошо понимали и запоминали учебный материал. С этой целью мы, учителя, используем различные формы уроков, разнообразные методы и приемы обучения. Многообразие деятельности позволяет найти в ребенке то, что у него получается лучше всего, заинтересовать ученика, сформировать у него желание добиться результата. Очень важно учитывать и возрастные особенности ребенка.

     В этой статье мне бы хотелось поделиться опытом и рассказать об уроке, который я провожу при изучении физиологии листа в 6 классе. Наибольшее затруднение вызывают темы «Фотосинтез» и «Дыхание». Имея небольшой жизненный опыт, не зная основ химии и физики, ребятам очень трудно понять эти процессы. Чтобы облегчить изучение этих тем, сделать урок интересным и понятным, я разработала урок - сказку, фрагмент которого и представляю Вашему вниманию. Цель этого урока - повторение и закрепление знаний о процессах фотосинтеза и дыхания, формирование представления о роли листьев в жизни растения и о значении фотосинтеза для жизни на Земле. Но можно использовать фрагмент со сказкой и при непосредственном изучении процесса фотосинтеза. На уроке ребята «уменьшаются» до сравнимых с клеткой размеров и путешествуют внутри листа. После такого «погружения» они прекрасно разбираются в сложных процессах и свободно рассуждают о роли зеленых растений.

     На уроке я использовала много наглядного и дидактического материала: электрифицированный стенд «Страна Зеленого Листа» с изображением устьиц, стебля и корня; динамическую модель «Фотосинтез. Дыхание» и карточки для работы с ней; раздаточный материал - таблицы «Фотосинтез. Дыхание», тестовые задания, изготовленные на компьютере (если возможно провести урок в компьютерном классе, работу с таблицами и тестирование можно выполнить на компьютере); макет «Цветик - семицветик» со съемными лепестками, на которых написаны вопросы для викторины.

     Плакаты с цитатами:

«Фотосинтез - это процесс, перед которым мы в вечном долгу». (Харлоу Шепли) «Зеленый лист - великая фабрика жизни. Сырьем для нее служит углекислый газ и вода, а двигателем - свет». (К. А. Тимирязев)

«Летом зеленые древесные насаждения на 1 га за 1 час могут усвоить 8 кг углекислого газа, то есть столько, сколько его выделяют 200 человек во время дыхания».

«Растения на планете Земля выделяют за год в атмосферу 400 млрд. тонн кислорода, усваивают 600 млрд. тонн углекислого газа и образуют 450 млрд. тонн органического вещества».

     Для сказки я приготовила желтый плащ с надписью «Углекислый газ», голубой плащ с надписью «Вода», розовый плащ с надписью «Глюкоза», белый плащ с надписью «Кислород», зелёный плащ с молниями и черный цилиндр для Хлорофилла, конфетти, ободки с надписями «углерод», «кислород», «водород», надевающиеся на голову, карточки со значками «С»,«О», «Н», которые прикалываются на грудь, магнитофон, кассету с музыкой.

     На доске написаны символы химических элементов и изображены молекулы веществ, а также наиболее сложные термины:

Вспомнить слова: 

фотосинтез        транспирация

пигмент              хлорофилл

антоцианы         каротиноиды

фитонциды

Химические элементы       Атомы

вода                                   Н-О-Н (Н2О)

кислород                            О = О (О2)

глюкоза                              (С-Н-Н-О)6  (С6 Н12 О6 )

Урок я начинаю с постановки проблемы.

     - Как-то раз я прочитала басню И. А. Крылова «Листы и корни», и она меня очень заинтересовала и удивила. В ней говорится о роли листьев и корней в жизни растения. Я сначала прочитаю вам отрывок о листьях. Обратите внимание, что о них говорится в басне:

                 «В прекрасный летний день, бросая по долине тень.

                 Листы на дереве с зефирами шептались.

                 Хвалились густотой, зелёностью своей и вот как о себе зефирам толковали:  

                «Не правда ли, что мы - краса долины всей?

                 Что нами дерево так пышно и кудряво, раскидисто и величаво?

                 Что б было в нём без нас? Ну, право, хвалить себя мы можем без греха!»

      Что же получается, ребята? В басне Крылов говорит о листьях, как о ненужной красе деревьев, о бесполезном уборе, украшении! А вот о корнях говорится совсем по-другому. Я прочитаю вам следующий отрывок:

               «Мы те, которые здесь, роясь в темноте, питаем вас. Ужель не узнаёте?

                Мы - корни дерева, на коем вы цветёте. Красуйтесь, в добрый час!

                Да только помните ту разницу меж нас,

                Что с новою весной лист новый народится;

                А если корень иссушится - не станет дерева, ни вас!

      Из этого отрывка следует, что корни - самые важные органы растения. Конечно, мы с вами знаем, что корни очень важны для растения. Но так ли уж бесполезны листья? Давайте сегодня в этом разберемся!

      Тема нашего урока «Фотосинтез. Дыхание». Эту тему вы уже изучали и знаете, что фотосинтез и дыхание - это основные процессы физиологии листа. Поэтому цель нашего урока - повторить и закрепить полученные знания об этих процессах. А ещё мы обсудим значение фотосинтеза для жизни на Земле и разберёмся, верно ли то, о чём говорится в басне, которую я вам прочитала. Но вначале я хочу пригласить вас в сказку.

     Знаете ли вы сказку финской писательницы Туве Янсен «Шляпа Волшебника» про забавных существ Мумми-тролей? Однажды трое из героев, Мумми-троль, Снусмумрик и Снифф, нашли чёрный шёлковый цилиндр. Это оказалась волшебная шляпа. Кто надевал её или попадал в неё, превращались в нечто на себя не похожее и при этом - или очень большое, или очень маленькое.

     Вот и мы сейчас воспользуемся именно такой волшебной шляпой и станем маленькими-премаленькими, такими, что и вообразить невозможно. Мы станем меньше себя самих настолько, насколько булавочная головка меньше земного шара! И окажемся внутри листочка того самого растения, что стоит у нас на столе.

(Включается музыка,  зажигаются фонарики на стенде,  в класс забегают две тройки детей в плащах с надписями «Углекислый газ» и «Вода».  На голове у них - ободки с надписями «Углерод», «Кислород», «Водород», на груди приколоты карточки со значками «С», «О», «Н». Они плавно танцуют.)

      Ах, что тут делается, что творится в Стране Зелёного Листа! Всё кружится, всё несется колесом! Здесь гремит ежедневный праздник - бал и карнавал. Нас здесь сразу же затолкали! Какие-то смешные существа, взявшись за руки, несутся в пляске. У каждого написано имя, что бы все знали, кто здесь так хорошо танцует!

     Вот рядом с нами три плясуна. Читайте, что на них написано: кислород, углерод и ещё кислород. И смотрите, они завёрнуты в один карнавальный плащ, жёлтый, на котором, поглядите-ка, ребята, крупно написано «Углекислый газ». Это чтобы всем было ясно: когда углерод и два кислорода вместе, то они уже не сами по себе, вместе они - сам господин Углекислый газ! К нам на праздник он прилетел из Воздушного океана через ворота -устьица в стенах Страны Зелёного Листа. Эти ворота открываются специально для него к началу бала. А начинается бал, как только первый солнечный луч зажжёт фонарики в каплях утренней росы.

     А вот к нам приближается другая тройка плясунов. Смотрите-ка, в ней уже один кислород, но два водорода. Они завёрнуты тоже в один карнавальный плащ, по уже в голубой, на котором, прочитайте-ка, крупно написано «Вода». Это чтобы все знали, что когда кислород и два водорода вместе, то они уже не сами по себе, вместе они - сама госпожа Вода! На праздник в Страну Зелёного Листа она прибыла через другой вход - через корни и длинные коридоры стебля. И мелькают, и кружатся множество жёлтых и голубых плащей, даже в глазах зарябило!

Раз, два. Раз. Пляшет Углекислый Газ!

Раз, два. Раз, два. Плавно кружится Вода!

И вдруг всё замерло, все остановились.

(Музыка выключается.)

Раздаются торжественные звуки гимна: «Хлорофилл здесь правит бал!» (3 раза).

(Учитель в это время надевает зелёный плащ и цилиндр, включается другая музыка.) Под эти звуки на площадь выступает Великий Магистр Хлорофилл. Его зелёный плащ расшит золотыми молниями, на голове - волшебный цилиндр. Великий Магистр говорит: «Лучезарное Солнце избрало меня среди всех, кто был и есть на Земле! Лучезарное Солнце вселило в меня свою ослепительную силу! Во мне власть Золотого Луча!

(Подбросить горсть конфетти.)

С этими словами Хлорофилл дотронулся до голубого плаща Воды, и плащ исчез, а кислород и два водорода, поклонившись друг другу, разошлись. И дотронулся Хлорофилл до жёлтого плаща Углекислого газа, и плащ тоже исчез, а углерод и два кислорода, поклонившись друг другу, разошлись.

     После этого Хлорофилл взмахнул рукой, и посыпались блёстки карнавального конфетти. Каждая блёстка сияла, как маленькое Солнце. По этому сигналу все, пританцовывая, двинулись со своих мест. И, смотрите-ка, водороды из группы Воды подбежали к углероду и кислороду из группы Углекислого газа. И Хлорофилл тотчас же накинул на эту группу новый плащ, ещё лучше прежнего, розовый, с надписью «Глюкоза». И новая четвёрка, взявшись за руки, пустилась танцевать.

     Но ведь из каждой прежней группы осталось по одному кислороду. Они объединились в пару, и Хлорофилл накинул на них белый плащ с надписью «Кислород». Перед ними Великий Магистр снял цилиндр и с поклоном сказал: «Ваш танец закончен, досточтимый Кислород. Вы можете вернуться в свой родной Воздушный океан. Без Вас там никак нельзя! Без Вас ни люди, ни звери дышать не могут!»

(Кислород и Глюкоза плавно продвигаются к выходу, фонарики выключаются, музыка стихает.)

     Когда же последний луч Солнца погасил фонарики в каплях вечерней росы, тогда закрылись ворота - устьица в стенах Страны Зелёного Листа, и до следующего утра затих в ней ежедневный бал.

(Учитель снимает плащ и цилиндр, ребята снимают плащи, но оставляют ободки на голове и карточки на груди.)

     Вернёмся из сказки. В ней, как и полагается, всё-всё правда. В сказочном обличье маленьких существ выступают и вправду существующие химические элементы:

углерод, водород и кислород. Их мельчайшие частицы называются атомы. В роли атомов и выступали наши ребята.

(Ребята выходят перед классом и все читают, что написано у них на ободках.)

      Каждый химический элемент имеет свой значок: углерод обозначается латинской буквой «С», кислород - «О», водород - «Н».

(Показать обозначения на карточках tm груди у ребят и не доске.)

     По-разному группируясь, атомы образуют молекулы - это тоже мельчайшие частицы, но уже не химического элемента, а вещества. В нашей сказке это молекулы углекислого газа и воды.

(Показать строение молекул с помощью ребят)

      Вы обратили внимание, в нашей сказке ребята держались за руки. Это означает, что атомы в молекулах соединены очень прочно. Например, чтобы разложить молекулу воды на кислород и водород, необходима высокая температура или мощный электрический разряд. А хлорофилл это делает незаметно и бесшумно, прямо сейчас, в прохладной мякоти листа того самого растения, что стоит у нас на столе.

(Показать разъединение молекул на атомы с помощью ребят.)

     Но хлорофилл может не только разъединять молекулы на атомы, но и по-другому группировать атомы, образуя новые молекулы нового вещества.

(Объединить ребят в молекулы глюкозы и кислорода.)

В сказке — это образование молекул кислорода и глюкозы. Такие процессы называются синтезом, Что означает это слово в переводе с греческого? (Ответ: «сочетание», «соединение».) А так как хлорофилл составляет новые молекулы с помощью света, то и работа зелёного листа называется «фотосинтез». («Фото» в переводе с греческого означает «свет».) А теперь подведём итог.

Что же происходит в процессе фотосинтеза? (Ответ: Поглощается углекислый газ и вода) Откуда углекислый газ берётся в атмосфере?

(Ответ: Его выдыхают все живые существа, им загрязняют воздух фабрики и заводы, автомобили и самолёты, тепловозы и теплоходы, он образуется после сжигания в топках и двигателях дров и угля, керосина и бензина, он образуется в процессе гниения.)

Что ещё происходит? (Ответ: Образуются органические вещества.)

Растения поглощают углекислый газ - этот шлаковый продукт отработки, который не нужен ни людям, ни животным. Ещё поглощают воду и строят молекулы глюкозы - а это уже основа питания для всех живых существ.

Что ещё происходит в процессе фотосинтеза? (Ответ: Выделяется кислород.)

Зачем он в атмосфере?

(Ответ: Им дышат все организмы, он поддерживает горение, без него не заработала бы ни одна печь, ни один двигатель, не загорелся бы ни один костёр, невозможно было бы гниение.)

Какие условия необходимы для процесса фотосинтеза? (Ответ: Необходим свет и хлорофилл.)

Растение использует световую энергию для синтеза глюкозы, т. е. энергия поглощается. Именно хлорофилл улавливает световую энергию и превращает её в энергию химических связей в процессе синтеза глюкозы.

Что такое хлорофилл? (Ответ: Это зелёный пигмент - красящее вещество.)

Какого цвета клетки, содержащие хлорофилл? (Ответ; 'Зелёного цвета.)

Где в растении могут быть зелёные клетки? (Ответ: Больше всего в листьях, а также в зелёных стеблях травянистых растений.)

Таким образом, фотосинтез протекает только в зелёных клетках растений.

Какое значение имеет процесс фотосинтеза для жизни на Земле?

(Ответ:  Поглощается из атмосферы углекислый газ.) Прочитать на плакате, сколько углекислого газа поглощается растениями на планете.

(Ответ: Выделяется кислород.) Прочитать на плакате, сколько кислорода выделяется растениями на планете.

(Ответ: Образуются органические вещества из неорганических.) Прочитать на плакате, сколько образуется глюкозы растениями на планете.

Глюкоза - это основа питания всех организмов. Многие животные питаются растительным органическим веществом (привести примеры). А растительноядными   животными питаются плотоядные (привести примеры). Люди же могут использовать в пищу органические вещества и растительного, и животного происхождения.

А зачем органические вещества самим растениям?

(Ответ: Органические вещества им необходимы также для питания всех живых клеток.) Передвигаясь по ситовидным трубкам по растению, органические вещества попадают в клетки, а также могут откладываться в запас в различных органах растения: плодах, корнях, клубнях, сердцевине стебля и т.д.

     Теперь мы с уверенностью можем сказать, что фотосинтез - самый, важный процесс из всех,  происходящих в природе Земли. (Прочитать цитаты учёных о процессе фотосинтеза на плакатах.)

     Получается, что все  живущие на Земле, все, от мала до велика, кто ходит, ползает, летает и плавает, самим существованием своим обязаны зелёной былинке, зёрнышку хлорофилла. Поэтому в нашей сказке он выступил в роли Великого Магистра Хлорофилла.

Но  в  листьях  происходит ещё один важный процесс - дыхание.

Вспомните, что при этом происходит в растении?

(Ответ: Поглощается кислород, выделяется углекислый газ, органические вещества расходуются, энергия освобождается.)

     В процессе фотосинтеза энергия поглощается и тратится на процесс синтеза глюкозы из углекислого газа и воды. А при дыхании глюкоза разрушается под влиянием кислорода опять до углекислого газа и воды, в результате этого энергия освобождается и тратится на процессы жизнедеятельности клеток растения.

В каких клетках происходит процесс дыхания? 

(Ответ: Во всех живых клетках растения.)

При каких условиях происходит дыхание? 

(Ответ: На свету и в темноте, т.е. постоянно.)

     А теперь, давайте сравним эти два процесса: фотосинтез и дыхание.

Двое ребят работают у доски с динамической моделью «Фотосинтез. Дыхание», размещают карточки, характеризующие эти два процесса.

     Все остальные ребята  заполняют таблицы «Фотосинтез. Дыхание»,   которые раздали им перед уроком.

Таблица (раздаточный материал)

(Далее - проверка правильности заполнения модели и таблиц.)

И что же мы теперь можем ответить И. А. Крылову в ответ на его басню?

Вывод: Листья очень важны для растения (не менее, чем корни?), так как в них протекает процесс фотосинтеза. Листья важны как для самого растения, так как синтезируют органические вещества для питания клеток растения, так и для жизни на Земле. И именно с листьями связана огромная роль растений в природе и в жизни человека.

      А теперь проведём викторину и проверим, как вы можете использовать свои знания для поиска правильного ответа. На доске – цветик - семицветик, на его лепестках написаны вопросы. Вы можете выбрать любой лепесток.

Примерные вопросы для викторины:

1) Могут ли на листе отсутствовать устьица? Если да, то у  каких растений? Роль устьиц?

2) Что такое  листовая мозаика? Каким растениям она больше присуща: теневыносливым или светолюбивым?

3)  Почему листья зелёные? Листья каких растений имеют более тёмный зелёный цвет: светолюбивых или тенелюбивых?

4) Почему осенью листья желтеют или краснеют?

5) Почему некоторые считают, что вредно оставлять комнатные растения на ночь в спальне? Верно ли это  и почему?

6) Картофель, который мы едим,  это запасающие клубни - видоизменённые побеги. Почему же при выращивании картофеля мы стараемся уберечь его листья от вредителей?

7) Почему сок лука и чеснока, если его разбавить водой и закапать в нос, помогает при гриппе?

     Далее, с целью проверки того, как ребята усвоили материал урока, проводится тестирование. Задания по вариантам: 1 вариант - фотосинтез, 2 вариант - дыхание. (Используется раздаточный материал).

Тестовые задания: (раздаточный материал)

Правильные ответы:  

     В конце урока подводится итог, выставляются оценки.

На мой взгляд, этот урок имеет много преимуществ: на уроке выполняется разнообразная работа, повторяются два основных процесса в физиологии листа - фотосинтез и дыхание, обсуждается значение фотосинтеза для жизни на Земле, ребята получают некоторые химические знания, то есть происходит интеграция двух предметов - биологии и химии. Проводится несколько видов проверки знаний: викторина, тестирование, работа с таблицами и динамической моделью, ребята получили много оценок. Кроме того, урок красочный, используется много наглядности, что способствует лучшему усвоению материала.

     И если кому-то этот урок покажется интересным и полезным, я буду только рада.