Урок биологии по теме "Фотосинтез" (6 класс)

Технологическая карта урока биологии в шестом классе

Жест Н.О.,

учитель биологии,

МАОУ гимназия № 40

Предмет: биология

Класс: 6

Тема урока: «Фотосинтез»

Раздел программы по биологии: Основные процессы жизнедеятельности растений

Тип урока: урок усвоения новых знаний, преобладающая форма работы групповая.

Время проведения урока: второй урок  в разделе: «Основные процессы жизнедеятельности растений».

Оборудование: интерактивная доска Smart, ноутбук, готовые рабочие листы для учащихся, раздаточный материал.

УМК:  учебник Пономарева И.Н. Биология: 6 класс. М. – Вентана-Граф, 2013.

Программное обеспечение: программа Microsoft Office PowerPoint, презентация по теме урока, подготовленная учителем

Цели:

Образовательные: раскрыть сущность процесса фотосинтеза и его значения для жизни на Земле,  познакомиться с историей открытия фотосинтеза, результатами экспериментов по выявлению условий, необходимых для процесса фотосинтеза.

Развивающие развивать логическое мышление, навыки самостоятельной работы, умение делать выводы из анализа результатов эксперимента и представлять результаты своей деятельности.

Воспитательные: воспитывать бережное отношение к зеленым растениям, стремление к получению новых знаний, самостоятельность, умения работать в коллективе.

Ожидаемые результаты учащихся:

Личностные УУД: проявлять познавательный интерес к изучению фотосинтеза; понимать: учебные задачи и стремиться их выполнить.

Регулятивные УУД: самостоятельно определять цель учебной деятельности; осуществлять целенаправленный поиск ответов на поставленные вопросы; выполнять задания в соответствии с целью; самопроверку, взаимопроверку и корректировку учебного задания.

Коммуникативные УУД: формулировать собственные высказывания в рамках учебного диалога, используя термины; организовывать учебное взаимодействие в группе.

Познавательные УУД: структурировать знания; анализировать текст и рисунки; объекты живой природы, представлять информацию в виде схем, таблиц.

Этапы урока	Форма работы с интерактивной доской Smart	Деятельность учителя	Деятельность учащихся	УУД
1.   Вызов Предполагаемый результат: постановка учебной задачи		Знакомит с высказыванием К.А. Тимирязева Организует обсуждение Вопросы: - Какой процесс описывает ученый? -Что случилось с солнечным лучом? Побуждение к формулированию темы урока.   Организует обсуждение и побуждает к формулированию задачи Вопросы: - Как вы думаете, какую роль играет фотосинтез для растений? -Какие условия необходимы для него? -Всегда ли он происходит? - Какова функция фотосинтеза?	Обсуждают и формулируют тему урока. Записывают тему урока в тетрадь: «Фотосинтез»                                 Формулируют задачу урока: выяснить  фотосинтез это процесс питания или дыхания для растений?	РК
3.Фаза осмысления   Предполагаемый результат Освоение нового материала		Организует работу в группах. Раздает задания группам, объясняет этапы выполнения работы
		Организует работу учащихся с текстами в группах 1 группа -  объяснить опыты ван Гельмонта и Д. Пристли.  2 группа -  прокомментировать опыты Д. Пристли и Жан Сенебье, 3 группа объяснить полученные результаты эксперимента Сакса Содержание заданий см. Приложение 1.   Работа ведется 3 группами     Организует обсуждение содержания проведенных наблюдений и сделанных выводов.	1.     Работают в соответствии с Инструкцией (см. Приложение 2). 2.     Извлекают и анализируют информацию из различных источников. Сравнивают  и объясняют биологические эксперименты доказывающие образование крахмала в зеленых частях растения на свету, делают выводы 3.     1. Работают с текстом и рисунками. 4.     2. Обсуждают опыты и эксперименты, объясняют полученный результат, находят биологические неточности в выводах ученых 5.     3. Готовятся к представлению результатов работы. 6.       Обобщают результаты работы в группе,  представляются их классу, учащиеся дополняют и уточняют ответы, заносят поэтапно выводы в таблицу  (см. Приложение). Полученная в результате совместной работы  - таблица заносится в тетрадь.	ЛП РК
		Организует обобщение групповой работы полученные результаты записать в виде «уравнения» и, исходя из уравнения, дать определение понятию ФОТОСИНТЕЗ (запись в словаре)	Анализируют процесс фотосинтеза, записывают его в  виде уравнения   Солнечный свет Углекислый газ + вода Хлорофилл Органическое вещество (сахар - крахмал) + кислород Формулируют по схеме определение понятия «фотосинтез» Фотосинтез – процесс образования в зеленых клетках растения органических веществ (углеводов) из неорганических за счет энергии света.
3.Фаза рефлексии   Предполагаемый результат: обобщение и систематизация знаний, оценка своей деятельности	Условия                     Результат               Хлорофилл         Свет                     Органические вещества (крахмал)        Вода   Углекислый            Кислород  газ	Организует работу по заполнению скелета рыбы (Прием Фишбоун)         Организует обсуждение. Достигли ли мы задачи поставленной в начале урока Вопрос: Так что же такое процесс фотосинтеза для растения: питание или дыхания?   -Как называется такой тип питания? -Вспомните, для каких организмов он еще характерен? -Какие типы питания вы еще знаете, приведите примеры. -Объясните, почему К.А. Тимирязев называл роль растений на Земле «космической». -Сформулируйте выводы по данной теме.   Организует работу учащихся по формулированию примеров, где могут пригодиться  полученные знания о процессе фотосинтеза, решают биологические задачи (см. Приложение).	Называют и описывают условия и результаты процесса фотосинтеза (Прием Фишбоун).       Систематизируют полученные знания, отвечая на вопрос. Приводят примеры, обосновывают космическую роль зеленых растений. Выдвигают предложения об условиях, способствующих эффективности фотосинтеза и повышению урожайности растений.  Формулируют выводы, делают записи в тетради: Выводы -Фотосинтез – это процесс питания для растений. -В результате фотосинтеза у растений с помощью хлорофилла на свету из воды и углекислого газа образуются органические вещества (крахмал). -Для растений характерен автотрофный способ питания. -В результате фотосинтеза в атмосферу поступает кислород.	РКЛ
		Формулирует домашнее задание (на выбор): 1.   Прочитать параграф 14, схематично изобразить процесс фотосинтеза (2-4 задание – одно  на выбор) 2.   Подумать: Во всех ли клетках листа образуются органические вещества? Привести доказательства своих выводов?  3.   Составить рассказ об особенностях строения листа, связанных  с осуществлением процесса фотосинтеза.  4.   Подумать и обосновать: Происходит ли фотосинтез у красных водорослей?
		Организует рефлексию,  продолжите предложения	Оценивают свою работу на уроке

Приложение 1

Группа 1

1. Голландский ученый ван Гельмонт сделал интересный опыт (см. рисунок). Он взял высушенную землю и наполнил ею кадку. Масса земли была 80 кг. Ученый посадил в кадку ветку ивы массой 2кг. Растение поливали чистой дождевой или дистиллированной водой, лишенной минеральных солей. Через 5 лет деревце выросло большим, массой 60 кг. Масса земли составляла 79 кг. 943 г. Масса дерева увеличилась на 58 кг, а масса земли уменьшилась на 57 г.

Вопросы и задания:                                                                                                    

1.      Объясните, за счет чего растение увеличилось в размерах и массе.

2.      Какую ошибку допустил ван Гельмонт при постановке опыта?

3.       Уменьшение веса почвы ученый посчитал ошибкой эксперимента. Так ли это на самом деле? (Вспомните материал прошлого урока)                                                                                                                         

                                                                                                                                                                                                                     Рис. 1

2. В 1772 г. английский химик Д. Пристли, поставив ряд опытов, убедился, что продолжительное горение или продолжительное дыхание в ограниченном объеме воздуха делает этот воздух негодным для дальнейшего горения и для дыхания: свеча в нем тухнет, животное умирает.

            «Таким образом, – рассуждал Пристли, – вся атмосфера должна была бы вскоре сделаться непригодной для горения, для жизни, а между тем, сколько уже веков существует мир, а этого незаметно. Очевидно, в природе должен существовать процесс, который этот испорченный воздух вновь превращает в хороший. Не принадлежит ли эта роль растению?»

В 1772 г. Пристли провел следующий опыт: под стеклянный колпак, помещенный над водой, под которым потухла свеча или задохнулась мышь, он поместил растение (мяту) и оставил его на некоторое время. Растение не только не погибло, но даже продолжало развиваться, и когда по пришествии нескольких дней под колпак была помещена мышь или горящая свеча, то оказалось, что воздух действительно изменился, получил вновь способность поддерживать горение и дыхание. Вот как сам Пристли описывает свои опыты:

«Я взял некоторое количество воздуха, совершенно испорченного дыханием мыши, которая в нем                  Рис. 2

погибла; разделив его на две части, я ввел одну часть в сосуд, погруженный в воду, в другую же часть его, также заключенную в сосуд с водой, я ввел ветку мяты. Это было сделано в начале августа 1771 г. Через 8–9 дней я нашел, что мышь прекрасно могла жить в той части воздуха, в которой росла ветка мяты, но моментально погибла в другой порции его. В течение 7 дней пребывания в сосуде с испорченным дыханием воздухом побег мяты вырос почти на 3 дюйма на старых ветвях и, кроме того, образовал несколько новых».

Вопрос: Какой газ выделяло растение в опытах Пристли?

Группа 2

1. Джозеф Пристли обнаружил, что растение способно «улучшать» воздух, который был «испорчен» горением свечи или дыханием животных.

Желая впоследствии повторить опыт, доставивший ему такую громкую и заслуженную славу, он потерпел неудачу: он не мог получить прежних результатов; растения упорно не хотели разлагать углекислоты, не выделяли из нее кислород. Хотя эти неудачи не пошатнули его собственного доверия к прежним опытам, но, тем не менее, стало очевидно, что от его внимания ускользнуло какое-то существенное условие, из-за которого опыт не удавалось воспроизвести. Спустя год Пристли обнаружил свою ошибку. Свидетелем этих новых изысканий Пристли был голландский врач                        Рис.3

Ян Ингенхауз, работавший некоторое время в Англии. Он воспользовался приемами исследования Пристли и, дополнив их новыми методами, произвел ряд хороших опытов, которые подтвердили догадку Пристли.

Вопрос: Проанализируйте опыт, показанный на рисунке, и объясните, какую ошибку допустил Пристли при проведении своих повторных опытов.

2. Большой вклад  в развитие учения о фотосинтезе внес швейцарский библиотекарь Жан Сенебье. Он погружал листья в воду в сосуде, имевшем форму опрокинутой воронки с глухой узкой частью: в этой глухой, т.е. закрытой сверху, трубочке и собирался газ, выделявшийся с поверхности листьев.

Сенебье знал, что для того, чтобы на листьях появлялись пузырьки, вода должна содержать воздух. Но какой? Проведя ряд опытов, он убедился, что для выделения листьями «чистого воздуха» (кислорода) необходимо, чтобы в воде содержалось некоторое количество «связанного воздуха», т.е. углекислоты.

Он рассуждал следующим образом: «Вещество растения должно происходить из окружающей его среды, но из какой части этой среды из земли, из воды или из воздуха? Что оно берется не из почвы, это доказывали еще классические опыты Ван Гельмонта, выяснившие полную возможность воспитания растения в воде. Что не из воды –  это доказывалось ничтожностью того твердого вещества, которое растворено в воде, а также фактом, что кактусы и некоторые другие растения могут долго существовать без воды. Остается только воздух. Таким образом, становится понятной возможность существования растительности на бесплодной каменистой почве, становится понятно, почему два растения, из которых одно выращено в почве, а другое – в воде, не отличаются одно от другого по составу – в том и другом случае они черпают пищу из одного и того же источника – из воздуха».                                                                      Рис. 4

Вопросы и задания:

1.      Рассмотрите рисунок. Почему во втором случае произошло синее окрашивание листа? (Вспомните материал о химическом составе растений)

2.      Проанализируйте опыт, показанный на рисунке. Под первым стеклянным колпаком находился стаканчик со щелочью, поглощающей из воздуха углекислый газ. Сделайте вывод: почему у первого растения не наблюдалось синее окрашивание?

3.      Ответьте на вопрос, заданный когда-то Джозефом Пристли: «…в результате дыхания вся атмосфера должна была бы вскоре сделаться непригодной для горения, для жизни, а между тем сколько уже веков существует мир, а этого незаметно. Очевидно, в природе должен существовать процесс, который этот испорченный воздух вновь превращает в хороший. Не принадлежит ли эта роль растению?»

Группа 3

1. Предметом наблюдений Сакса были листья табака, настурции и герани. У этих растений, выращиваемых в обычных условиях на солнечном свете, Сакс отрезал от листовой пластинки каждого из этих растений маленькие кусочки, которые и исследовал под микроскопом.

В зеленых клетках хлорофилла он всегда находил частицы крахмала. Затем он переносил свои растения в темное помещение, где через определенные промежутки времени снова отрезал от тех же листовых пластинок маленькие кусочки.

Сакс обнаружил, что чем дольше растения оставались в темноте, тем меньше заключали они крахмала в зернах хлорофилла. По прошествии нескольких суток в хлорофилловых зернах листовой ткани растений, содержащихся в темноте, исчезали последние следы крахмала. При обратном перемещении «обескрахмаленных» растений на свет уже через несколько часов можно было убедиться в присутствии крахмала в зернах хлорофилла.

Саксу принадлежит идея чрезвычайно наглядного приема демонстрации зависимости образования в листьях крахмала от воздействия на них света (см. рисунок). Этот прием заключается в частичном закрытии листовой пластинки светонепроницаемым материалом (фольгой, черной бумагой и т.п.) и экспозиции такого полузакрытого листа на солнце. Невидимые в начале скопления крахмальных зерен в незатененной части листа, затем проявлялись под воздействием слабых растворов йода на предварительно убитые горячей водой и обесцвеченные спиртом клетки листа.                                                                                Рис. 5

По степени посинения или почернения можно было приблизительно судить о количестве образовавшегося крахмала. Эта так называемая йодная проба была впервые предложена Саксом.

Вопросы:

1.      Какой вывод сделал Сакс из своих опытов?

2.      Почему по ситовидным трубкам от листьев перемещается глюкоза, а не крахмал, который затем обнаруживается в семенах, клубнях и других запасающих органах?

2. Проделайте опыт: поместите предварительно обесцвеченный в спирте лист герани окаймленной в раствор йода. Обратите внимание на распределение синей окраски на листе. Рассмотрите зеленые листья герани.

Вопросы:

1.      Какое вещество вы выявили йодной пробой?

2.      Сравните неокрашенные места обесцвеченного листа и окраску свежих листьев герани. В каких местах не было синего окрашивания?

3.      Сделайте вывод: присутствие, какого вещества необходимо для образования органического соединения в листе?

Приложение 2

Приложение 3

Биологические задачи

1.    Известно, что 50м² зеленого леса поглощают за 1 час углекислого газа столько же, сколько его выделяет при дыхании за 1 час 1 человек, то есть 40г. Сколько углекислого газа поглощает 1 га зеленого леса за 1 час? Сколько человек смогут выдыхать этот углекислый газ за тот же час?

2.    Имеет ли фотосинтез значение для хищных животных?

3.    Исследователи установили, что интенсивность фотосинтеза в течение дня сильно изменяется. Наиболее высокая она утром, а к полудню падает, но к вечеру снова немного возрастает. Объясните, какие факторы вызывают изменение интенсивности фотосинтеза в течение дня?

4.    Хозяйка сорвала верхние зеленые листья капусты на корм кроликам. Правильно ли она сделала?

5.    В оранжереях и теплицах часто специально насыщают воздух углекислым газом. С какой целью это делают?

6.    Вспомните сказку. К. Чуковского «Как крокодил солнце проглотил». Представьте, что так случилось. К чему это может привести? (Энергию растение получает от Солнца. Вот почему фотосинтез возможен только на свету. Свет - это один из видов энергии, или одна из её форм существования. Ни человек, ни животное, ни грибы, ни растения, лишенные хлорофилла не могут усвоить энергию от солнца, хотя для жизни энергия необходима. Это может сделать только зеленое растение. На Земле благодаря зеленому растению накапливается энергия, которая поступила из космоса от Солнца).

7.     Корневая масса небольшого дерева 5 кг. Один кг корневой массы потребляет в сутки 1 г кислорода. Какую массу кислорода потребляют корни дерева за месяц и год?   (ответ: за 30 дней – 150 г; за 365 дне – 1825 г)

8.     На Крайнем Севере, в условиях полярной ночи и вечной мерзлоты, в теплицах выращивают огурцы и помидоры. Кругом снег, а в теплице зреют плоды. Каким образом  создаются необходимые условия для выращивания данных овощей?

(Для более быстрого роста и развития растений, образования плодов и семян).

9.    В теплицах и парниках человек создает определенные условия – освещенность, температурный режим, минеральное питание растений, концентрация углекислого газа. (Все эти условия увеличивают скорость фотосинтеза).

10.              В опыте лист растения смазали вазелином. Несмотря на то, что этот лист хорошо освещался солнцем, органические вещества в нём не образовались. Объясните результаты опыта. (Органические вещества не образовались, так как вазелин затрудняет газообмен через устьица, закупоривает устьица. Значит, поступление углекислого газа не может произойти, что не позволяет протеканию фотосинтезу).