Оглавление

Введение ……………………………………………………………………3

Глава 1 Использование комнатных растений на уроках биологии в

             процессе изучения развития органического мира,

             размножения и эволюции организмов …………………………..5

          1.1. Общая характеристика использования комнатных 

                 растений на уроках биологии ………………………………….5

                    1.2. Изучение особенностей развития органического мира …….15

          1.3. Изучение закономерностей размножения и развития

                 организмов …………………………………………………….24

Глава 2 Использование комнатных растений на уроках биологии в

             процессе изучения их наследственности, изменчивости,

             селекции ……………………………………………………….....30

          2.1. Изучение основных закономерностей наследственности

                 и изменчивости растений…......................................................30

          2.2. Изучение темы: «Селекция растений, животных и

                 микроорганизмов» …………………………………………….37

          2.3. Использование комнатных растений при изучении

                 основ экологии ………………………………………………..41

Заключение ……………………………………………………………….50

Список литературы ………………………………………………………52

Введение

Российская общеобразовательная школа призвана не только вооружить учащихся глубокими, прочными знаниями основ наук, но и обеспечить морально-политическими качествами, культурой труда и поведения. Большое значение в формировании всесторонне развитой личности имеет школь­ный курс биологии.

Эффек­тивность обучения биологии в значительной степени связана с методикой проведения заня­тий в школе, организацией учебно-познавательной деятель­ности учащихся и возбуждением у них интереса к изучаемым вопросам.

Биология - наука о жизни, поэтому и задача учителя - помочь учащимся воспринимать школьный курс биологии как раскрытие и познание тайн живой природы. Каждый учи­тель стремится, чтобы его занятия не только были интересны­ми и обогащающими учащихся знаниями, но и развивали их умственные и творческие способности. Достичь этого можно лишь при правильной организации познавательной деятельности учащихся. Специфической особенностью преподавания биологии яв­ляется широкое использование натуральной наглядности, постановка опытов и наблюдений за живыми организмами. Умелое использование натуральных объектов в сочетании с другими средствами обучения, организация самостоятельной работы учащихся с живыми растениями на уроках и во вне­урочное время играют важную роль в решении учебно-воспи­тательных задач.

Комнатные растения широко используются как демонстра­ционный материал для постановки опытов и наблюдений практически во всех темах ботаники, общей биологии, а также при изучении некоторых вопросов зоологии и анатомии, фи­зиологии и гигиены человека. На уроках комнатные растения могут быть использованы при изучении строения растений, приспособления организ­мов к среде обитания, взаимосвязи строения и функции и др. Как правило, большинство опытов с комнатными растениями требуют длительного времени, на уроке обычно опыт закла­дывается и демонстрируются его результаты, а наблюдения за   ходом   опыта   учащиеся   проводят   во   внеурочное   время.

Объект исследования – методика преподавания биологии.

Предмет исследования – использование комнатных растений в процессе преподавания биологии.

Цель исследования – изучить особенности использования комнатных растений в процессе преподавания биологии.

Для достижения данной цели необходимо решить следующие задачи:

1. Дать общую характеристику использования комнатных растений на уроках биологии.

2. Рассмотреть применение комнатных растений в процессе изучения развития органического мира.

3. Проанализировать возможность использования комнатных растений в процессе изучения закономерностей размножения и развития организмов.

4. Рассмотреть применение комнатных растений в процессе изучения наследственности и изменчивости растений.

5. Выявить возможность использования комнатных растений при изучении темы: «Селекция растений, животных и микроорганизмов».

6. Рассмотреть возможность использования комнатных растений при изучении основ экологии.

Глава 1 Использование комнатных растений на уроках биологии в процессе изучения развития органического мира, размножения и эволюции организмов

1.1. Общая характеристика использования комнатных растений на уроках биологии

Комнатные растения можно широко использовать при обу­чении учащихся общей биологи в осенний, зимний и ранневесенний сезоны. На живых объектах удобно проводить программные лабораторные работы и демонстрации многих общебиологических закономерностей для конкретиза­ции и повышения качества знаний учащихся, убеждения их в истинности фактов, приобщения их к самостоятельному поиску, выработке практических умений и навыков. Расшире­ние и углубление знаний старшеклассников о комнатных растениях будут способствовать формированию у них материалистического мировоззрения, эстетических вкусов, поможет лучше понимать и беречь природу, будет содействовать совер­шенствованию умений и навыков в работе с объектами живой природы (в частности, в уходе за растениями). Это позволит школьникам лучше подготовиться к работе в ученических бригадах, лагерях труда и отдыха, в сельскохозяйственном производстве, на приусадебном участке и будет способствовать их профориентации в растениеводстве и других отраслях сель­ского                 хозяйства [2].

На одном из первых уроков темы «Эволюционное уче­ние» учащиеся знакомятся с работами шведского натура­листа Карла Линнея. Учитель, подобрав ряд комнатных рас­тений (обязательно с правильно оформленными этикетами), может объяснить на этих примерах суть разработанного К. Линнеем принципа двойной номенклатуры, который сохра­нился в систематике живых организмов до настоящего вре­мени. При этом надо пояснить, как образуется видовое назва­ние растения, состоящее из названия рода и видового эпитета, например: традесканция виргинская (Tradescantia virginica L.), плющ обыкновенный (Hedera helix L.) и др. Эти растения впервые описаны К. Линнеем.

На урок желательно принести еще ряд комнатных расте­ний, впервые описанных Линнеем, например такие: алоэ рас­писное (Aloe variegata L.), агава американская (Agave americana L.), иглица колючая (Ruscus aculeatus L.), камнеломка отпрысковая   (Saxifraga   sarmentosa   L.),   лавр   благородный (Laurus nobilis L.), цикламен благородный, или альпийская фиалка (Cyclamen europacum L.), водные растения: валлиснерия спиральная (Vallisneria spiralis L.), роголистник темно-зе­леный (Certatophyllum demersum L.), водокрас (Hydrocharis morsus ranae L.), и др.

Учитель может по своему усмотрению зачитать описания двух-трех растений, имеющихся в картотеке биологического кабинета, к составлению которой полезно привлекать самих учащихся [10].

Знакомство с «паспортами» комнатных растений позволит учащимся лучше уяснить значение работ К. Линнея, при­учит их пользоваться картотекой комнатных растений, поможет лучше запомнить их названия, биологию, правильно организо­вать их уход и разведение в условиях школы и дома.

При изучении темы «Дарвинизм» на соответственно по­добранных комнатных растениях учитель может наглядно знакомить учащихся с проявлением многих общебиологиче­ских закономерностей. Так, с помощью комнатных растений можно нагляднее объяснить одно из основных свойств всех живых организмов - наследственность, проследить, как сох­раняются признаки вида из поколения в поколение при раз­личных способах вегетативного размножения через диплоид­ные клетки и гаплоидные гаметы (яйцеклетки и спермин) при семенном размножении.

На любых имеющихся в биологическом кабинете ком­натных растениях можно показать, в чем проявляется другое свойство живых организмов - изменчивость, благодаря чему популяция оказывается разнородной.

Ненаследственную (определенную) изменчивость, которая возникает в процессе индивидуального развития организмов под влиянием конкретных условий среды, вызывающих у всех особей одного вида сходные изменения, можно наблюдать на комнатных растениях, выращенных из окорененных черен­ков, срезанных одновременно с одного растения, содержащихся потом в разных условиях: на южном, хорошо освещенном или на северном окне, при обильном поливе на удобренной почве и при ограниченном поливе, а также на других опы­тах, проводимых в уголке живой природы. На этих приме­рах учащиеся наглядно убеждаются, как важно для полу­чения высоких урожаев создавать оптимальные условия вы­ращивания культурных растений и как изменение этих усло­вий может влиять на рост, развитие и качество урожая.

Наследственную изменчивость, связанную с изменением ге­нотипа организма, затрагивающую различные признаки, можно показать на любых комнатных растениях, демонстри­руя разнообразие окраски лепестков околоцветника, рассеченность  листовой   пластинки,  махровость  цветков  или  другие признаки пеларгоний, сенполий, цикламена и других цве­тущих в это время комнатных растений.

Комбинативную изменчивость, которая возникает при сво­бодных скрещиваниях в популяциях, можно наблюдать на цве­тущих растениях, подобрав экземпляры с разным сочетанием признаков, например махровость цветка и окраска лепестков околоцветника. Уместно продемонстрировать результаты опы­тов юннатов по скрещиванию комнатных растений, соответ­ственно подобрав экземпляры с различным сочетанием приз­наков.

Соотносительную изменчивость, проявлявшуюся в том, что изменение одного органа вызывает зависимое изменение дру­гих, можно увидеть в наличии антоциановой окраски в ле­пестках околоцветника, черешках и жилках листа у цикла­мена и фуксии с малиновыми цветками, в наличии ярко-крас­ной окраски у бальзамина с ярко-красным околоцветником, у ахименеса с сине-фиолетовыми цветками.

Так комнатные растения помогут учащимся уяснить биоло­гический смысл изучаемых закономерностей и понять, почему все виды наследственной изменчивости Ч. Дарвин считал осо­бенно важными для эволюции, как их нужно учитывать при создании новых, более ценных сортов растений.

Формы искусственного отбора и роль человека как отбираю­щего фактора в этом процессе также можно раскрыть на ком­натных растениях. При этом учитель поясняет, что большин­ство комнатных растений является результатом бессознатель­ного отбора, который человек ведет стихийно, отбирая, сохра­няя и накапливая из поколения в поколение интересующие его признаки.

Демонстрируя гибридные формы амариллиса, пеларгоний и других гибридных комнатных растений, можно раскрыть суть методического отбора, при котором человек сознательно отби­рает для скрещивания исходные пары и получает разнооб­разный материал с наиболее удачным, интересующим его соче­танием признаков. При этом полезно познакомить девятиклас­сников с результатами опытов по гибридизации комнатных растений, выполняемых юннатами в уголке живой природы [5].

Способность живых организмов к интенсивному размноже­нию удобно наблюдать на наибольшем эфемерном растении из крестоцветных - арабидопсисе, у которого каждый неболь­шой стручок содержит до 50 мелких оранжево-бурых семян. Это растение способно при благоприятных условиях (продол­жительном дне и температуре 20-25°С) давать в год до 8 по­колений и производить около 1000 семян.

Внутривидовую борьбу за существование можно показать на любом комнатном растении, заложив в уголке живой при­роды или дома несложный опыт. Он состоит в том, что в неболь­шие горшки одинакового размера одновременно высаживают по одному, двум, трем и четырем окорененным черенкам (от­водкам, луковицам) одного и того же растения. Через 1-2 месяца у подопытных растений меряют высоту, подсчитывают количество листьев, измеряют площадь листовых пластинок, отмечают характер ветвления и состояние растений. Данные наблюдения заносят в таблицу (табл. 1).

Таблица   1

№ п/п	Вариант опыта	Высота растения (в см)	Количестве листьев	Площадь листа (в см2)	Характер ветвления	Состояние растения

Этот несложный опыт позволит наглядно показать, в чем конкретно проявляется внутривидовая борьба за существова­ние, понять, почему при выращивании культурных растений важно устанавливать оптимальные площади питания, густоту посева, чередование культур в севооборотах. Почему необхо­димо своевременно проводить прорывку, прореживание в посевах и посадках культурных растений.

Борьбу живых организмов с неблагоприятными условиями среды, их приспособленность к условиям существования и результаты естественного отбора можно лучше объяснить с помощью комнатных растений, родиной которых являются различные районы земного шара. Удивительная приспособлен­ность живых организмов к неблагоприятным условиям их существования, которая формировалась в результате длитель­ного естественного отбора, особенно наглядно проявляется в районах с избыточной влажностью либо сухостью, жарой или другими неблагоприятными факторами. В этих условиях больше шансов выжить и оставить потомство имеют особи, признаки и свойства которых наиболее соответствуют таким условиям.

У комнатных растений, родина которых - тропические леса, где выпадает более 400 см годовых осадков, влаж­ность воздуха достигает 90%, температура в течение года дер­жится в пределах 25-30° С, а жизнь травянистых растений и кустарников протекает под пологом огромных тропиче­ских деревьев, в результате естественного отбора сформи­ровался ряд морфологических, анатомических и физиологи­ческих особенностей, позволяющих им жить в этих условиях и оставлять потомство. У подавляющего большинства ком­натных растений, являющихся выходцами из этой зоны, круп­ные нежные листья, как правило, без приспособлений, ограни­чивающих испарение. Наоборот, у некоторых из них (монетера), как уже отмечалось, имеющиеся на концах боковых жилок гидатоды служат для выделения избытка влаги, когда воздух влажен и выделения через устьица недостаточны. У травянистых растений (арум, калла) есть водные устьи­ца, выделяющие капельки воды, что способствует испаре­нию, которые, как и «плач» монстеры, являются приспособ­лением к условиям существования [7].

На примере комнатных растений, происходящих из тропи­ческих лесов, можно показать сложную приспособленность организмов к жизни под пологом леса при недостаточном освещении. При этом надо обязательно обратить внимание учащихся на то, что характер таких приспособлений к одному и тому же неблагоприятному фактору среды у разных рас­тений неодинаков. Учитель может подобрать соответствующие формы и на живых растениях наглядно продемонстрировать, что у одних растений (бегония, колеус) листья содержат крас­ный и фиолетовый пигменты, способные улавливать слабый свет. У других (пестролистные драцены) по краям листовой пластинки имеется белая полоса, состоящая из специфических клеток, которые способны наподобие линз улавливать и ак­кумулировать рассеянный свет. Третьи (кливия, аспидистра, фикус) в условиях недостаточного освещения способны образо­вывать огромное количество зеленых пластид, отчего их листья имеют интенсивную темно-зеленую окраску. У лиан из этой зоны развились различные приспособления: присоски (гойя), усики (циссус) и другие, позволяющие им, цепляясь за ветви деревьев, подниматься на значительную высоту и выносить листья к свету.

На растениях из сухих мест учитель может продемон­стрировать, как в результате естественного отбора, в условиях недостаточного увлажнения выживали формы, имеющие приспособления к наименьшему испарению воды, и что у раз­ных форм такие приспособления неодинаковы. Это показывает, что процесс эволюции у них шел по различным направлениям. Так, у кактусов листья полностью редуцировались и превра­тились в колючки, а их функции стали выполнять разрос­шиеся мясистые зеленые стебли. У агавы и алоэ редуцирова­лись стебли, а листья стали мясистыми и покрытыми кутику­лой (в них содержится слизь, способная удерживать воду). У других растений (аспарагус) листовидные стебли сильно рассечены и превращены в кладодии, которые растение сбра­сывает в условиях сильной засухи. У некоторых видов из класса однодольных (амариллис, зефирантес) листья в засуш­ливое время отмирают, а питательные вещества они запасают в луковицах, сохраняющихся под землей. У многих растений сухих мест листья сильно опушены (сенполия) или имеют толстую кутикулу и восковой налет (гойя). При этом важно подчеркнуть, что все приспособления относительны, они полез­ны организму только в тех условиях, в которых исторически возникли, а при изменении условий эти приспособления даже мешают развиваться растению. Поэтому так важно изучать и знать условия возделывания культурных растений, соответст­вующие их биологии [3].

Так комнатные растения помогают учащимся усвоить сложный теоретический материал, самим увидеть результаты естественного отбора, убедиться в истинности научной инфор­мации. А выявляя биологию комнатных растений из различ­ных экологических групп, школьники понимают, как осу­ществлять уход за растениями с учетом их происхождения и биологических особенностей, учитывать биологию культур­ных растений при их выращивании в открытом и защищен­ном грунте, чтобы получать наиболее высокие урожаи.

Приспособленность растений к перекрестному опылению можно показать на примуле, у которой пестики цветков длин­нее тычинок, на арабидопсисе, у которого рыльца цветков созревают раньше тычинок и высовываются из околоцвет­ника до распускания цветков.

Здесь уместно рассказать об опыте Ч. Дарвина с цикламе­нами, описанном в книге «Действие перекрестного опыления в растительном мире». Дарвин опылил 10 цветков цикламена пыльцой тех же цветков, а другие 10 цветков - пыльцой другого цикламена. Цветки от перекрестного опыле­ния дали 10 плодов-коробочек, в среднем по 34 семяни в каж­дом. Цветки от самоопыления дали 8 плодов-коробочек, в сред­нем по 13 семян в каждой. Семена от самоопыления и пе­рекрестного опыления были высеяны порознь. Растения, вы­росшие из семян от перекрестного опыления, были высотой на 5 см больше и зацвели на несколько недель раньше, чем растения, развившиеся из семян от самоопыления. В следую­щем поколении растения от перекрестного опыления также по ряду показателей намного опережали растения, выросшие из семян от самоопыления. Так комнатные растения позволили Дарвину объяснить одно из важнейших явлений природы. Аналогичный опыт могут провести и учащиеся, желающие глубже изучать биологию.

Сложный для усвоения теоретический материал о диверген­ции признаков, видообразовании и макроэволюции помогут учителю объяснить представители комнатных растений одно­го рода или семейства. Он может показать, в каком направле­нии шло формирование признаков, когда небольшие группы одной популяции или вида, попадая в необычные для них условия, изменялись под их влиянием. Новые условия способст­вовали выявлению и закреплению новых мутаций и изменению направления естественного отбора, дивергенции признаков, что приводило к изменению генофонда популяций, к еще боль­шему их обособлению, а затем к образованию новых попу­ляций, видов и родов, приспособленных к новым  условиям.

Для иллюстрации процессов экологического видообразова­ния можно использовать комнатные растения из семейства амариллисовых - зефирантес и эухарис, родина которых Цент­ральная и Южная Америка. На их примерах советуем пока­зать влияние конкретных условий отдельных районов об­ширного ареала этого семейства (экологические ниши) на дивергенцию признаков его родов.

Зефирантес - растение засушливых мест. У него узкие, покрытые кутикулой листья, сбрасываемые в сухое время года. Накопление питательных веществ, необходимых для отраста­ния новых растений при благоприятных условиях, происходит в луковице; период цветения очень короткий.

Эухарис произрастает в пойме реки Амазонки, за что полу­чил название амазонская лилия. У этого растения крупные, широколанцетные листья с множеством устьиц. В комнатных условиях он хорошо растет только при обязательном еже­дневном опрыскивании, цветет крупными нежными цветками, имеет приятный аромат [4].

На примере амариллисовых можно также раскрыть суть географического видообразования и макроэволюции. Родиной амариллиса и кливии являются районы Южной Африки, от­деленные от Центральной Америки Атлантическим океаном. Формирование признаков у этих растений шло обособленно от других родов семейства. Поэтому, с одной стороны, амарил­лис и кливия имеют много общего с представителями других родов, но в то же время у них много отличного, что сформи­ровалось под непосредственным влиянием сухого африкан­ского климата и позволило отнести их к различным родам семейства.

Родина амариллиса - пустыня Карру. Это растение имеет крупные листья и 2-3 крупных цветка на высокой цве­точной стрелке. В неблагоприятное время года амариллис сбрасывает листья, а питательные вещества сохраняет в луко­вице, из которой в благоприятное время года отрастает новое растение.

Родиной кливии являются более влажные места западно­го побережья юга Африки, отделенные от пустыни Карру Драконовыми горами. Кливия не образует луковицы, листья ее не опадают и имеют много устьиц. Она цветет долго и обиль­но, образуя на высоком мясистом цветоносе до 12 розово-оранжевых цветков.

Для того чтобы наглядно показать, как изменение условий существования влияет на изменение биологических особеннос­тей организма, полезно с учащимися провести опыт по прев­ращению наземного комнатного растения традесканции в вод­ное растение (опыт описан в книге                          Н.М. Верзилина «Путе­шествие с комнатными растениями»). Окоренившиеся черенки традесканции надо посадить в почву, насыпанную в стеклянную банку, залить водой и закрыть стеклом. Два раза в день черенки опрыскивать водой в течение трех недель, а затем их можно пересадить в аквариум или в другую банку, на дно которой предварительно насыпать землю, прикрыв ее сверху слоем песка. Затем в аквариум налить воду. Традесканция будет жить под водой. Можно сразу пересадить традесканцию в аквариум или в высокую банку и в течение месяца под­ливать воду, постепенно повышая ее уровень.

С помощью микроскопа можно сравнить изменения в строе­нии старых и новых листьев на поперечных срезах, подсчи­тать количество устьиц на кожице традесканции до погруже­ния в воду и спустя месяц ее жизни в аквариуме [6] .

Комнатные растения всегда активно используют учителя для обобщения и закрепления изученного материала, для опроса учащихся. С этой целью рекомендуем заранее подго­товить карточки-задания примерно следующего содержания:

1. Подобрать не менее 10 видов комнатных растений, иллюстрирующих различные типы наследственной изменчивос­ти.  Указать,  какова  роль этой изменчивости  в эволюции  и практической деятельности человека.

2.  Описать не менее 10 видов комнатных растений, иллю­стрирующих различные формы борьбы за существование. Ка­кова   их   роль   в   процессе   эволюции?   Как  человек   исполь­зует их в своей практической деятельности?

3.  Сравнить несколько влаголюбивых и засухоустойчивых комнатных растений. Установить, в чем выражается их прис­пособленность к среде обитания. Наблюдения отразить в таб­лице (табл. 2).

Таблица 2

п/п	Название растения	Стебель	Лист	Соцветие	Цветок	Плоды, семена

Творческий учитель может подготовить карточки-задания с иным содержанием и использовать их для закрепления изу­ченного материала и проверки знаний учащихся. Как пример предлагаем таблицу (табл. 3).

Таблица   3

п/п	Название растения	Наблюдаемые закономер­ности	Значение их для эволюции	Возможности    использования их в практической дея- тельности человека

Использование комнатных растений, несомненно, поможет учащимся лучше усвоить сложный многоплановый теорети­ческий материал об основных факторах эволюции, понять ос­новную сущность и значение естественного отбора как главной движущей силы эволюции, увидеть его результаты, лучше уяснить процесс эволюции органического мира на Земле.

1.2. Изучение особенностей развития органического мира

При изучении темы «Развитие органического ми­ра» на комнатных растениях можно также пронаблюдать гомологичные, аналогичные и рудиментарные органы. Это позволит учащимся лучше понять процессы дивергенции, кон­вергенции признаков и эволюции органического мира.

Гомологичными органами, имеющими общее происхожде­ние и сходное строение, но выполняющими разные функции, являются, например, усики циссуса и колючки кактусов. Оба эти органа представляют собой видоизмененные листья, но выполняют разные функции: усики циссуса, цепляясь за опо­ру, помогают растению выносить листья к свету, а колючки кактуса предохраняют растение от испарения и поедания жи­вотными. К гомологичным органам относят также луковицы ряда представителей семейства амариллисовых (амариллиса, зефирантеса, кринума) и стебли кактусов - видоизмененные стебли. Однако функции луковиц амараллисовых - хранение запасов питательных веществ, что позволяет растениям пере­жить неблагоприятные условия, а стебли кактусов ассимили­руют органические вещества [4].

Аналогичными органами являются стебли кактусов и листья других комнатных растений. Они различны по проис­хождению и строению, но выполняют одинаковую функцию - синтез органических веществ. К аналогичным органам отно­сят также присоски плюща и усики циссуса. Эти органы оди­наково служат для прикрепления растений к опоре. Но строе­ние и происхождение у них разное: усики циссуса - это видоизмененные листья, а присоски плюща - видоизменен­ные воздушные корни. На этих примерах важно показать, что аналогичные органы возникают у далеких в система­тическом отношении организмов благодаря конвергенции - сходности признаков вследствие приспособленности этих ор­ганизмов к сходному образу жизни.

Рудиментарными органами являются чешуйки на корне­вищах аспидистры и папоротников, а также колючки на стеб­лях кактусов. Наличие таких рудиментарных листьев слу­жит важным доказательством исторического развития орга­нического мира, утверждением, что когда-то у далеких пред­ков этих растений органы были нормально развиты, но в процессе эволюции потеряли свое биологическое значение и сохра­нились в виде рудиментов.

Наглядным подтверждением этого может служить неслож­ный опыт по выращиванию новых растений одного из кактусов (удобнее использовать эпифиллюм) из семян. Этот опыт позволит также проследить связь между индивидуальным и историческим развитием организмов, выраженную в биоге­нетическом законе Мюллера-Геккеля: каждая особь в своем индивидуальном развитии (онтогенезе) повторяет историческое развитие вида (филогенез).

Для выполнения опыта нужно взять просеянную листовую землю, смешать ее в равных количествах с промытым речным песком с примесью толченого древесного угля, насыпать в не­большие плошки, высеять туда семена эпифиллюма, накрыть стеклом и содержать при температуре около 20° С до прораста­ния их. Для предотвращения развития сорняков почву перед посевом надо прокалить или ошпарить кипятком. Учитывая, что наличие в поливной воде извести может задержать про­растание семян, поливать эти посевы нужно дождевой или сне­говой водой. Полив лучше проводить с помощью пульвериза­тора, осторожно. Когда появляются всходы, учащиеся убеж­даются, что эпифиллюм имеет две мясистые семядоли. Следо­вательно, предки его имели листья, которые в процессе разви­тия приспособлений к условиям существования у них редуци­ровались, а их функции стали выполнять зеленые, сильно разросшиеся плоские или трехгранные стебли [9].

Закрепление и проверку знаний по изучаемому материалу этой темы советуем проводить по карточкам-заданиям. В эти карточки можно добавить вопросы, связанные с наличием у комнатных расте­ний гомологичных, аналогичных и рудиментарных органов, а также с дивергенцией и конвергенцией биогенетического закона. Знания учащихся, закрепленные при помощи исполь­зования комнатных растений, будут способствовать развитию их мыслительной деятельности, содействовать формированию у них диалектико-материалистического мировоззрения.

Исследуя тему «Химическая организация клет­ки», учащиеся анализируют ферментативный характер хими­ческих процессов, протекающих в клетке, наблюдают их в ходе программной лабораторной работы «Ферментативное расщеп­ление пероксида водорода в клетках листа аквариумного рас­тения элодеи». Учитель поясняет, что пероксид водорода об­разуется в живых клетках при биологическом окислении, что в растительных клетках под действием фермента пероксидазы он быстро разлагается до кислорода и воды, предохраняя организм от отравления. Для этой лабораторной работы можно подготовить инструктивную карточку, например, следующего содержания:

1. Разрезать лист элодеи скальпелем или безопасной брит­вой на 4 части и поместить каждую часть в отдельную про­бирку. В одну из них прилить немного чистой воды, во вто­рую - 96-градусного   спирта,   в   третью - ледяной   уксусной кислоты, в четвертую - воды, которую довести до кипения на пламени спиртовки.

2. После такой предварительной обработки каждый кусо­чек листа элодеи пинцетом перенести на отдельное пред­метное стекло; с помощью пипетки нанести на каждый из них несколько капель пероксида водорода и наблюдать, что произойдет с кусочками элодеи, записывая в табли­цу                (табл. 4).

Таблица   4

Наблюдаемое явление	Варианты опыта
без обработки	спирт (96°)	уксусная кислота	кипячение

3. Сделать вывод по опыту.

Аналогичные опыты можно выполнять, используя листья традесканции или пеларгонии. В этом случае одна группа школьников выполняет опыт с листьями элодеи, другая - с листьями традесканции, третья - с листьями пеларгонии. И результаты опыта станут еще более убедительными и обоснованными. Опыты позволят учащимся наглядно убедиться, что в живых клетках растений под действием пероксида водорода выделяются пузырьки кислорода, так как в них под действием фермента белка пероксидазы происходит расщепление перок­сида водорода. В мертвых тканях, убитых спиртом, уксусной кислотой или нагреванием, в которых произошла денатурация белка и разрушен фермент, разложения пероксида водорода не происходило и кислород не выделялся [9].

В теме «Строение и функции клетки» программой предусмотрено проведение трех лабораторных работ. В них комнатные и аквариумные растения незаменимы.

Сравнительное описание животной и растительной клеток можно провести, используя для лабораторной работы листья элодеи:

1.  На предметное стекло поместить лист элодеи. Капнуть на него водой и накрыть покровным стеклом.

2.  Чайной ложкой (предварительно обеззараженной спир­том) снять с внутренней стороны щеки немного слизи и помес­тить   на   предметное   стекло.   Подкрасить  ее   разбавленными синими чернилами и накрыть покровным стеклом.

3.  Рассмотреть препараты под световым микроскопом. При большом увеличении найти основные органоиды. Результаты наблюдений записать в таблицу (табл. 5).

Таблица   5

Тип клетки	Цитоплазма	Ядро	Пластиды	Оболочка
Растительная Животная

4. Сделайте вывод на основании наблюдений.

Эту работу можно продолжить и сравнить строение кле­ток различных тканей одного и того же растения, рассмотрев под микроскопом и зарисовав клетки покровной ткани (эпи­дермис листа), ассимиляционной ткани (разрез листа), меристематической ткани (конус нарастания корня), корневой волосок, клетки проводящих тканей. Такое сравнительное изучение позволит установить, в чем выражается специализация клеток, а также понять связь между их строением и выполняемыми функциями. Работу можно выполнять на любом комнатном растении. Она поможет учителю убедить старшеклассников в том, что основная закономерность эволюции тканевых кле­ток - это приспособление к функционированию в составе еди­ного многоклеточного организма [8].

Движение цитоплазмы в живых растительных клетках можно наблюдать в листьях элодеи, а в тех школах, где позволяют условия, и с другими растениями. Это сделает выводы более убедительными и обоснованными.

Для проведения лабораторной работы учитель готовит при­мерно следующую инструктивную карточку:

1.  Приготовить препарат листа элодеи или другого расте­ния.

2.  Рассмотреть препарат при большом увеличении микро­скопа. Найти клетки, в которых заметно движение цитоплаз­мы  (для этого  надо  плавно  передвигать  препарат по  пред­метному столику, работать микровинтом и регулировать осве­щение).

3.  Если движение цитоплазмы не обнаружено, поместить препарат на несколько минут под настольную электрическую лампу в 60 Вт на расстоянии 20-30 см или подержать лист между пальцами руки, слегка сдавив его.

4.  Зарисовать 2-3 клетки и указать их оболочку, цито­плазму, ядро, хлоропласты.

5.  Снять покровное стекло, нанести на препарат несколько капель 96-градусного спирта. Вновь накрыть покровным стек­лом, рассмотреть препарат и отметить, какие произошли изме­нения в движении цитоплазмы под действием спирта.

6.  Сделать вывод по опыту.

Опыт убеждает учащихся, что движение цитоплазмы при­суще только живым клеткам и является одним   из проявлений их жизнедеятельности. В клетках, убитых спиртом, дви­жение цитоплазмы прекращается.

Плазмолиз и деплазмолиз можно наблюдать в живых клет­ках листа элодеи. Эти явления удобно наблюдать также на комнатных растениях с окрашенным клеточным соком, например в фиолетовых листьях традесканции зебровидной, в окрашенных лепестках цветков примулы, бальзами­на или пеларгонии, в листьях аквариумного растения валлиснерии.

Для приготовления препаратов нужно острой бритвой сде­лать тонкие срезы с нижней стороны листа или с верхней сторо­ны лепестков околоцветника указанных растений. Исполь­зовать снятый эпидермис для этих целей нельзя, так как при его сдирании многие клетки могут оказаться поврежденными. В качестве плазмолитика для проведения этой лабораторной работы в условиях школы наиболее удобно использовать 2- 3-процентный раствор поваренной соли. Наблюдать за плаз­молизом и деплазмолизом целесообразно на одном препа­рате. Чтобы выводы были более убедительными и меньше трав­мировалось растение, советуем во время лабораторной работы предложить пронаблюдать эти явления разным ученикам у раз­ных растений, пользуясь инструктивной картой, а в конце работы всем классом обсудить результаты наблюдений отдельных учащихся. Инструктивная карточка может быть примерно сле­дующей:

1.  Приготовить микропрепарат из растительного объекта.

2.  Рассмотреть объект при малом увеличении микроскопа (обратить внимание на плотное прилегание содержимого кле­ток к их стенкам).

3.  Нанести на предметное стекло у края покровного стекла (или сняв стекло) несколько капель раствора поваренной соли и проследить за изменениями, происходящими в клетках. Пе­редвигая препарат, найти клетки, в которых наступил плазмо­лиз и началось отхождение цитоплазмы с находящимися в ней органоидами от стенок клетки.

4.  Не   сдвигая   препарата,   с   одной   стороны   покровного стекла положить полоску фильтровальной бумаги для отсасы­вания раствора поваренной соли, а с противоположной сторо­ны - пипеткой несколько раз капнуть чистой водой.

5.  Проследить за изменениями в тех клетках, в которых раньше наблюдали плазмолиз. Если в течение нескольких ми­нут   никаких   изменений   не   будет,   то   следует   вновь   про­мыть срез (нанести несколько капель чистой воды и сменить полоску фильтровальной бумаги).

6.  Зарисовать клетки в состоянии плазмолиза и деплазмолиза.

7.  Снять покровное стекло, отсосать воду фильтровальной бумагой и капнуть на срез 1 - 2 капли спирта. Вновь накрыть препарат покровным стеклом. Рассмотреть его под микроско­пом, отмечая изменение в окраске клеток.

8. Повторить работу по получению плазмолиза и деплазмолиза, наблюдая за состоянием клеток. Наблюдения запишите в таблицу (табл. 6).

Таблица   6

№ п/п	Состояние клеток	Изменения в клетках
Плазмолиз	Деплазмолиз	Окраска содержи­мого клетки
	Живые клетки Клетки,     убитые спиртом

9. Сделать выводы по наблюдениям.

Наблюдения показывают, как живая клеточная оболочка ограничивает внутреннюю среду клетки от внешней, обеспе­чивает и регулирует избирательное проникновение в клетку ионов и их выведение из нее; мертвая оболочка не способна выполнять эти функции [1].

При изучении темы «Обмен веществ и превраще­ние энергии в клетке» десятиклассники смогут лучше уяснить процесс фотосинтеза, если повторить или вспомнить опыты с комнатными растениями, доказывающие поглощение листьями углекислого газа и выделение кислорода на свету, образование крахмала в листьях на свету и получение вытяж­ки хлорофилла (из курса ботаники, V класс).

Раскрывая пути повышения продуктивности фотосинтеза, имеющие большое практическое значение в повышении уро­жайности сельскохозяйственных культур, учитель для большей убедительности может предложить учащимся провести не­сложный опыт, иллюстрирующий влияние интенсивности осве­щения на выделение кислорода растением в процессе фото­синтеза. Этот опыт учащиеся, пользуясь инструкцией учителя, могут подготовить к уроку в уголке живой природы, используя ветки аквариумных растений элодеи и роголистника, стаканы или большие пробирки с водой, стеклянные палочки или тру­бочки, нитки, настольную электрическую лампу.

Готовя опыт, ветку элодеи или роголистника длиной 8-10 см слегка прикрепляют к стеклянной палочке и опускают вер­хушкой вниз в стакан с водой. Верхний конец стебля отреза­ют в воде острыми ножницами. Подготовленный к демонстра­ции прибор ставят на стол учителя. Объясняя на уроке влияние интенсивности освещения на продуктивность фотосинтеза, учитель демонстрирует опыт. Следует обратить внимание учащих­ся на следующее: если прибор с растением стоит рядом с ис­точником освещения (горящей электрической лампой), из раз­реза стебля интенсивно, цепочкой выделяются пузырьки кис­лорода; если прибор с растением удалять от лампы или поместить между лампой и растениями экран, то количество пу­зырьков значительно уменьшается или приостанавливается сов­сем; если прибор с растениями вновь приближать к лампе или убрать экран, то ток пузырьков возобновляется. Можно легко подсчитать количество пузырьков, выделяющихся вблизи лампы и вдали от нее за одинаковый промежуток времени. Сопоставляя их количество, учащиеся убеждаются в том, что интенсивность освещения значительно влияет на интенсив­ность фотосинтеза. Зная прямую зависимость между фотосин­тезом и урожаем, легко понять, как важно для получения высоких урожаев культурных растений своевременно прово­дить прорывки, прополки, дождевание, мойку стекол в тепли­цах, создавая более благоприятные условия для лучшего освещения растений.

1.3. Изучение закономерностей размножения и развития организмов

Изучая тему «Размножение и развитие организ­мов», наряду с использованием готовых микропрепаратов для наблюдения деления клеток, митоза, мейоза и прораста­ния пыльцы, для ознакомления со спецификой отдельных хромосом и кариотипа, а в особенности для демонстрации различных форм размножения можно широко привлекать ком­натные растения.

Деления клеток, митоз, кариотип и отдельные хромосомы можно рассматривать на временных давленых препаратах корней, например традесканции, пеларгонии, бальзамина. Их изготовление за несколько суток до урока можно организовать в биологическом кабинете школы, привлекая к этой работе уча­щихся, желающих более углубленно изучать биологию. Изготовление временных давленных препаратов проводят в следую­щей последовательности [6]:

1.  Из окорененных черенков традесканции, бальзамина или других комнатных растений осторожно скальпелем отрезать кончики   корней  длиной   0,5-0,7   см   (здесь   происходит  ин­тенсивное деление клеток) и поместить их для фиксации на сутки в фиксатор Корнуа. Такой фиксатор готовят из трех час­тей 96-процентного спирта и одной части ледяной уксусной кислоты.

2.  После фиксации корни хорошо промыть в 70-процент­ном спирте и поместить их в новую порцию спирта такой же концентрации, в котором они могут храниться несколько меся­цев.

3.  Приготовить ацетокарминовый или ацетоорсеиновый кра­ситель  для окраски  корешков.  С  этой целью  в  стеклянную колбу объемом 200-250 мл надо налить 55 мл дистиллированной воды, прилить 45 мл ледяной уксусной кислоты и насы­пать 2-4 г кармина или орсеина; в колбу вставить стеклянную воронку и кипятить на тихом огне в течение часа; затем охла­дить и отфильтровать.

4.  Для окраски перенести 2-3 корня из спирта в бюкс с водой на 5 мин, слить воду и поместить корни на 10 мин для мацерации (распада ткани на отдельные клетки) в тигелек с 45-процентным раствором уксусной кислоты. Затем перенести корни в тигелек с ацетокармином или ацетоорсеином. Закрыть крышкой и осторожно нагревать на спиртовке (не доводя до кипения!), после чего оставить корни на  15 мин в тигельке для остывания.

5.  Для   приготовления   временных   давленых   препаратов следует извлечь пинцетом корни из красителя, поместить их на предметное стекло и скальпелем отделить темноокрашенные их кончики длиной 1,5-2 мм. Остальную часть можно уда­лить. Нанести на стекло каплю уксусной кислоты и оттянуть ее  полоской  фильтровальной  бумаги.  Эту  процедуру  повторить 2-3 раза. Накрыть препарат покровным стеклом и осто­рожно, чтобы  не раздавить стекло,  круговыми  движениями ручки препаровальной иглы раздавить препарат.

6.  Чтобы препарат можно было сохранить для следующего урока, края покровного стекла с помощью скальпеля надо сма­зать разогретым парафином или обвести кисточкой с лаком для ногтей.

На уроке, помещая микропрепарат под микроскоп, с целью обнаружения делящихся клеток на разных фазах митоза их рассматривают и зарисовывают при малом увеличении, наблю­дая за состоянием ядра, ядерной оболочки, ядрышка и цито­плазмы. Особое внимание обращают на состояние хромосом в каждой фазе митоза. Затем отбирают клетку, находящуюся в стадии метафазы, когда хромосомы лучше видны, и перево­дят микроскоп на большое увеличение. Чтобы определить ка­риотип растений и установить специфику строения отдельных хромосом, детально рассматривают и зарисовывают эту клетку и отдельные хромосомы, по возможности подсчитывая их коли­чество.

При изучении форм размножения живых организмов ком­натные растения могут стать незаменимыми объектами для демонстрации различных способов вегетативного размноже­ния растений. На конкретных, соответственно подобранных экземплярах десятиклассникам можно продемонстрировать опыты по размножению растений стеблевыми черенками, усами, прививкой черенком, окулировкой, луковицами, корне­вищем, клубнями, корневыми черенками, листом и частями листа, детками (опыты описаны в теме «Вегетативное размно­жение растений»). С половым размножением растений уча­щихся можно познакомить, используя комнатные растения из  различных опытов, выполняемых кружковцами разных клас­сов по получению плодов и семян у комнатных растений.

Процесс развития половых клеток у различных организмов имеет много общего, так как в его основе лежит мейоз. Наряду с этим его особенности присущи каждому виду растений или животных. Кроме того, мужские и женские клетки у всех ор­ганизмов, размножающихся половым путем, различаются по характеру развития и по строению.

Процесс мейоза в условиях школы удобнее наблюдать на го­товящихся к цветению амариллисе, примуле, кливии, бальза­мине, пеларгонии, традесканции и др. Для этой цели исполь­зуют либо живые, только что срезанные бутоны растений, либо зафиксированные в уксусном растворе Корнуа (3:1) и в 70-процентном этиловом спирте. Перед фиксацией следует обязательно убедиться, что в данном цветке или соцветии идет процесс мейоза. После этого срезать отобранные бутоны, осторожно пинцетом отделить тычинки и пестики и зафиксиро­вать их в растворе Корнуа (3:1) и перенести в 70-процентный спирт. Техника фиксации и промывания та же, что при митозе. Для приготовления временных давленых препаратов пыльник поместить пинцетом на предметное стекло, раздавить стек­лянной палочкой или препаровальной иглой, чтобы рассредо­точить содержимое. Затем несколько пыльцевых зерен пере­нести пинцетом на чистое предметное стекло, окрасить их ацетокармином или ацетоорсеином. Данные препараты гото­вить в той же последовательности, как и в работе по изуче­нию митоза.

На уроке эти микропрепараты вначале надо рассмотреть при малом увеличении, найти сформированное пыльцевое зер­но и определить, сколько в нем клеток и какая из них гамета [9].

Оплодотворение и образование плодов у растений можно также изучать на цветущих примуле, амариллисе, кливии. У этих растений пестик крупный, а его рыльце, столбик и завязь хорошо развиты. На продольном разрезе пестика даже невоору­женным глазом можно ясно различить семяпочки.

Кроме того, учащимся надо показать под микроскопом про­росшую пыльцу. Проращивание пыльцы в уголке живой при­роды выполняют двое-трое учащихся по заданию учителя. Су­ществует несколько способов проращивания пыльцы и опреде­ления ее жизнеспособности. В условиях школы наиболее удоб­но выполнять это следующим образом:

1.  Приготовить несколько влажных камер для микропре­паратов. С этой целью на углах покровных стекол из расплав­ленного парафина сделать бугорки-ножки высотой около 5 мм.

2.  В центр каждого покровного стекла пипеткой капнуть 5-процентный раствор глюкозы, а затем кисточкой перенести в нее немного живой созревшей пыльцы.

3.  Перевернуть покровные стекла ножками вниз и устано­вить их на предметные стекла.

4.  Несколько  таких  влажных  камер  поместить  в  чашки Петри на влажную фильтровальную бумагу, накрыть крыш­кой и поставить для проращивания на несколько часов в теп­лое место или термостат при температуре 20-25°С.

На уроке под микроскопом можно наблюдать проросшие пыльцевые трубки и лопнувшие пыльцевые зерна. Зарисовать их, отмечая спермин и вегетативную клетку.

Чтобы лучше понять биологический смысл процессов опы­ления и оплодотворения, ребята в биологическом кабинете по заданию учителя могут выполнить несложный опыт по обра­зованию плодов и семян у комнатных растений при искусствен­ном опылении. Для его проведения нужно взять два экземпля­ра одного вида комнатных растений с бутонами. На одном из них, чтобы предотвратить самоопыление у большинства бутонов, пинцетом осторожно удалить все тычинки (кастриро­вать цветы). Чтобы предотвратить попадание пыльцы с других цветущих растений этого вида, на кастрированные цветки на­девают изоляторы. Затем некастрированные бутоны и распус­тившиеся цветки на этом растении удаляют. Когда у кастриро­ванных цветков созреет пестик и на рыльце появится капель­ка жидкости, надо осторожно, сняв изолятор, на часть каст­рированных цветков нанести пыльцу, собирая ее кисточкой с лопнувших пыльников распустившихся цветков другого расте­ния. Для более надежного завязывания семян через 2-3 су­ток опыление повторяют. На опыленные цветки привязывают этикетки или помечают их цветной ниточкой. Другие кастри­рованные цветки не опыляют. В дальнейшем ведут наблюде­ния за образованием плодов, записывая все изменения в таб­лицу (табл. 7).

Таблица 7

№ п/п	Вариант опыта	Даты	Изменение в частях цветка
кастрации	опыления	образования плодов

Можно наблюдать, что у опыленных цветков околоцветни­ки, рыльца и столбики усыхают и опадают, а завязи их силь­но разрастаются и превращаются в плоды с семенами. У неопыленных цветков околоцветник и пестик засыхают и отвали­ваются. Данные этого опыта обсудить на уроке в классе, что позволит учащимся лучше понять процесс опыления и опло­дотворения. Чтобы школьники уяснили значение этих процессов в практической деятельности людей, учитель должен до­бавить, что человек путем искусственного опыления создает новые сорта растений, объединяя в одном организме приз­наки и свойства двух родителей и отбирая в потомстве фор­мы, наиболее удачно сочетающие хозяйственно-ценные приз­наки. Учитель поясняет, что на этих же закономерностях основано проведение дополнительного опыления у перекрест­но опыляемых растений, например кукурузы, подсолнечника, ржи, винограда, для получения более высоких урожаев пло­дов и семян этих культур. С этой же целью в период цветения в сады, на цветущие плантации гречихи, подсолнечника и дру­гих культур вывозят ульи или ставят их в теплицах, где выращивают огурцы и другие овощи. В связи с изучаемым материалом учитель может напомнить, что у сорных растений в процессе эволюции выработалась способность образовывать огромное количество семян, поэтому нельзя допускать их осеменения и нужно вести с ними своевременную борьбу [2].

Так комнатные растения помогают учащимся уяснить сложный материал о делении клеток, формировании гамет у растений, процессы опыления и оплодотворения, увидеть их материальный характер, понять значение использования этих закономерностей в практической деятельности человека. Они помогут учащимся совершенствовать умения и навыки по работе с микроскопом, изготовлению временных давле­ных, препаратов, проведению скрещивания растений.

Глава 2 Использование комнатных растений на уроках биологии в процессе изучения их наследственности, изменчивости, селекции

2.1. Изучение основных закономерностей наследственности и изменчивости растений

При изучении темы «Основные закономерности наследственности» важное значение в подготовке уча­щихся к восприятию генетических закономерностей имеют опыты с комнатными растениями, в процессе которых уча­щиеся получают гибридные формы, ведут наблюдения за расщеплением признаков во втором и последующих поколениях.

Одним из интересных объектов для проведения генети­ческих опытов, постановка которых возможна зимой в обыч­ных школьных условиях, является арабидопсис - эфемерное карликовое растение семейства крестоцветных. Ученые-гене­тики сравнивают его по генетической ценности с дрозофи­лой. Это небольшое растение имеет короткий жизненный цикл, высокую плодовитость, ряд наследственных признаков, удобных для проведения гибридологического анализа. Расте­нию свойственны простота его массового разведения, способ­ность завязывать большое количество плодов и семян при скрещивании. С каждого растения можно собирать до ты­сячи семян, что позволяет проводить статистический анализ [5].

Растения арабидопсиса для нормального развития тре­буют продолжительный световой день (не менее 12 ч). Луч­шими условиями для его культивирования является 14-16-часовой день и температура воздуха 20-25°С. При этих условиях можно получить в течение года до 8-10 поколений.

Чтобы проследить во втором поколении гибридных растений расщепление признаков и сделать нужные выводы, доста­точно иметь 3 поколения. С этой целью посевы семян ара­бидопсиса при естественном освещении лучше проводить в на­чале сентября, в конце марта и в начале апреля, когда про­должительность дня 12-14 ч, а температура в помещении 18-20° С, или использовать дополнительное освещение.

В условиях школы арабидопсис удобно выращивать в бу­мажных стаканчиках или в маленьких банках. Лучшую всхо­жесть дают семена, используемые для посева не ранее, чем через две недели после их уборки. Всходы у арабидопсиса очень мелкие и нежные. Чтобы не повредить маленькие про­ростки, их надо поливать через воронку, вставленную в сосуд на глубину залегания корневой системы.

При проведении опыления необходимо учитывать следую­щие особенности цветков арабидопсиса: они очень маленькие, рыльца их пестиков созревают раньше, чем пыльца, и высо­вываются из бутона до распускания цветка. Эта особенность позволяет проводить скрещивание без предварительной кастра­ции цветков, не боясь, что произойдет их самоопыление. Важ­но также учитывать, что зрелая пыльца арабидопсиса при хра­нении в холодильнике сохраняет жизнеспособность до двух месяцев.

Для проведения генетических опытов школьниками важно подбирать исходные родительские пары с контрастными приз­наками, которые можно было бы легко распознать и учитывать в последующих поколениях: количество семядолей (2 или 3), различная окраска семян, наличие или отсутствие опушения, озимый или яровой тип развития и др. Выполнять опыты с арабидопсисом целесообразнее в кружке, на внеклассных за­нятиях, а демонстрировать результаты опытов и обсуждать их при изучении соответствующих закономерностей лучше в классе. Это позволит всем старшеклассникам видеть и знать сущность генетических закономерностей, подтвержденных в опытах их товарищей с арабидопсисом [7].

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

№ п/п	Варианты опыта	Рост	Развитие
Длина стебля (в см)	Количество листьев	Площади листовых пластин (в см2)	Цоявление бутонов	Цветение

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

Варианты опыта	Рост	Развитие
Высота (в см)	Количество листьев	Площадь листьев (в см2)	Появление бутонов	Цветение

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).

Таблица   9

Варианты опыта	Даты	Величина
закладки опыта	появления 1-го листа	окоренения	листовой поверхности	корней

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

Вариант опыта	Количест-во	Стебель	Листья	Даты	Коли чест-во цвет­ков	Состояние рас тений
посеян­ных се-мян	развив­ших-ся рас­те-ний	Высота (в см)	Диа­метр (в см)	Коли­чество	Пло­щадь (в см2)	появ­ления всходов	начала цвете­ния

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.