Опыты естественнонаучной направленности

Опыты естественнонаучной направленности с использованием

лаборатории «Чудо-грядка».

Автор: педагог дополнительного образования

МБУДО ЦДОИРД Кузнецова Елена Павловна

Специально для организации детского экспериментирования создан учебно-исследовательский комплекс лаборатория «Чудо-грядка», который представляет собой цифровую биосистему, созданную для выращивания растений. Изменяя режимы работы модулей установки, можно демонстрировать явления окружающей среды и ставить несложные эксперименты.

Теплица оборудована 4 независимыми модулями: системы освещения, полива, увлажнения и вентиляции. На дисплее лаборатории можно увидеть температуру воздуха в ℃, влажность воздуха и почвы в %. Система освещения представлена светодиодной лентой, закрепленной на верхней неподвижной планке теплички. Можно включить режим вентилирования.

Вот некоторые опыты естественнонаучной направленности с использованием лаборатории «Чудо-грядка».

Влияние влажности воздуха на образования воздушных корней растений.

Придаточные корни часто встречаются у тропических растений – у лиан и эпифитов. Они имеют зеленую окраску и активно участвуют в фотосинтезе, поглощая кислород и влагу из воздуха. Взять растение с воздушными корнями – плющ. Это лазящее растение с длинными и стелющимися воздушными корнями, имеющими цель цепляться к различным опорам, способно подниматься по стволам деревьев, камням, скалам на высоту до 30 метров. Поместить одно растение в тепличку и устроить повышенную влажность воздуха, другое поставить рядом и наблюдать за воздушными корнями. Через 3 – 4 дня отметить появление новых корешков и рост старых воздушных корней в тепличке. Дать объяснение явлению.

От семян к растениям.

Наблюдение за набуханием и проращиванием семян. Цель опыта: подвести детей к выводу, что семена растения проходят в процессе прорастания несколько стадий. Для опыта нужны: семена фасоли или гороха; чашки Петри; ватные диски. Нужно разложить на дно чашек Петри и намочить ватные диски. Положить семена в чашку, их нужно тщательно осмотреть и выбрать только здоровые и неповрежденные. Чашки нужно поставить в «чудо-грядку» и включить фитолампу, ведь для того, чтобы растение проросло, нужно достаточное количество света. Не забывайте включать полив в чудо грядке, растениям нужна вода! Вы можете экспериментировать с различными растениями. Если вы будете внимательно следить за семенами, то заметите, как меняется их форма и размер. А уже через несколько дней они прорастут. За растениями нужно наблюдать ежедневно. Заведите себе небольшой альбом и рисуйте фасоль каждый день. Что нового появилось у фасоли сегодня? Расскажите, как она меняется. Зарисовать в дневник наблюдения прорастание семян фасоли.

Изучаем влияние света и влаги на рост растений.

Цель: подвести детей к выводу, что для прорастания семян растения жизненно необходимы и вода, и воздух. Необходимые материалы для проведения эксперимента: семена фасоли; три чашки Петри; ватные диски. Содержание эксперимента. Давайте посмотрим, что случится с фасолью, если ее по-разному поливать, и нужен ли ей воздух? В первую чашку нальем много воды и опустим туда фасолинки, чтобы они полностью утонули. У фасолинки много воды, но совсем нет воздуха. Доливайте воду каждый день, чтобы фасолинка полностью была в воде. Во вторую чашку положим смоченные водой ватные диски и на них сверху положим фасолинки. У них есть и вода и воздух, следи за тем, чтобы один «бочок» у фасолинки всегда был над водой, не заливай фасолинку полностью. В третью чашку не добавляем воду, просто оставим фасолинки в ней. У этих фасолинок много воздуха, но совсем нет воды. Все три чашки поставим в «Чудо-грядку», включим лампу и будем наблюдать, что будет происходить. Не забывайте рисовать каждый день фасолинки в своем альбоме! Первый день эксперимента. В первой банке семена фасоли залиты водой полностью. Во второй банке зерна фасоли без воды. В чашке фасоль лежит на влажной вате Второй день эксперимента. Фасоль в банке без воды не изменилась. Фасоль в банке, покрытая водой, поменяла цвет и незначительно набухла. В чашке на влажной ватке фасоль стала больше по размерам. Третий день эксперимента Семена фасоли на влажной салфетке стали прорастать, в остальных банках фасоль осталась без изменений. Четвертый день эксперимента Фасоль в банке без воды осталась без изменений. Фасоль, покрытая водой, также осталась без изменений. Семена фасоли на влажной салфетке проросли. Результат и вывод. Результат: сухая фасоль осталась без изменений, потому что не было влаги. Фасоль, в банке полностью залитая водой, набухла, но не проросла, потому что не было воздуха. Фасоль на влажной салфетке проросла, потому что она находилась в благоприятных условиях для роста. Вывод: жизненно необходимы для прорастания семян и вода, и воздух.

Изучаем зависимость растений от почвы.

Цель: подвести детей к выводу, что для роста растения наиболее благоприятна питательная почва по сравнению с песком и глиной. Необходимое оборудование:  три горшочка  почва, глина, песок  пророщенные семена фасоли. Содержание опыта. 1. Одновременно пророщенное семя фасоли сажаем в горшочки с глиной, песком и плодородной почвой. 2. Помещаем в «Чудо – грядку», поливаем и наблюдаем: через 8 дней в горшочке с почвой появились ростки фасоли, в горшочке с песком тоже появились слабые ростки, а в горшочке с глиной семена не взошли. 3. Ещё через 8 дней в горшочке с песком семена завяли (имели слабый зелёный цвет). В горшочке с почвой появились дополнительные два листа. Фасоль развивается и растёт. Выводы: Опытным путём убедились, что почва наиболее благоприятна для роста растений. Она имеет все необходимые питательные вещества для роста растения.

Разноцветный сельдерей.

Цель: подвести детей к выводу, что у растений есть система сосудов, по которым поступает вода. Необходимое оборудование:  Длинный стебель сельдерея с листьями. 51  Красная и синяя пищевые краски. Три маленьких стаканчика. Ножницы Растения добывают из почвы воду и питательные вещества с помощью трубочек-сосудов, идущих вдоль стебля от корней к листьям. Устройство этой системы похожи у всех растений – от огромных деревьев до скромного сельдерея. Проследить за питанием растений поможет этот эксперимент. 1. Нальем воду (50 – 100 мл) в каждый из трех маленьких стаканчиков. 2. Добавим в первый стаканчик синюю краску, во второй – красную, а в третий – и синюю, и красную (получится фиолетовая краска). 3. Аккуратно разрежем ножницами или ножом стебель сельдерея вдоль на три полосы. Поставим сельдерей в три стаканчика, как показано на рисунке 9. Рисунок 9. Расположение стеблей сельдерея в стаканчиках 4. Не трогаем сельдерей. Через один-два дня увидим результат. Результат. Листья сельдерея вбирают красную, синюю и фиолетовую краску. Разные листья окрашиваются по-разному. Объяснение. У растений есть два типа сосудов. Сосуды-трубочки, являющиеся ксилемой, передают воду и питательные вещества снизу вверх – от корней к листьям. Образующиеся в листьях при фотосинтезе питательные 52 вещества идут сверху вниз к корням по другим сосудам – флоэме. Ксилема находится вдоль края стебля, а флоэма – у его центра. Такая система немного похожа на кровеносную систему животных. Помните! Повреждение сосудов может погубить растение. Именно поэтому нельзя портить кору деревьев, так как сосуды находятся близко к ней.

Как созревают фрукты и овощи?

Цель: подвести детей к выводу, что фрукты и овощи быстрее созревают без света и в закрытых бумажных пакетах. Необходимое оборудование: 2 очень спелых банана; 53 3 зеленых банана; 2 зеленых помидора; 3 бумажных пакета; маркер; самоклеющиеся этикетки. Содержание эксперимента. 1. Положим один зеленый банан в «Чудо-грядку», второй зеленый банан – в пакет, а третий зеленый банан – в пакет вместе со спелым бананом. Подпишем пакеты и завяжем их. 2. Положим один зеленый помидор в «Чудо-грядку» и включим фитолампу, а второй – в пакет вместе с оставшимся спелым бананом. Завяжем и подпишем пакет. 3. Положим пакеты в темное место и не трогаем их пять дней. Потом достанем все бананы и помидоры из этих пакетов и сравним их с лежащими на столе. Результат. Зеленый банан и зеленый помидор в «Чудо-грядке» немножко созрели – они стали мягче и изменили цвет. Зеленый банан в пакете созрел сильнее, но еще лучше созрел банан, который был в пакете вместе со спелым бананом. Оба банана стали почти черными. Лучше созрел и зеленый помидор, который был в пакете с бананом. Объяснение. Фрукты и овощи быстрее созревают без света и в закрытых бумажных пакетах. Кроме того, созревающие фрукты и овощи выделяют вещество, ускоряющее созревание других овощей и фруктов.

Влияние света на ростки репчатого лука.

Интересный способ хранить свои запасы придумали луковичные растения. Они тоже к зиме теряют свою надземную зеленую часть и пережидают зиму в виде луковиц, которые чаще всего прячутся под землей. Но и луковицы – это не корни! Это тоже видоизмененный побег! Чешуйки луковицы – это листочки, а под ними прячутся почки. Когда корни начинают получать влагу, то почки начинают прорастать, и им для роста не нужна почва. Все питательные вещества они берут из мясистых листьев, образующих луковицу. Чтобы посмотреть, как из луковицы репчатого лука вырастает большое растение, достаточно поставить ее в воду так, чтобы донце только касалось воды. И тогда через некоторое время луковица порадует вас зелеными ростками, которые можно срезать и употреблять в пищу. Давайте проведем эксперимент и поставим несколько луковиц в «Чудо грядку» в стеклянных банках, включим свет и посмотрим, как быстро появятся зеленые листики и корни. Зачем растениям свет? Давайте проведем еще несколько экспериментов, чтобы лучше понять влияние солнечного света на жизнь растений. Мы уже знаем факторы, необходимые для жизни растений. Воздух, Вода, Почва, Тепло и Свет. Но зачем же растению свет? Проведем простой эксперимент с помощью «Чудо-грядки». Как луковица реагирует на свет? Возьмем две баночки с пророщенным луком и уберем одну в темное место на несколько дней. Вторую оставим в «Чудо-грядке» с включенной фито-лампой. Прорастание луковицы со светом и без света. Что произошло с луковичкой без света? Ее росток стал бледно желтым. Поставим его на несколько дней в «Чудо-грядку» с включенной фотолампой. О, чудо! Что же произошло с ростком под действием света? В нем стал вырабатываться хлорофилл – пигмент, придающий зеленую окраску растениям. Именно при его участии в тканях растений из углекислого газа и воды под действием света вырабатываются полезные вещества. Этот процесс называется фотосинтезом. Если сказать совсем просто, то растение с помощью хлорофилла «кушает». Если нет солнечного света, то нет хлорофилла, и тогда растение будет «голодное» и «бледное». В конечном итоге оно «заболеет» и погибнет.

Движение к свету.

Цель: подвести детей к выводу, что растениям жизненно необходим свет, и они способны искать и двигаться к нему. Это движение к свету по научному называется фототропизм (фото – свет, тропос – поворот). Чтобы его пронаблюдать, давайте прорастим в «Чудо-грядке» росточки душистого горошка. Когда росточки будут длиной 4 – 5 см, уберем их в ту часть комнаты, где мало солнечного света. На следующее утро заметно, что они изменили свое положение почти на горизонтальное – так тянулись к окну. А после того, как мы поставим их обратно в «Чудо-грядку» с включенной фито-лампой, ростки буквально за час снова примут практически вертикальное положение. Где еще вы видите это явление? На наших комнатных цветах, которые наклонены в сторону окон.