Открытый урок на тему: Плауны. Хвощи. Папоротники. Их общая характеристика

Урок 23.

Тема урока: Плауны. Хвощи. Папоротники. Их общая характеристика

Тип урока: Урок «открытия» нового знания

Используемые технологии: здоровьесбережения, проблемного обучения, групповой деятельности,  развивающего обучения, интерактивные

Формируемые УУД

Коммуникативные: строить речевые высказывания в устной форме; аргументировать свою точку зрения;

использовать информационные ресурсы для подготовки презентации проекта о разнообразии и роли высших споровых растений в природе

Регулятивные: формулировать цель урока и ставить задачи, необходимые для ее достижения; планировать свою деятельность и прогнозировать ее результаты; осуществлять рефлексию своей деятельности

Познавательные: устанавливать причинно-следственные связи размножения папоротникообразных от строения; сравнивать и делать выводы на основе сравнений о прогрессивном строении папоротников; составлять план параграфа; работать с натуральными объектами

Ожидаемые результаты: Находить общие черты строения и размножения плаунов, хвощей, папоротников, их различия. Сравнивать особенности строения и размножения мхов и папоротников, делать вывод о прогрессивном строении папоротников. Характеризовать роль папоротникообразных в природе, обосновывать необходимость охраны исчезающих видов. Использовать информационные ресурсы для подготовки презентации проекта о разнообразии и роли высших споровых растений в природе

Оборудование урока:  сухой мох сфагнум, весы с разновесами, стакан с водой, пинцет, фильтровальная бумага, таблица «Цикл развития папоротника», динамическое пособие «Развитие папоротника», живые экземпляры комнатных папоротников, а также аквариумные виды папоротников, гербарные образцы различных папоротников, хвощей, плаунов, коллекция «Каменный уголь и продукты его переработки», геохронологическая шкала, рисунки пейзажей каменноугольного периода, Красная книга растений, «Каменный уголь и продукты его переработки», геохронологическая шкала, рисунки пейзажей каменноугольного периода.

Ключевые слова и понятия: папоротникообразные, органы, ткани, высшие споровые растения, сосудистые растения; папоротники (отдел папоротниковидные), хвощи (отдел хвощевидные) и плауны (отдел плауновидные); корневище, вайи, спорангии, споры, заросток, архегонии, антеридии, папоротникообразные, папоротники, хвощи, плауны; каменноугольный период (карбон), палеозойская эра; значение папоротникообразных в природе и жизни человека.

Предварительная подготовка к уроку:

• Выписать термины на доске

• Распечатать текст практической работы - один на каждую группу.

Опыт, показывающий гигроскопические возможности торфяного мха сфагнума

Оборудование: сухой мох сфагнум, весы с разновесами, стакан с водой, пинцет, фильтровальная бумага.

Общие рекомендации. По желанию учителя данная работа может проводиться не в виде наглядного опыта, а как часть практической работы 23 или как самостоятельная практическая работа.

Ход опыта

1. Возьмем небольшое количество сухого мха сфагнума и взвесим его на весах.

2. Опустим весь взвешенный мох в стакан с водой на 5–7 мин.

3. По истечении времени аккуратно вынем мох из стакана, положим на фильтровальную бумагу (пока вода не стечет).

4. Снова взвесим мох.

Итог. Масса набухшего (напитавшегося водой) мха увеличилась более чем в 10 раз.

Вывод. Торфяной мох сфагнум способен впитывать и удерживать в себе количество воды, превышающее собственную массу более чем в 10 раз.

Заполните таблицы.

Сравнение зеленых и сфагновых мхов на примере кукушкина льна и сфагнума

Ход урока.

1. Организационный момент (2 мин).

Учитель приветствует учеников. Напоминает им о правилах поведения на уроке.

Проверяет готовность оборудования у учеников для урока.

1. Основная часть урока (30 мин).

Заслушивание доклада о растениях. Ответы на вопросы по тексту доклада (их готовит докладчик, а учитель заранее проверяет и поправляет при необходимости).

Анализ практических работ и выставление оценок.

Проверка домашнего задания проводится в форме самостоятельной работы.  Работа проходит в малых группах, по 4-5 человек. Отчитывается один представитель. Объясняя и аргументируя полученные результаты.

Опыт, показывающий гигроскопические возможности торфяного мха сфагнума

Оборудование: сухой мох сфагнум, весы с разновесами, стакан с водой, пинцет, фильтровальная бумага.

Общие рекомендации. По желанию учителя данная работа может проводиться не в виде наглядного опыта, а как часть практической работы 23 или как самостоятельная практическая работа.

Ход опыта

1. Возьмем небольшое количество сухого мха сфагнума и взвесим его на весах.

2. Опустим весь взвешенный мох в стакан с водой на 5–7 мин.

3. По истечении времени аккуратно вынем мох из стакана, положим на фильтровальную бумагу (пока вода не стечет).

4. Снова взвесим мох.

Итог. Масса набухшего (напитавшегося водой) мха увеличилась более чем в 10 раз.

Вывод. Торфяной мох сфагнум способен впитывать и удерживать в себе количество воды, превышающее собственную массу более чем в 10 раз.

Заполните таблицы.

Сравнение зеленых и сфагновых мхов на примере кукушкина льна и сфагнума (все, что помещено в скобках, заполняют ученики, а для учителя это небольшая подсказка)

Отчитывается один представитель группы. Объясняя и аргументируя полученные результаты. Выставление оценок определяется учителем.

Изложение нового материала.

Вспомните, в чем состоит основное отличие высших растений от низших. (Тело высших растений в отличие от низших имеет четко дифференцированные органы.)

Папоротникообразные – высшие растения. У них имеются все основные органы, характерные для высших растений: стебли, листья и корни. У них хорошо развиты покровные, проводящие и механические ткани, что позволяет отдельным представителям этой группы достигать достаточно больших размеров. Проводящие ткани представлены ксилемой и флоэмой. Появление проводящих тканей является огромным эволюционным достижением, открывающим перед этими растениями большие возможности для расселения и занятия новых экологических ниш.

Наличие дифференцированных органов и тканей является одним из приспособлений к жизни на суше. Размножаются папоротникообразные при помощи спор, поэтому они, как и мохообразные, относятся к высшим споровым растениям. Но в отличие от мохообразных папоротникообразные являются сосудистыми растениями. Первые сосудистые растения появились более 400 млн лет назад.

Современные папоротникообразные – представители очень древних растений. Многие из ныне живущих форм являются реликтовыми, поэтому их иногда называют живыми ископаемыми. Реликтовыми являются те растения, которые сохранились с прошлых геологических эпох, со времен, когда они и им подобные были широко распространены. Папоротникообразные средней полосы в основном травянистые растения, обитатели влажных тенистых территорий. Чаще всего их можно встретить под пологом леса или в тенистых оврагах. В тропических широтах чаще встречаются древовидные представители этого отдела.

Папоротникообразные – большая группа растений, насчитывающая более 10 000 видов. К ним относятся папоротники (отдел папоротниковидные), хвощи (отдел хвощевидные) и плауны (отдел плауновидные).

Папоротники широко распространены на земном шаре. Большая их часть обитает на суше в местах с повышенной влажностью, но встречаются и такие, которые обитают в воде. (Учитель демонстрирует таблицы с изображением папоротников, гербарные образцы различных папоротников средней полосы, комнатные папоротники (нефролепис, страусник, адиантум (венерин волос), асплениум, селягинелла и др.), а также по возможности аквариумные виды папоротников, например, сальвинию.)

Папоротники средней полосы – многолетние травянистые растения, но во влажных тропических лесах встречаются древовидные формы до 20 м в высоту с пятиметровыми листьями. Их стволы толщиной до 30 см, но тем не менее, как и все папоротникообразные, они не имеют камбия. В наших лесах чаще всего встречаются орляк, кочедыжник женский, щитовник мужской и др.

Если рассмотреть внешнее строение папоротника более подробно, становится ясно, что под землей расположено корневище.

      –  Вспомните, что такое корневище. (Это видоизмененный побег.)

От корневища отходят небольшие корни это придаточные корни. Корни

папоротникообразных сохранили многие примитивные признаки строения древних

стеблей, они устроены проще, чем корни семенных растений.

От корневищ растут также и листья папоротника. Листья имеют особое строение и называются вайями. У большинства папоротников вайи сильно рассечены, но встречаются виды, у которых они цельные. Черешки вайи покрыты характерными буроватыми чешуйками. Вайи длительное время нарастают верхушкой, что характерно для целых побегов у высших растений. Молодые, еще не распустившиеся листья, улиткообразно закручены, потому что нижняя поверхность вайи растет быстрее, чем верхняя. Чаще всего листья папоротников, помимо фотосинтеза, выполняют еще и спороносную функцию.

Если летом посмотреть на нижнюю сторону вайи папоротника, можно увидеть небольшие коричневатые бугорки. Это группы спорангиев (от греч. «спора» и «ангейон» – сосуд) – образований, в которых созревают споры. Спорангий имеет линзообразную форму. При созревании спор стенка спорангия разрывается и споры высыпаются. Спорангии имеют специальные приспособления для разбрасывания спор по типу катапультирования. Споры очень мелкие и легкие и переносятся ветром на большие расстояния, могут долго сохранять способность к прорастанию.

При попадании в благоприятные условия спора начинает прорастать. Из проросшей споры развивается небольшая зеленая пластинка или нить – заросток. Заросток располагается очень близко к земле, где влажность более высокая. На заростке расположены ризоиды, с помощью которых он прикрепляется к почве. Через некоторое время заросток становится больше (достигает нескольких миллиметров). На нижней стороне заростка образуются женские половые органы, называемые архегониями (от греч. «архее» – начало и «гоне» – рождение), и мужские, которые называются антеридиями (от греч. «антерос» – цветущий). (Стоит отметить, что у мохообразных женские и мужские половые органы носят такое же название.) Подвижные мужские гаметы сперматозоиды проникают к яйцеклеткам, после чего происходит оплодотворение.

Передвижение сперматозоидов может происходить только при наличии воды.

После оплодотворения образуется зигота, из которой развиваются небольшой побег и придаточные корни. Это зародыш будущего растения. Он растет и постепенно превращается в молодой папоротник. Но пройдет еще несколько лет, прежде чем на молодом растении образуются спорангии со спорами.

Хвощи – многолетние травянистые растения с длинными ветвящимися корневищами, зимующими в почве. Хвощи произрастают в основном в Северном полушарии. На территории России чаще всего встречаются хвощ полевой, хвощ луговой, хвощ лесной, хвощ болотный и другие виды. В каменноугольном периоде эта группа растений была представлена в основном гигантскими древовидными растениями, которые вымерли. Современные хвощи – жесткие, за счет большого количества содержащегося в них кремнезема, травы с мутовчатым листорасположением. Листья их мелкие, чешуевидные, сросшиеся в виде трубочек. Растут хвощи на болотах, на лугах, в лесу, в неглубоких водоемах.

Летние побеги хвощей ветвистые, состоящие из члеников, с ярко выраженными междоузлиями. Листья хвощей часто не имеют зеленой окраски (соответственно, в них отсутствует хлорофилл), фотосинтез у этих растений происходит в основном в членистых стеблях.

На верхушке некоторых побегов располагаются спороносные колоски. Эти побеги не ветвятся и отмирают после образования спор. После высыпания спор и попадания их в благоприятные условия, цикл развития хвощей схож с папоротниками.

Плауны – также являются очень древними растениями (самые древние из папоротникообразных). В каменноугольном периоде были широко распространены их древовидные предки. Плауны обитают от тропиков до арктических областей. Большинство тропических форм – эпифиты – живет на других растениях. В умеренных областях они образуют целые ковры в лесу, хорошо заметные зимой, так как являются вечнозелеными растениями.

Современные плауны – многолетние травянистые вечнозеленые растения. Листья плауна очень мелкие, похожие на заостренные удлиненные чешуйки. Стебли плаунов длинные, ползучие, с вертикальными побегами. На ползучих стеблях образуются придаточные корни. Летом на прямостоячих побегах образуются спороносные колоски со спорами.

Российские леса населяют плаун булавовидный и баранец обыкновенный. Многие виды плаунов являются редкими и исчезающими видами, занесенными в Красную книгу. Кроме того, они требуют охраны и как реликтовые растения. было около 300 млн лет назад. (Учитель демонстрирует геохронологическую шкалу и пейзажи каменноугольного периода.) В то время климат на Земле был очень теплым и влажным. Часто шли теплые тропические дожди, воздух постоянно был заполнен туманом – водяными парами. Большую часть суши занимали мелководные озера, болота, которые плавно переходили в неглубокие морские заливы. Растительный покров нашей планеты сильно отличался от современного. На Земле господствовали папоротникообразные и голосеменные растения. Большинство папоротникообразных тех времен имели древовидную форму и достигали 20–40 м в высоту. Травянистые растения того периода также были представлены папоротникообразными и мхами. Эти растения гораздо больше напоминали современные мхи, папоротники, хвощи, плауны.

Значение папоротникообразных в жизни людей

•  Некоторые папоротники и хвощи являются лекарственными растениями.

•  Многие папоротники выращивают в качестве декоративных комнатных и уличных растений.

•  Корневища и молодые листья некоторых папоротников, а также весенние побеги хвощей употребляют в пищу.

•  Споры плаунов используют в аптечном деле (в частности, как детскую присыпку).

•  Порошком из спор различных папоротникообразных обсыпают формы для литья металлических изделий, чтобы детали лучше отходили от форм.

•  Жесткие побеги хвоща раньше измельчали и использовали при полировке металлических изделий.

•  Многие папоротники и хвощи являются пионерными растениями и первыми появляются на пустырях и пожарищах.

•  Хвощи являются природным индикатором закисленности почв.

•  Кроме того, некоторые виды папоротников и хвощей (например, хвощ полевой) являются трудноистребимыми сорняками.

В Красную книгу России внесены 10 видов папоротников и 4 вида плаунов.

Закрепление полученных знаний.

      –  Ответьте на вопросы.

1. Какие группы растений относятся к папоротникообразным?

2. Какие папоротники обитают в лесах средней полосы?

3. Как называется сложный лист папоротника?

4. Как называются женские половые органы у папоротников?

5. Как называются мужские половые органы у папоротников?

6. Как происходит оплодотворение папоротника?

7. Какое условие является необходимым?

8. Опишите цикл развития папоротника.

9. Какие хвощевидные растения обитают в лесах средней полосы?

10. Какие плауновидные растения обитают в лесах средней полосы?

1. Подведение итогов и домашнее задание (3 мин).

Прочитать материал § 22, пересказать, ответить на вопросы в конце параграфа.

В альбоме нарисовать графическую схему, отражающую цикл развития папоротника.

Назначить ученика и сообщить ему темы сообщения, или предложить приготовленный текст, а ученик его выучит.

Учителю необходимо проконтролировать запись домашнего задания учениками в дневник.