Использование комнатных растений на уроках биологии в процессе изучения развития органического мира, размножения и эволюции организмов

При изучении темы «Закономерности изменчивости» комнатные растения могут стать незаменимыми объектами, для того чтобы на конкретных примерах раскрыть влияние факторов окружающей среды на формирование признаков у отдельных организмов в процессе их индивидуального развития, показать суть модификационной и мутационной изменчивости, цитоплазматической наследственности и различных форм естественного отбора.

Модификационную (ненаследственную) изменчивость и роль среды в формировании признаков очень наглядно можно показать в опытах с любым вегетативно размножаемым комнатным растением. Их вегетативное потомство получает от исходных экземпляров одинаковые наследственные задатки (одинаковый генотип) и особенно удобно проследить влияние конкретных факторов среды, в которых протекает развитие отдельных экземпляров, на формирование их признаков.

Удобным объектом для выявления влияния полива на рост и развитие растения может служить традесканция. Для проведения опыта нужно с одного растения нарезать максимальное количество черенков, окоренить их и высадить в горшки одинаковой величины, наполненные почвой, состоящей из 1 части дерновой земли и 1 части перегноя, поместить их в одинаковые условия освещения и сформировать из них три группы по 2-3 растения в каждой. В дальнейшем растения первой группы ежедневно обильно поливать и держать в поддонах, наполненных водой; растения второй группы - поливать через сутки; третью группу - поливать ограниченно, не допуская пересыхания кома земли. За всеми тремя группами в течение 1,5-2 месяцев вести регулярные наблюдения, а результаты заносить в таблицу (табл. 8).

Таблица 8

На основании полученных данных можно сделать выводы о влиянии полива на рост и развитие традесканции, определить, в каких условиях растение развивается лучше, и связать эти выводы с происхождением растения, условиями местности его родины [9].

Аналогичный опыт можно провести на окорененных черенках пеларгонии, колеуса, фуксии, жасмина, бальзамина и других комнатных растений.

На основании опытов можно сделать вывод о влиянии орошения на образование зеленой массы, плодов, семян и других хозяйственно-ценных признаков, ради которых их выращивают, у различных сельскохозяйственных растений.

Влияние подкормки на рост и развитие растения можно показать, заложив опыт с любым подходящим вегетативно размножаемым комнатным растением. Для этого нарезать черенки с одного растения, окоренить их и посадить в горшки одинакового размера, в одинаковую почвенную смесь (соответствующую биологии данного растения), поместить в одинаковые условия освещения и сформировать из них 2 группы по 2-3 растения в каждой. В дальнейшем растения одной группы регулярно надо подкармливать каждую неделю, используя готовую смесь удобрений для комнатных растений. Для этого 5 г смеси растворяют в 3 л воды и 1-1,5 стакана раствора выливают в горшок объемом 7-10 мл. Вторую группу (контрольную) тоже поливают, но не подкармливают. Наблюдения за обеими группами отразить в таблице (табл. 8).

Таблица 8

Опыт длится 2-3 месяца, после чего можно сделать вывод о влиянии подкормки на рост и развитие растений.

Влияние химических веществ на окраску околоцветника убедительно можно показать на гортензии. Для этого нужно в одинаковых условиях вырастить несколько одновозрастных растений из черенков, заготовленных с одного растения, сформировать из них две группы. За растениями первой группы можно осуществлять обычный уход, а растения второй группы, после появления бутонов, дополнительно к обычному уходу раз в неделю поливать раствором алюминиевых или аммиачных квасцов (3 г на 1 л воды). При этом белые цветки окрасятся в голубой цвет, а розовые - в сиреневый [10].

Влияние ростовых веществ на укоренение черенков вегетативно размножаемых растений можно выяснить проводя опыт с любым комнатным растением по усмотрению учителя. Для этого нарезать черенки с одного растения и разделить их на две группы. Черенки одной группы на сутки погрузить на 3-5 см в 0,01-процентный раствор гетероауксина, промыть водой, высадить для укоренения в сосуд с прокаленным песком и накрыть стеклом. Черенки второй группы высадить с соблюдением тех же условий необработанными. В дальнейшем за черенками обеих групп осуществлять одинаковый уход, а наблюдения записывать в таблицу (табл. 9).

комнатный растение биология урок

Таблица 9

На основании опыта можно сделать вывод о влиянии гетероауксина на быстроту развития корней и рост растений. Опыт можно усложнить, используя гиббереллин и другие ростовые вещества. Исследования помогут убедиться, насколько целесообразно в производственных условиях для укоренения черенков смородины, винограда и других вегетативно размножаемых растений использовать ростовые вещества.

Влияние света на изменчивость признаков можно наблюдать в опыте с хлорофитумом. Для этой цели с одного растения отсадить несколько молодых растений - деток. Одну группу поместить на солнечном освещении, другую - на северном окне. Надо вести одинаковый уход и наблюдать пестролистность, количество хлорофилла в листьях и строение столбчатой ткани листа.

Опыт показывает, что у растений, выращенных на северном окне или вдали от света, листья зеленые, а у растений в хорошо освещаемых условиях проявляются пестролистность: образуется сравнительно мало хлорофилла, что можно установить по интенсивности окраски листьев или по хлорофилловой вытяжке. Ее готовят следующим образом: отвешивают по 20 г листьев из обоих вариантов опыта; режут листья на мелкие кусочки, растирают их в ступке (фарфоровой), приливают равное количество спирта и отфильтровывают. Хлорофилл растворяется в спирте и окрашивает его поразному в зависимости от своего количества. Кроме того, можно сравнить под микроскопом строение столбчатой ткани в листьях растений из обоих вариантов опыта.

Влияние интенсивности освещения на формирование признаков растений можно также проследить на традесканции зебровидной или колеусе. Хорошо известно, что у одного и того же экземпляра этого растения на солнечных окнах окраска листьев очень красочная, яркая, а при недостатке света она значительно бледнеет. Это можно подтвердить опытом с растениями, выращенными из черенков, нарезанных с одного растения и окорененных в одинаковых условиях. Одну группу таких растений надо поместить на солнечном освещении, а другую - вдали от окна; наблюдать за интенсивностью и гаммой окраски листьев.

Опыты позволяют учащимся делать выводы о значении интенсивности освещения для усиления фотосинтеза, а следовательно, и для повышения урожайности сельскохозяйственных культур. Они помогут лучше понять значение соблюдения оптимальной площади питания при возделывании культурных растений, своевременной прорывки, прополки, дополнительного освещения, промывки стекол в парниках и теплицах и других агроприемов.

Мутационную наследственную изменчивость можно показать, демонстрируя комнатные растения одного вида или рода, но имеющие различное проявление какого-либо признака у разных особей. Например, различный характер рассеченности листовых пластинок можно показать на примере пеларгоний зональной и душистой; различную окраску околоцветника белую, розовую, красную, малиновую - у пеларгоний; белую и розовую - у гортензий; сиреневую, розовую, малиновую, лиловую - у сенполий и глоксиний; цветки махровые и простые - у пеларгоний и сенполий и др.[3]

Цитоплазматическую (прежде всего пластидную) наследственность можно наблюдать на хлорофитуме, плюще, традесканции зебровидной, аукубе и других растениях, листья которых имеют серебристо-белые или золотисто-желтые полосы и пятна. Эти растения очень удобны для иллюстрации роли яйцеклеток и пыльцы в передаче живыми организмами ряда признаков последующим поколениям и демонстрации роли структурных элементов цитоплазмы (в частности, пластид) в передаче потомству признаков материнского организма. С этой целью учащимся в уголке живой природы можно провести опыт с одним из пестролистных растений. Такой опыт рекомендуем заложить в нескольких вариантах;

1) материнское растение пестролистное X отцовское растение зеленое;

2) материнское растение пестролистное X отцовское растение пестролистное;

3) материнское растение зеленое X отцовское растение зеленое;

4) материнское растение зеленое X отцовское растение пестролистное.

Скрещивание проводить при соблюдении всех приемов гибридизации (см. тему «Селекция»). Выращенные из семян от таких скрещиваний гибридные растения наглядно показывают, что опыление пестролистных материнских форм пыльцой зеленых или пестролистных отцовских растений дает пестролистное или зеленое потомство, а скрещивание зеленых материнских форм с зеленым или пестролистным отцовским дает только зеленое потомство.

Опыт позволяет сделать вывод, что наследование пестролистности у растений идет по материнской линии. Оно связано со спецификой строения пластид материнского растения. Пестролистные формы имеют 2 вида зеленых пластид -- нормальные и неспособные к образованию хлорофилла. При образовании гамет у материнского растения в одни из них попадают нормальные пластиды, а в другие -- оба вида пластид. Отцовские гаметы (пыльца) содержат минимальное количество цитоплазмы и не несут пластид.

Движущий отбор можно продемонстрировать на примере амариллисовых - зефирантесе, эухарисе, амариллисе и кливии [6].

Стабилизирующий отбор в условиях школы удобнее показать на аквариумных растениях или заложить специальный опыт при изучении темы «Взаимоотношения организма и среды». Стабилизирующий отбор можно показать на примере орхидных. Их цветки приспособились в процессе естественного отбора к опылению определенными видами насекомых. Изменение размеров или формы частей цветка затрудняет его опыление, и растение не оставляет потомства.

2.2 Изучение темы: «Селекция растений, животных и микроорганизмов»

Изучая тему «Селекция растений, животных и микроорганизмов», можно использовать комнатные растения для более конкретного понимания методов и этапов селекционной работы при создании новых сортов культурных растений.

Гибридизацию комнатных растений в условиях школы можно проводить с любой цветущей культурой. Удобнее использовать растение с крупными цветками - амариллис, кливию, примулу, фуксию. Желательно, чтобы исходные родительские пары значительно различались по окраске и махровости цветков, рассеченности листьев и другим признакам. Для гибридизации надо брать только здоровые, хорошо развитые, с характерными признаками растения. На растениях выбирать наиболее развитые, удачно расположенные соцветия или одиночные цветки. Подготовку комнатных, как и всех культурных, растений к скрещиванию проводить в фазу бутонизации, когда раскрываются только первые единичные цветки (их надо обрывать). Для гибридизации нужно брать 2-3 хорошо развитых бутона, у которых пыльники достигли максимальных размеров, но еще не лопнули (бутоны с лопнувшими пыльниками для скрещивания не пригодны, так как у них уже могло произойти самоопыление).

На материнском растении у отобранных для скрещивания бутонов необходимо провести кастрацию. Для этого вначале пинцетом осторожно раздвинуть лепестки, проникнуть в цветок и последовательно выщипать все тычинки. Затем привести бутон в прежнее положение. На соцветия с кастрированными цветками надеть бумажные изоляторы. При этом надо срезать все нераспустившиеся бутоны и крупные листья, а на побег или цветонос намотать ватку. Чтобы изолятор плотнее обжимал побег, нижнюю его часть намочить, плотно прижать к побегу и завязать бантиком, оставив концы свободными, чтобы удобно было их развязывать, не травмируя растение [4].

Пыльцу для опыления необходимо собрать с отцовского растения в то время, когда на нем созреют пыльники и пыльца начнет высыпаться.

Для опыления с кастрированных цветков материнского растения снять изолятор, нанести кисточкой или пинцетом пыльцу на рыльце кастрированного цветка. При выполнении этой работы нужно стремиться, чтобы от сбора пыльцы до опыления прошло как можно меньше времени, чтобы пыльца не потеряла жизнеспособности. Опылять советуем тогда, когда лепестки материнского цветка примут характерное для данной культуры положение и на рыльце выступит капелька жидкости (обычно через 2-3 суток после кастрации). Опыление можно проводить и без предварительного сбора пыльцы, а прямо проводя сорванным тычиночным цветком отцовского растения по кастрированному цветку материнского экземпляра.

После опыления нужно вновь надеть изолятор и поместить этикетку, в которой указать название растения, дату кастрации, дату опыления и фамилию гибридизатора.

Восприимчивость рыльца к пыльце сохраняется несколько суток, поэтому для более гарантированного оплодотворения целесообразно через сутки повторять опыление.

Для определения результатов опыления снять изолятор и установить разрастание завязи.

Чтобы обеспечить доступ воздуха и света к формирующимся на материнском растении плодам, через неделю после опыления изолятор следует надорвать, отогнуть его концы и ослабить нитку, которой он привязан. Этикетка должна остаться на побеге. В дальнейшем за материнским растением нужно осуществлять тщательный уход. Своевременно и качественно выполнять все приемы в соответствии с биологией подопытного растения.

Семена, развившиеся из опыленных цветков материнского растения, будут гибридными. Плоды с гибридными семенами по мере созревания надо осторожно срезать, просушить и ссыпать в коробки с этикетками, где указать родительские формы.

Для получения гибридных растений гибридные семена высеять в ящики с тонкопросеянной питательной почвой, покрыть стеклом от высыхания. В стадии первых настоящих листочков сеянцы распикировать в более крупные ящики, регулярно поливать и выращивать, притеняя растения от прямых солнечных лучей.

При выполнении опыта описывать в дневнике биологию культуры, отмечать форму и окраску цветков и листьев у исходных растений, приемы по подготовке растений к скрещиванию, проведению кастрации, изоляции, сбора и хранения пыльцы, опыления и этикетирования.

Проводя опыты, старшеклассники могут лучше понять, что гибридизация является мощным фактором в селекционной работе, помогает получать новые формы, которые часто отличаются повышенной продуктивностью, устойчивостью к неблагоприятным условиям и другими хозяйственно-ценными признаками.

Биологический смысл и практическое использование явлений инбридинга и гетерозиса можно показать, воспроизведя опыт Ч. Дарвина с цикламеном. С этой целью взять цветущие растения цикламена, выбрать на них еще нераспустившиеся бутоны, пинцетом удалить все тычинки и надеть изоляторы. Когда созреет пыльца и рыльца кастрированных цветков станут влажными, одну их половину опылить пыльцой своего растения, а вторую - пыльцой другого растения (лучше с другой окраской цветка, с другой формой или с иным рисунком листьев) и привязать к ним этикетки. Для быстрого завязывания плодов опыление повторить еще 2 раза. Когда созреют плоды, коробочки (отдельно по вариантам) собрать и пересчитать плоды и семена, записав их количество в дневник [1].

Весной в отдельные ящики с тонкопросеянной почвой можно высеять семена от самоопыления и от перекрестного опыления. После появления всходов надо подсчитать количество развившихся растений, распикировать их (отдельно по вариантам) в более просторные ящики. В дальнейшем следует учитывать динамику роста и развития растений, полученных от самоопыления и от перекрестного опыления, записывая эти сведения в таблицу (табл. 9).

Таблица 9

Опыт поможет старшеклассникам лучше уяснить суть инбридинга и гетерозиса, понять преимущество посева сельскохозяйственных культур (например, кукурузы, сахарной свеклы, томатов, огурцов) гибридными семенами, а также уяснить перспективность использования явления гетерозиса в бройлерном птицеводстве, для увеличения массы при выращивании других сельскохозяйственных животных.

2.3 Использование комнатных растений при изучении основ экологии

При изучении темы «Основы экологии» учитель может использовать комнатные растения для раскрытия таких вопросов, как основные климатические факторы и их влияние на организм, факторы, управляющие сезонными явлениями живой природы, приспособление растений к сезонному ритму окружающих условий, состояние покоя, взаимосвязи в экологических системах [3].

В беседе о влиянии абиотических факторов на рост и развитие растений учитель может продемонстрировать результаты опытов, которые были заложены с комнатными растениями в младших классах. Кроме того, для демонстрации влияния света на рост и развитие растений можно поставить опыт с гибискусами в свето-темновой камере. Для опыта взять 3 небольших гибискуса, выращенных из черенков с одного материнского растения. Первое растение выращивают при нормальном освещении, второе помещают вдали от источника света, где освещенность недостаточна, третье - в световую камеру и выращивают при круглосуточном освещении. Продолжительность опыта 1,5-2 месяца. Растения, выращиваемые при недостаточном и при избыточном освещении, будут значительно отличаться от первого (контрольного) растения. У второго растения листовые пластинки будут крупнее, а их окраска более темной, значительно увеличится длина черешков и междоузлий, растение будет вытягиваться. У третьего растения, наоборот, листовые пластинки станут мельче и светлее, длина черешков листьев и междоузлий уменьшится, что вызовет частичное нарушение листовой мозаики.

На основании сравнения подопытных растений учащиеся не только делают вывод о роли света в жизни растений, но и подходят к понятиям минимума, оптимума и максимума влияния факторов.

Аналогичный опыт можно провести и с другими растениями, например с колеусом.

Примеры движения побегов и листьев растении к свету, примеры листовой мозаики учащиеся, как правило, приводят сами. А на особенности строения световых и теневых листьев целесообразно обратить их внимание, поскольку этот вопрос не рассматривается в курсе ботаники. Можно также привести результаты опыта с зимующими почками пузырчатки и водокраса или другие, описанные в предыдущих темах.

При отсутствии света, даже при других благоприятных условиях, зимующие почки остаются в состоянии покоя.

Роль воздуха в жизни растений и животных учащиеся, как правило, раскрывают достаточно полно, но привести примеры приспособленности растений к этому абиотическому фактору нередко затрудняются. Наряду с другими примерами комнатных растений советуем продемонстрировать циперус. Он растет на болотах, доступ воздуха к его корням затруднен, а в связи с этим в его стеблях развиты воздухоносные ткани, в корнях - воздушные камеры [7].

Приспособленность растений к засухе учащиеся могут продемонстрировать на комнатных растениях. Эти растения целесообразно сгруппировать по эколого-географическому признаку. Родина кактусов и агав - засушливые области Южной и Центральной Америки, главным образом пустыни Мексики, а алоэ, гавортия, гастерия, стапелия, молочай - растения засушливых областей Южной Африки. Учащихся следует подвести к выводу, что у этих растений, относящихся к различным семействам и произрастающих в географически отдаленных друг от друга местах, выработались сходные приспособительные признаки к накоплению и сохранению влаги. Другие приспособления для выживания в засушливое время можно продемонстрировать на луковичных растениях - гемантусе, кринуме и амариллисе.

Примерами приспособленности растений к окружающей среде могут служить аспарагус и хлорофитум. У аспарагуса это выражается в редукции листьев, видоизменении стеблей и водозапасающей ткани в клубнях. У хлорофитума приспособленность к засухе - запасы воды в сочных корнях растения. Приспособленность растений к избыточной влажности можно показать на монстере и бегонии королевской.

Роль температурного фактора в существовании живых организмов хорошо осознается учащимися, обычно они правильно указывают на то, что все физиологические процессы возможны лишь при определенных температурах. Комнатные растения в основном выходцы из тропических и субтропических районов. Поэтому большинство их относятся к термофилам, которые хорошо растут и развиваются лишь в условиях довольно высоких температур. Многие комнатные растения, например геснерия, маранта, сенполия, требуют 20-22°С для нормального развития.

Учащимся также можно продемострировать влияние температуры на укоренение черенков различных комнатных растений. Для этого некоторые черенки помещают в комнатную тепличку с нижним подогревом, а контрольные черенки укореняют без подогрева. Для опыта можно брать черенки плюмбаго капского, которые без нижнего подогрева укореняются плохо. К криофилам относят лишь те комнатные растения, которые являются выходцами из умеренных зон и для нормального развития требуют в период покоя сравнительно низких температур. Так, гортензия садовая в осенне-зимний период находится в состоянии покоя, приспособившись для этого к температуре 3-6°С. Лишь в середине декабря - начале января температуру повышают до 10-12°С, а затем до 18-20°С. Если юннаты школы проводили раньше опыты с зимующими почками водокраса или пузырчатки, то можно сообщить результаты опытов о влиянии пониженных температур на продолжительность их периода покоя [9].

На комнатных растениях можно продемонстрировать роль минерального питания как абиотического фактора. С этой целью провести опыты по подкормке комнатных растений, по выращиванию их на гидропонике. Недостаток минерального питания используется для получения карликовых форм растений. Искусство выращивания карликовых растений (бонсаи) широко распространено в Японии, где оно имеет многовековые традиции. В последние годы это искусство получило распространение у любителей комнатного цветоводства в нашей стране.

В школе вызовут интерес опыты по выращиванию карликовых форм некоторых комнатных растений, например колеуса. С этой целью укореняют маленькие черенки колеуса. Затем пересаживают их в маленькие керамические горшки с бедной почвой. Полив производят умеренно, по мере высыхания кома. В этих условиях колеус растет медленно, образуя очень мелкие листочки. Интересно, что растения в этих условиях, несмотря на свои малые размеры, обильно цвели.

В отличие от абиотических, связанных с всевозможными действиями неживой природы, биотические факторы охватывают все влияния живой природы. Они оказывают воздействие на среду в целом и на отдельные организмы, на целые сообщества. Биотические факторы, как и абиотические, оказывают значительное воздействие на приспособление видов к условиям жизни, которые формируются в борьбе за существование в процессе естественного отбора. Некоторые примеры таких приспособлений можно показать на комнатных растениях. Так, ядовитость млечного сока молочаев наряду с шипами служит защитой растений от поедания их животными. Стапелия - сочное растение пустынь Южной Африки, стебли которого не защищены колючками. Но, несмотря на это, растение не поедают животные, так как сок его ядовит.

Опыление многих растений связано с насекомыми. Например, крупные, оригинальной, пятилучевой формы цветки стапелии опыляют мухи. Помимо обильно выделяющегося нектара, мух привлекают запах и окраска цветков, напоминающие несвежее мясо.

Многие растения способны вырабатывать химические вещества, которые оказывают воздействие на другие организмы. Примером может служить плектрантус кустарниковый. Листья этого неприхотливого комнатного растения содержат много эфирных масел. Замечено, что их запах отпугивает молей и мух - за это растение часто называют «мольным деревом», а в некоторых местах - «мухогоном» [5].

Влияние биотических факторов в экосистемах на живые организмы очень сложны и многообразны. Особо важную роль играет питание, которое и определяет структуру сообществ биоценозов. Поэтому изучение цепей питания непосредственно связано со структурой биоценоза. В качестве примерной структуры биоценоза обычно рассматривают искусственную экосистему - аквариум как модель водоема. В аквариум засыпают грунт, высаживают водные растения, запускают улиток и рыб. Еще лучше использовать аквариум со «старой» водой, в котором сложилось уже биологическое равновесие. В нем оставляют несколько рыб любых пород, но лучше всего для опыта использовать гуппи. Эти рыбки неприхотливы, быстро размножаются и дают разнообразное по форме и окраске потомство. Учащиеся могут выявить взаимосвязи между животными и растениями в аквариуме, составить их простейшие цепи питания, уяснить роль зеленых растений. Интересно провести длительное наблюдение за развитием живых организмов в аквариуме. Для этой цели используют аквариум объемом не менее 60 л. В него сажают несколько видов водных растений - валлиснерию, элодею, кабомбу, криптокорину, пистию, риччию, ряску и др. Из моллюсков можно поместить физ, катушек и др. Если аквариум оборудуют вновь, то к чистой воде рекомендуем добавить 1/3 «старой» воды из другого аквариума, в котором уже сложилось биологическое равновесие. Важно, чтобы освещение аквариума было достаточно для нормального развития водных растений, но и не очень ярким. При сильном освещении начинают бурно размножаться одноклеточные водоросли и вода «зацветает». По мере испарения воду в аквариум необходимо доливать. В него помещают 3-4 пары гуппи с различными формами плавников. Учащиеся, которые будут вести дневник наблюдений, должны отмечать, как размножаются растения, улитки, рыбы, какие изменения происходят в их численности (особенно среди гуппи). Через некоторое время их число достигнет определенного уровня и долгое время изменяться не будет. Здесь важно отметить соотношение самцов и самок, какие формы (вуалевые, шарфовые или обычные плавники) стали доминирующими. На основании этих наблюдений можно сделать выводы о развитии биоценоза, о факторах стабилизирующего отбора.

Искусственная модель микробиоценоза может быть создана следующим образом. На дно аквариума насыпают слой крупного речного песка, затем кладут слой сфагнума, а на него слой земельной смеси. При составлении земельной смеси нужно учитывать, какие растения будут высаживать непосредственно в почву.

Растения следует подбирать из одинаковых экологических групп. Например, растения влажных тропиков, растения субтропиков, растения пустынь и др. Поливать в зависимости от создаваемого биоценоза. Если высаживают растения влажных тропиков, поливать надо обильно, чтобы сфагнум хорошо пропитался водой. Для субтропических видов полив должен быть более умеренным, а для растений пустынь пропитать примерно только половину слоя почвы. Это будет хорошо видно через стекло аквариума. Сфагнум отлично впитывает и удерживает влагу, поэтому его слой в зависимости от типа биоценоза и размеров аквариума может быть различным: для биоценоза влажных тропиков -3-5 см, для биоценоза субтропиков -2-3 см, а для биоценоза пустыни вообще можно его не использовать или сделать слой не более 1 см. После полива аквариум накрыть стеклом, вырезанным по его площади, и для лучшей герметичности его оклеить лейкопластырем [6].

Наблюдение за такой искусственной экосистемой можно проводить в течение 3-5 лет и даже более, регистрируя происходящие в ней изменения, развитие растений, появление и развитие организмов почвенной фауны и др.

Действие человека как экологического фактора в природе огромно и разнообразно. Одним из примеров может быть создание человеком огромного числа самых разнообразных видов и сортов комнатных растений. Так, например, в настоящее время в комнатном цветоводстве имеют широкое распространение амариллисы гибридные, полученные от скрещивания нескольких видов гиппеаструма и южноафриканского вида амариллиса.

Можно также привести многочисленные сорта азалии, сенполии, цикламена и других комнатных растений, полученных человеком.

На комнатных растениях можно продемонстрировать и сезонный ритм жизни организмов. Несмотря на то что многие поколения комнатных растений произрастают в искусственных условиях, где сезонная периодичность отсутствует, биологический ритм их сохраняется. Практически у всех комнатных растений есть периоды покоя. Особенно ярко они выражены у таких растений, как ахименес, амариллис, цикламен, глоксиния и др.

Интересно отметить, что у комнатных растений сохраняется тот же сезонный ритм, какой был у них в естественных условиях на их родине. У многих растений - выходцев из южного полушария - сезонные ритмы совсем не согласуются с нашими временами года. Яркий пример в этом отношении - зигокактус. Он цветет в декабре, за что его в народе так и называют «декабрист». В это время на его родине - в тропиках Южной Америки - лето. Следовательно, биологические ритмы, выработавшиеся у растений в результате длительного приспособления к условиям существования, закреплены генетически.

Опыты по фотопериодизму можно поставить в свето-темновой камере, регулируя продолжительность освещения. Результаты опытов будут видны уже через месяц. Среди комнатных растений короткого дня можно назвать пуансеттию, которая завоевывает все большую популярность среди любителей цветоводства, зигокактус, каланхое. К растениям длинного дня относят бальзамин, гортензию, кальцеолярию, колеус, примулу и др. Для нормального развития этих растений требуется продолжительность освещения 16-17 ч в сутки, еще лучше они растут и цветут при беспрерывном освещении.

Влияние продолжительности освещения на рост и развитие растений можно продемонстрировать на опытах с колеусом. Для этого одно растение колеуса помещают в световую камеру с продолжительностью освещения 5 ч в сутки, а другое - с беспрерывным освещением. Результаты опыта наглядно видны через 15-20 суток.

Для опыта с однолетними дубками, выращенными из желудей, их делят на две группы. Одну группу помещают в условия короткого дня. Поскольку опыт проводят в зимнее время, то эти дубки выращивают в кабинете биологии без дополнительного освещения. Вторую группу дубков выращивают в условиях длинного дня с продолжительностью освещения 16-17 ч в сутки, а еще лучше при беспрерывном освещении. Сопоставляя результаты опыта, учащиеся убеждаются, что у дубков первой группы при коротком дне сбрасывается листва, а у второй группы дубков листья не только сохраняются, но и развиваются новые.

Замечено также, что дополнительное освещение вызывает более быстрое корнеобразование у черенков некоторых комнатных растений. Так, при увеличении продолжительности освещения зеленые черенки бегонии, ирезине, олеандра, фуксии, эхеверии укореняются скорее [10].

У некоторых растений, чувствительных к фотопериоду, без соответствующих смен дня и ночи развиваются только вегетативные органы, а цветения не происходит. Некоторым растениям для нормального цветения наряду с длиной дня в определенные периоды требуется понижение температуры. Несоблюдение этих требований приводит к тому, что некоторые комнатные растения или вообще не цветут, или цветут очень редко.

Ученые установили, что некоторым растениям нужна определенная последовательность фотопериодов - наступление длинных дней после коротких ночей и наоборот. Этот механизм позволяет растению воспринимать различия между удлинением дня весной и уменьшением его осенью. Реакции на комплексный фотопериодический, температурный, водный режимы выработались у растений в ходе естественного отбора и позволили в борьбе за существование приспособиться к определенным экологическим условиям.

Заключение

В ходе исследования было выявлено, что использование комнатных растений является важным компонентом преподавания биологии.

Выполнение работ, связанных с проведением опытов и наблюдений за комнатными растениями, способствует выработке у учащихся приемов и навыков самостоятельной познавательной деятельности, которые впоследствии могут стать основой для более серьезных исследований.

Работая с комнатными растениями, учащиеся усваивают важнейшие приемы и трудовые навыки по уходу за ними, пересадке и размножению их. Эти приемы могут оказаться полезными в повседневной жизни, а возможно, и в будущей профессии.

Комнатные растения являются частицей живой природы, которую человек стремится перенести в свое жилище.

В настоящее время стремление человека к общению с природой заметно возрастает. Если школьник начинает увлекаться выращиванием комнатных растений, то у него обязательно появляется стремление узнать о них как можно больше: откуда происходят эти растения? Каковы условия их жизни на родине? Какие условия необходимо создать для их лучшего произрастания в помещении? Задача учителя - поддержать любознательность ученика, подсказать, как найти ответы на интересующие его вопросы. Это будет способствовать формированию у школьника потребности в приобретении новых знаний. Интерес к комнатным растениям, познание их жизнедеятельности могут развить стремление познания разнообразия живой природы, желание стать ее другом.

У некоторых учащихся интерес к растениям может проявиться в виде любознательности, у других он может быть более глубоким и устойчивым. Учитель должен не только удовлетворять любознательность учащихся, но и стремиться поддержать возникший интерес.

Учащимся можно дать индивидуальные задания по уходу за комнатными растениями, проведению опытов и наблюдений, подготовке сообщений и рефератов.

Список литературы

1. Верзилин Н.М., Корсунская В.М. Общая методика преподавания биологии. 4-е изд. - М.: Просвещение, 1983. - 383с.

2. Гаджиева И.Х. Методы преподавания биологии. - Махачкала: ИПЦ ДГУ, 2001. - 325с.

3. Горощенко В.П., Степанов И.А. Методика преподавания природоведения: Учеб пособие для учащихся пед. уч-щ. - М.: Просвещение, 1984. - 159с.

4. Жоголева В.Г., Приходько С.Н. Цветы. Комнатные растения и дикорастущие кустарники. - Киев: Урожай, 1981. - 410с.

5. Зверев И.Д., Мягкова А.Н. Общая методика преподавания биологии. - М.: Просвещение, 1985. - 191с.

6. Клинковская Н.И., Пасечник В.В. Комнатные растения в школе. - М.: Просвещение, 1986. - 143с.

7. Нога Г.С. Опыты и наблюдения над растениями. - М.: Просвещение, 1983. - 340с.

8. Пономарева И.Н. и др. Общая методика преподавания биологии. - М. Академия, 2003. - 358с.

9. Тетюрев В.А. Методика эксперимента по физиологии растений. - М.: Просвещение, 1980. - 387с.

10. Хрестоматия по методике преподавания биологии / Сост.: И.Д. Карцева, Л.С. Шубкина. 2-е изд. перераб. - М.: Просвещение, 1984. - 288с.

Размещено на Allbest.ru