Взаимодействие микроорганизмов с высшими растениями

Цель: закрепить знания учащихся об основных типах болезней растений, вызываемых патогенными бактериями и грибами; познакомить с характерными признаками, распространённых заболеваний сельскохозяйственных культур.

Материалы и оборудование: живые или гербарные образцы культурных растений, поражённых болезнями; свежие или консервированные плоды, ягоды, клубни, поражённые заболеваниями; муляжи органов растений с внешними признаками заболеваний; лупы, пинцеты, цветные карандаши, атласы болезней растений.

Методические указания: при выполнении лабораторной работы учащиеся должны познакомиться с внешними признаками заболеваний главнейших полевых, овощных и плодово-ягодных культур данной почвенно-климатической зоны.

По заданию учителя каждый ученик изучает 2-3 наиболее вредоносных заболеваний сельскохозяйственных растений в районе расположения школы.

К занятию необходимо подготовить и выдать на каждый рабочий стол образцы сельскохозяйственных культур с характерными признаками грибных и бактериальных заболеваний. Желательно использовать свежие растения, многие из которых в несезонный зимне-весенний период рекомендуется заготовить в сооружениях защищённого грунта. Например, из парников может быть получена рассада поражённых растений (огурца, томата, капусты), из зимних и весенних теплиц - листья, побеги, плоды этих и других культур с внешними признаками заболевания (фитофтороза, мучнистой росы, бактериоза и так далее).

На свежем материале из хранилищ - корнеплодах, клубнях, луковицах - целесообразно познакомить учащихся с различными гнилями овощей и картофеля (черная сухая гниль, фомоз и мокрая гниль моркови, фомоз свеклы, шейковая гниль лука и другие).

Симптомы целого ряда болезней культурных растений могут быть успешно изучены на гербарных экземплярах и консервированном материале. Так для рассмотрения характерных признаков стеблевой головни ржи, полосатой пятнистости ячменя, ржавчины льна к занятию необходимо заготовить гербарные образцы пораженных растений; формы проявления парши яблони груши, мучнистой росы и ржавчины крыжовника, гнилей земляники необходимо изучать не только по гербарию, но и на консервированных плодах и ягодах этих культур.

При проведении лабораторной работы рекомендуется использование учащимися атласов болезней сельскохозяйственных культур.

Порядок выполнения работы:

1) Рассмотреть, пользуясь лупой, образцы растений и найти признаки поражения их органов.

2) Сравнить признаки проявления болезней растений с рисунками и описанием в атласе и определить название каждого заболевания.

3) Выяснить с помощью атласа, к какой группе относятся изученные вами болезни растений - к грибковым или бактериальным.

4) Сделать цветные зарисовки поражённых органов сельскохозяйственных растений, указав название каждого заболевания и группу, к которой оно принадлежит в зависимости от возбудителя.

5) Сделать вывод (19, 14).

В ходе выполнения заданий учащиеся знакомятся с основными грибковыми и бактериальными болезнями растений, с характерными признаками заболеваний сельскохозяйственных культур. Полученные знания пригодятся при выполнении внеурочных заданий для работы на дачном участке, в теплице, на огороде, при уходе за комнатными растениями.

Необходимо обратить особое внимание на то, чтобы приобретаемые учащимися на уроках отдельные знания умения и навыки к концу биологических курсов и главным образом при проведении внеурочных работ по постановке опытов на учебно-опытном участке были объединены.

2.2 Практическое применение знаний о взаимодействии микроорганизмов с высшими растениями во внеурочной работе

Учащихся необходимо учить пользоваться научными знаниями при выполнении внеурочной работы. Учитель должен давать им задания с использованием биологических знаний при постановке опытов на учебно-опытном участке, при сборе растений для коллекций и гербариев. В этих условиях у школьников будет воспитываться не только понимание связи теории с практикой, но и умение начинать с самого простого - с формирования умения наблюдать природу, использовать свой практический опыт на уроке, во время работы на учебно-опытном участке. Если учащиеся сознательно освоили теоретический материал, то они сумеют пользоваться им в различных ситуациях, применять при решении разнообразных учебных и жизненных задач (30, 48).

Внеурочная работа по биологии обязательна для всех учащихся и выполняется по заданию учителя. Её содержание тесно связано с уроками. Результаты внеурочной работы оценивает учитель.

Внеурочная работа - это организация учащихся для выполнения после уроков обязательных, связанных с изучением курса практических работ по индивидуальным и групповым заданиям учителя (6, 281).

В процессе изучения биологии преподаватель учит школьников самостоятельно работать, ставить опыты с растениями, вести наблюдения за их ростом и развитием.

Организация внеурочных работ учащихся диктуется в первую очередь необходимостью длительных наблюдений за объектами природы, которые не укладываются в расписание учебных занятий. Такие работы носят предварительный характер. Это значит, что учитель своевременно организует учащихся, чтобы получить результаты к конкретному уроку, основываясь на продолжительности выполнения задания (35, 223). Например, учитель просит учащихся принести овощи или фрукты, пораженные фитопатогенными микроорганизмами (яблоко, клубень картофеля, томат и другие). Внеурочная работа предварительного характера обогащает уроки и развивает интерес у учащихся.

Внеурочные работы могут осуществляться после изучения темы в классе как закрепление и углубление знаний, полученных на уроке. Такие работы могут быть достаточно сложными по сравнению с предварительными заданиями. Здесь уже можно в большей степени рассчитывать на самостоятельность учеников. В зависимости от уровня подготовленности школьники получают задания разной сложности (35, 224).

Внеурочные работы выполняются:

в кабинете биологии,

в уголке живой природы,

на учебно-опытном участке,

в природе.

Это опыты, наблюдения с последующим составлением гербариев и коллекций, а также проведение опытов для демонстрации их результатов на уроке.

Внеурочная деятельность является хорошим дополнением к урочной работе. Она носит познавательный, воспитательный и практический характер. В её процессе формируется активность и самостоятельность в познании природы и жизни, культура мышления и поведения, понимание своего положения в окружающей среде, появляется стремление сберечь и защитить природу. При этом учащиеся выходят на иной уровень понимания проблемы, видят и оценивают привычные явления с разных сторон, приобретают личностно значимый опыт и знания.

Внеурочные работы в кабинете и в уголке живой природы выполняются преимущественно поздней осенью, зимой и ранней весной: в другое время года они проводятся на учебно-опытном участке.

Особенно широкое применение они находят в преподавании биологии в 6 классе. Это определяется содержанием курса, позволяющим выполнять разнообразные и доступные возрасту учащихся работы, относительно меньшей нагрузкой учащихся, а также возможностью добыть природный материал.

Некоторые опыты и наблюдения в данном случае связаны с темой «Царства бактерии и грибы». Учащиеся наблюдают за комнатными растениями. Если внешний вид растения изменился, то причиной этого может быть поражение растения фитопатогенными микроорганизмами. Зная признаки поражения растений микроорганизмами, учащиеся могут определить заболевание. Одни и те же опыты могут быть использованы при изучении нескольких тем или применительно к каждой из них.

Самое важное заключается в полном педагогическом использовании внеурочных работ учащихся на уроках, т. е. в осуществлении обратной связи наиболее продуманным образом. Учащихся приучают докладывать всему классу на уроке о том, как проходил опыт или наблюдение, какие выводы сделаны (6, 285).

В школах дают задания по наблюдениям в природе, помогающие выяснению явлений главным образом из области морфологии, экологии, систематики и связанному с ними составлению гербариев и коллекций. Выполняются они преимущественно летом и потому называются часто летними заданиями. Их нельзя рассматривать как сбор любых ботанических материалов без определенного биологического осмысления и в любом количестве. Сбор объектов должен производиться по заданиям. Учащихся следует предупредить, что важно не количество взятых объектов, а качественное выполнение задания: собрано то, что нужно, в ограниченном количестве, правильно засушено и закреплено с указанием места и времени сбора.

Например, в летний период учащимся предлагается сделать следующие гербарии:

овощные культуры, пораженные фитопатогенными микроорганизмами;

полевые культуры, пораженные фитопатогенными микроорганизмами;

комнатные растения, пораженные фитопатогенными микроорганизмами;

цветочно-декоративные растения, пораженные фитопатогенными микроорганизмами;

бактериальные клубеньки на корнях различных бобовых растений.

Сбор таких коллекции лучше распределить между небольшими группами учащихся в течение всего учебного года в связи с изучением тем программы.

Внеурочные работы, в уголке живой природы, в кабинете, в природе доставляют интересные материалы для изучения их на уроках, воспитывают у учащихся умения и навыки самостоятельной работы, развивают живой интерес к природе. Для выполнения таких работ учащиеся обращаются к специальной литературе о растениях, справочникам, энциклопедиям, что воспитывает потребность в постоянном обращении к книге для руководства и углублении знаний (40, 287).

Внеурочные работы на школьном учебно-опытном участке проводятся при педагогически правильной организации учебно-опытного участка и работ на нем открываются широкие возможности обучения и воспитания учащихся. Развитие приобретенных на уроках биологических понятий вступает в особенно важную стадию - их практикования, применения в решении практических задач, что способствует прочности знаний.

Школьный участок - это лаборатория биологии для опытов и наблюдений, многообразное натуральное наглядное пособие и источник демонстрационного и раздаточного материала. Это первое звено в трудовом воспитании.

Очень важно предусмотреть групповые летние задания, которые касаются длительных опытов на учебно-опытном участке. Каждая группа учащихся участвует в планировании закреплённого за ними опыта, его закладке, использует агротехнические приёмы, способствующие развитию растений на опытных и контрольных делянках в течение лета.

Планируемые опыты и задания должны соответствовать возрасту и физическому развитию учеников. Выполнение опытов на учебно-опытном участке способствует овладению учащимися комплексом практических умений и навыков сельскохозяйственного труда (35, 225).

В программе опытно-практических работ дается примерная тематика опытов для учащихся с растениями. Из неё учитель выбирает те темы опытов, которые наиболее актуальны в учебно-воспитательном отношении и отвечают местным природным и производственным условиям (40, 294).

Для проведения опытнической работы класс рекомендуется делить на звенья по 5-6 человек. Каждому звену поручается отдельный опыт. Выбор темы опыта проводится совместно с членами звена, при этом необходимо поощрять темы, предложенные самими учащимися. Учитель должен убедить учащихся в необходимости строгого соблюдения методики опыта (43, 47).

Ниже приведены примерные темы опытов, рекомендуемых для проведения (см. Табл. 2).

Таблица 2.

Технология проведения опытов по взаимодействию микроорганизмов с высшими растениями

Во всех опытах с протравливанием семян перед посевом проверяют их энергию прорастания и всхожесть. В течение вегетации проводят наблюдения за поражаемостью растений болезнями, а перед уборкой на опытных и контрольных вариантах определяют процент больных растений. Предложенные опыты просты в выполнении, а материалы и оборудование для проведения легкодоступны.

Таким образом, внеурочная работа занимает важное место в процессе обучения биологии: способствует развитию у учащихся самостоятельности и активности, формирует культуру мышления и поведения, развивает практические умения и навыки.

Выводы по главе II

Резюмируя изложенное, мы пришли к выводам:

1) Знания о взаимодействии микроорганизмов с высшими растениями можно использовать на уроках биологии с 6 по 11 класс как дополнительный материал.

2) Материал о фитопатогенных микроорганизмах целесообразно использовать для проведения лабораторной работы в 6 классе.

3) Дополнительный материал, данный на уроках, учитель должен использовать для формирования практических умений и навыков во время внеурочной работы.

4) Особое внимание уделяется внеурочной работе на школьном учебно-опытном участке, так как здесь открываются широкие возможности обучения и воспитания учащихся. Для опытнической работы учитель выбирает темы опытов, которые наиболее актуальны в учебно-воспитательном отношении.

Заключение

Изучив и проанализировав биологическую, научную и педагогическую литературу, мы пришли к следующим выводам:

1) Взаимодействие микроорганизмов с высшими растениями - это взаимная связь организмов величиной от 50 до 500 мкм с автотрофными формами, имеющими расчленение на листья, стебли и корни.

2) Между высшими растениями и микроорганизмами существуют симбиотические и паразитические взаимодействия полезные или вредные для обоих взаимодействующих организмов или одного из них. К симбионтам высших растений относятся ризосферные и эпифитные микроорганизмы, клубеньковые бактерии, грибы-микоризообразователи.

3) Невосприимчивость растений к заболеваниям называется иммунитетом. Существуют анатомо-морфологические и физиологические особенности растений, способствующие их невосприимчивости к инфекциям.

4) Знания о взаимодействии микроорганизмов с высшими растениями можно использовать на уроках биологии с 6 по 11 класс как дополнительный материал.

5) Дополнительный материал, использованный на уроках, должен применяется во внеурочной работе. Особое внимание уделяется постановке опытов, темы которых актуальны в учебно-воспитательном отношении.

Таким образом, мы решили поставленные перед нашей работой задачи и выяснили, что материал о взаимодействии микроорганизмов с высшими растениями актуален на данном этапе развития биологической науки.

Библиографический список

1) Белозерский А.Н., Микулинский С.Р. Успехи советской биологии. - М.: Знание, 1967. - 72с.

2) Биологические основы сельского хозяйства: Учеб. для студ. пед. вузов/ Ващенко И.М., Лошаков В.Г. и др.; Под ред. Ващенко И.М. - М.: Издательский центр «Академия», 2004. - 544с.

3) Богорад В.Б., Нехлюдова А.С. Краткий словарь биологических терминов. /Под ред. Генкеля П.А. - М.: Государственное учебно-педагог. изд-во министерства просвещения РСФСР, 19633. - 236с.

4) Большая Советская Энциклопедия. (В 30-ти томах) т. 1 /Под ред. Прохорова Н.В. - М.: Изд-во « Советская Энциклопедия», 1969. - 640с., ил.

5) Ботаника: Морфология и анатомия растений: Учебн. Пособие для студ. пед. ин-тов /А.Е. Васильев и др. - М.: Просвещение, 1988. - 480с.

6) Верзилин Н.М., Корсунская В.М. Общая методика преподавания биологии. Учебник для студентов биол. фак-ов пед. ин-тов. - М.: «Просвещение», 1972. - 368с.

7) Гарибова Л.В., Сидорова И.И. Грибы. - М.: «Просвещение», 1997. - 352с., цв. ил.

8) Гельцер Ф.Ю. Симбиоз с микроорганизмами - основа жизни растений. - М.: Изд-во МСХА, 1990. - 120 с.

9) Генкель П.А. Микробиология с основами вирусологии. Учеб. Пособие для студ-ов биол. фак-ов пед. ин-тов. - М.: «Просвещение», 1974. - 340с.

10) Генкель П. А. Физиология растений. М.: «Просвещение», 1975. - 335с.

11) Генкель П. А. Физиология растений: Учеб. пособие по факультатив. Курсу для IX кл. - 3-е изд., перераб. - М.: «Просвещение», 1985. - 175с., ил.

12) Горышина Т.К. Экология растений: Учеб. пособие. - М.: Высш. школа, 1979. - 368с., ил.

13) Грин Н, Стаут У и др. Биология: В 3-х томах, т. 1:Пер. с англ. - М.: Мир, 1993. - 368с., ил.

14) Гуленкова М.А., Красникова А.А. Летняя полевая практика по ботанике: Учеб. пособие для студ-ов пед. ин-тов. - 2-у изд., перераб. - М.: «Просвещение», 1986. - 173с.

15) Ежов Г.И. Руководство к практическим занятиям по сельскохозяйственной микробиологии: Учеб. пособие для студ. агрономич. специальностей высших сельскохозяйственных учеб. заведений. - М.: Высшая школа, 1981. - 271с., ил.

16) Жизнь растений. В 6-ти томах. Гл ред. чл-кор. АН СССР, проф. А.А. Фёдоров. Т.1. Введение. Бактерии и актиномицеты. Под ред. Н.А. Красильникова, А.А. Уранова. - М.: «Просвещение», 1974. - 487с., ил.

17) Жизнь растений. В 6-ти томах. Гл ред. чл-кор. АН СССР, проф. А.А. Фёдоров. Т.2. Грибы. Под ред. М.В. Горленко. - М.: «Просвещение», 1976. - 479с., ил.

18) Захаров В.Б., Сонин Н.И. Биология. 7 класс. Многообразие живых организмов: Учеб. для общеобразовательных учреждений /В.Б. Захаров, Н.И. Сонин. - 5-е изд. - М.: Дрофа, 2003. - 176с., ил.

19) Захарченко Г.Г. Планирование по курсам «Растения», «Бактерии. Грибы. Лишайники». //Биология: приложение к газете «Первое сентября». - 2001. - №23. - с. 6.

20) Зверев И.Д. и др. Воспитание учащихся в процессе обучения биологии: Пособие для учителя /И.Д. Зверев, А.Н. Мягкова, Е.П. Бруновт; Под ред. И.Д. Зверева. - М.: «Просвещение», 1984. - 160с.

21) Коротяев А.И., Бабичев С.А. Медицинская микробиология, иммунология, вирусология. Учебник. - СПб: «Спец. Литература», 1998. - 592с., ил.

22) Корчагина В.А. Биология. Растения, бактерии, грибы, лишайники. Учебник для 6-7 кл. - 24-е изд. - М.: Просвещение, 1993. - 256с.

23) Красильников Н.А. Микроорганизмы почвы и высшие растения. - М.: Просвещение, 1958. - 232с.

24) Лопатин В.В., Лопатина Л.Е. Русский толковый словарь: Ок. 35.000слов. - М.: Рус. яз., 1997. - 832 с.

25) Лощина Т.Е., Пономарёва И.Н. и др. Общая биология: Учебник для учащихся 10 кл. общеобразовательных учреж-й /Под ред. проф. И.Н. Понамарёвой. - М.: Вентана-Графф, 2003. - 224с., ил.

26) Лукомская К.А. Микробиология с основами вирусологии: Учеб. пособие для студ. пед. ин-тов по биол. и хим. спец. - М.: Просвещение, 1987. - 288с.

27) Настольная книга учителя биологии /Авт.-сост. Г.С. Калинова, В.С. Кучменко. - М.: ООО «Издательство АСТ», «ООО Издательство Астрель», 2002. - 158 с., ил.

28) Нейман Б.Я. Индустрия микробов. - М.: Знание, 1983. - 208с.

29) Общая биология: Учеб. для 10-11 кл. общеобразоват. учреждений /Д.К. Беляев, П.М. Бородин и др.; Под ред. Д.К. Беляева, Г.М. Дымшица. - 3-е изд. - М.: «Просвещение», 2003. - 303с., ил.

30) Пакулова В.М. Методика обучения биологии. - М.: Гуманит. изд. центр ВЛАДОС, 2001. - 128с.

31) Пасечник В.В. Бактерии, грибы, растения. Биология 6 кл. - М.: Дрофа, 1997. - 272с.

32) Пасечник В.В. Учебно-методический комплект по биологии. //Биология в школе. - 2000. - №7. - с. 62.

33) Пономарёва И.Н. и др. Биология: Учеб. для 6 кл. /Под ред. проф. И.Н. Понамарёвой. - М.: Вентана-Графф, 2003. - 224с., ил.

34) Пономарёва И.Н. и др. Биология: Учеб. для 9 кл. /Под ред. проф. И.Н. Понамарёвой. - М.: Вентана-Графф, 2002. - 240с., ил

35) Пономарёва И.Н. Общая методика обучения биологии: Учеб. пособие для студ. пед. вузов /Под ред. И.Н. Пономарёвой. - М.: «Академия», 2003. - 272с.

36) Реймерс Н.Ф. Азбука природы (микроэнциклопедия биосферы). - М.: Знание, 1980. - 208с.

37) Рубин Б.А. Растение в борьбе с заболеваниями (Фитоиммунитет). - М.: Знание, 1977.- 64с.

38) Сонин Н.И. 6 кл. Живой организм: Учеб. для общеобразоват. Учреждений. - 9-е изд., стереотип. - М.: Дрофа,2003. - 216с.: ил.

39) Сонин Н.И. 8 кл. Человек: Учеб. для общеобразоват. Учреждений. - 5-е изд., стереотип. - М.: Дрофа,2003. - 216с.: ил.

40) Фёдорова В.Н., Беляева П.Л., Корчагина В.А. Методика ботаники: Пособие для учителя /Под ред. Фёдоровой В.Н. - М.: Просвещение, 1964. - 431с., ил.

41) Хрипкова А.Г., Калинова Г.С. Учебно-методический комплект по биологии. //Биология в школе. - 2001. - №4. - с. 20.

42) Шапиро В.А. Русское возрождение. - М.: Агроконсалт, 2001. - 88с.

43) Школьный учебно-опытный участок: агротехнические работы, опытническое дело: методические рекомендации для учителей биологии. - Новгород: ИГПи, 1987. - 78с.

44) Энциклопедический словарь юного земледельца /Сост. А.Д. Джахангиров и др. - М.: Педагогика, 1983. - 368с., ил.

45) Якушкина Н.И. Физиология растений: Учеб. пособие для студ. биол. спец. пед. ин-тов. - М.: Просвещение, 1980. - 304с., ил.

Приложение 1.

Сравнение числа разных бактерий и актиномицетов в ризосфере пшеницы и в контрольной почве

Приложение 2

Групповой состав и численность микрофлоры ризосферы пшеницы (число микроорганизмов в тыс. на 1г. почвы).

(По Е. Н. Мишустицу, 1972)

Приложение 3.

Болезни растений: 1 - кила капусты, 2 - мучнистая роса яблони, 3 - лептотириоз плодов яблони, 4 - парша яблони, 5 - черный рак яблони, 6 - серая гниль земляники, 7 - антракноз винограда, 8 - фитофтороз томата, 9 - бактериоз огурца, 10 - альтернариоз капусты, 11 - черная гниль моркови, 12 - черная ножка картофеля, 13 - рак картофеля, 14 - антракноз тыквы.

Болезни растений: 1 - бурая ржавчина пшеницы и ржи; 2 - головня пшеницы (слева - здоровый колос, вверху - головневые споры); 3 - полосатая пятнистость ячменя; 4 - снежная плесень; 5 - стебли пшеницы, пораженные афиоболезом; 6 - мучнистая роса

злаков; 7 0 антракноз клевера; 8 - аскохитоз люцерны.