Лабораторные уроки по теме: «Свойства жизни»

Проявления жизнедеятельности — дыха­ние, питание, размножение — рассма­триваются в курсе биологии последователь­но, в результате чего каждый из процессов воспринимается многими школьникамибез взаимосвязи друг с другом.

Урок «Свой­ства жизни» — попытка добиться воспри­ятия процессов жизнедеятельности как целостной совокупности биологических явлений.

Урок ориентирован на школьников , изучающих свойства живых си­стем.

Форма урока: лабораторная работа в малых группах.

Каждая группа работает над выполнением проблемного практического задания, результаты которого позволяют сделать вывод об определенном свойстве живого организма.

Объекты изучения — растения, животные, грибы.

Результаты работ учащихся обобщаются на итоговой конференции.

Задание для группы №1

Задача: установить наличие одного из внешних проявлений обмена веществ — про­цесса выделения, а также зависимость интен­сивности выделения от условий среды.

Объект изучения: дрожжи.

Оборудование: культура дрожжей в растворе сахара (готовится за сутки до ра­боты), химические стаканы, две пробирки, пробки с отводными трубками, стеклянные трубки с резиновыми насадками, две кол­бы, сахар, мерные пипетки, стеклянные палочки, водяная баня, термометр, элек­троплитка.

Вывод: в процессе метаболизма орга­низмы выделяют вещества, интенсивность выделения зависит от условий среды.

Ход работы

Налейте в два химических стакана по 50 мл воды: в один — с комнатной темпера­турой, а в другой — с температурой 35°С. Для этого аккуратно смешайте горячую ихолодную воду. Растворите в каждом стака­не по одной чайной ложке сахара.

В оба стакана поместите по 20 мл культуры дрожжей (отмерьте с помощью большой мерной пипетки). Перемешайте растворы стеклянной палочкой.

Соберите установку для проведения опыта (см. рис.1). Для этого поместите по 20 мл культуры дрожжей из стаканов в две пробирки. Вставьте в пробирки пробки с от­водными трубками (пробки должны очень плотно прилегать к горловине пробирок!) и присоедините к ним через резиновые на­садки стеклянные трубки.

Закрепите пробирку с раствором ком­натной температуры в штативе, а другую, с температурой 37°С, поместите в водяную баню. В каждой из пробирок поддерживай­те постоянную температуру, контролируя ее с помощью термометра.

Концы стеклянных трубок опустите в колбы с водой.

Наблюдайте за изменениями уровня жидкости в трубках, опущенных в воду, и через некоторое время— за выделением пузырьков газа.

7. Оформите работу: кратко запишите ход работы, зарисуйте схему установки для опыта. Обсудите вопросы к заданию, после чего сформулируйте выводы.

Вопросы для обсуждения

К какому царству живых организмов относятся дрожжи?

Кем по способу питания — авто- или гетеротрофами являются дрожжи?

Что происходит с дрожжами в раство­ре сахара?

Почему в опыте изменяется уровень воды в стеклянной трубке? Каково происхож­дение выделяющегося газа, какой это газ?

С одинаковой ли скоростью проис­ходит наблюдаемый процесс при разной температуре?

Какое свойство живого вы наблюдали в этом опыте?

Задание для группы №2

Задача: определить наличие одного из главных продуктов метаболизма живых организмов — углекислого газа; выявить интенсивность процесса выделения угле­кислого газа в зависимости от условий среды.

Объекты изучения: дрожжи, чело­век.

Оборудование: культура дрожжей в растворе сахара (готовится за сутки до работы), пробирки, пробки с отводными трубками, стеклянные трубки с резиновыми насадками, сахар, колбы, воронка, фильтр, химический стакан, оксид кальция (СаО) в порошке, водяная баня, термометр, прибор для нагревания воды.

Вывод: углекислый газ— один из про­дуктов метаболизма, интенсивность его вы­деления зависит от условий среды.

Ход работы

1, Налейте в два химических стакана по 30 мл воды: в один — с комнатной темпера­турой, в другой — с температурой 37°С. Для этого аккуратно смешайте горячую и холод­ную воду. Растворите в каждом стакане по половине чайной ложки сахара.

Почему изменяется прозрачность из­вестковой водой в колбе, через которую проходит газ, выделяемый дрожжами? О чем это говорит?

С одинаковой ли скоростью изменяет­ся прозрачность известковой воды в двух колбах? Чем это можно объяснить?

Одинакова ли скорость изменения из­вестковой воды под действием продуктов выделения дрожжей и человека? Чем это можно объяснить?

О чем свидетельствует одинаковый характер изменения известковой воды под действием продуктов выделения дрожжей и человека?

Какое свойство живого вы наблюдали в этом опыте?

Задание для группы №3

Задача: выявить наличие газообмена у живого организма.

Объект изучения: животное.

Оборудование: большая коническая кол­ба с отростком, химический стакан, под­крашенная вода, стеклянная трубка с деле­ниями, марля, натронная известь, пробка с крючком, подопытное животное (хомячок, крыса, мышь или лягушка), водяная баня, термометр, электроплитка.

Вывод: в процессе жизнедеятельности организмов происходит потребление кис­лорода и выделение углекислого газа, т.е. организм — это открытая система.

Ход работы

1. Соберите установку для проведения опыта (см. рис. 2). Для этого слегка смочи­те марлю водой и положите в нее немно­го натронной извести (смесь Са(ОН)₂ и ЫаОН), завяжите мешочек и прикрепите его к крючку на пробке.

Поместите животное в колбу, плотно закройте ее пробкой с мешочком. Будьте осторожны, чтобы натронная известь не просыпалась на дно колбы.

Присоедините стеклянную трубку с делениями с помощью резиновой трубки к стеклянной трубке, вставленной в проб­ку колбы.

Через 5 мин погрузите стеклянную трубку в стакан с подкрашенной водой. Отметьте уровень воды. Проверяйте и фиксируйте уровень воды в трубке каж­дые 5 мин. Проводя опыт, не меняйте взаимное расположение колбы, трубки и стакана.

Оформите работу: кратко запиши­те ее ход, зарисуйте схему установки для опыта. Обсудите вопросы к заданию, по­сле чего сформулируйте выводы и запи­шите их.

Вопросы для обсуждения

Какие процессы жизнедеятельности вы наблюдаете у животного в колбе?

Натронная известь хорошо поглощает углекислый газ. Зачем ее помещают в колбу?

Как изменяется уровень воды в трубке?Связаны ли эти изменения с изменением объема воздуха в колбе?

О каком жизненном процессе свиде­тельствуют изменения объема воздуха? В чем состоит этот процесс и каково его зна­чение для животного?

Какие свойства живого вы наблюдали в этом опыте?

Задание для группы №4

Задача: установить наличие факта рас­ходования запасных питательных веществ при росте и развитии организма.

Объект изучения: зерновки пше­ницы.

Оборудование: прорастающие зер­новки злаков разного срока проращивания,предметные стекла, чашки Петри, колба, спиртовой раствор йода, модель зерновки пшеницы, бритвенные лезвия.

Вывод: метаболизм зародыша растений осуществляется за счет запасных питатель­ных веществ.

Ход работы

С помощью лезвия сделайте несколькопродольных срезов зерновок в разной сте­пени прорастания (будьте очень осторожны при работе с лезвием!).

Под лупой на срезе найдите все частизерновки и рассмотрите их.

Приготовьте йодную воду. Для этого в колбу с водой налейте несколько капель спиртового раствора йода и взболтайте до равномерного окрашивания.

Налейте в чашку Петри йодную воду и погрузите туда зерновки срезом вверх. На­блюдайте изменение окраски срезов. От­метьте, отличается ли окраска у зерновок в разной степени прорастания.

Оформите работу: кратко запишите ее ход, зарисуйте опыт. Обсудите вопросы к за­данию, после чего сформулируйте выводы и запишите их.

Вопросы для обсуждения

Что такое зерновка? Найдите на моде­ли зерновки пшеницы все ее части. Каковафункция каждой из них?

Как изменяется зерновка по мере про­растания?

Как изменяется окраска зерновок под действием йодной воды? Чем можно объ­яснить наблюдаемое явление?

Чем можно объяснить разницу в окра­ске зерновок разной степени прорастания,помещенных в йодную воду?

С каким процессом связаны наблюда­емые вами явления?

Какие свойства живого вы наблюдали в этом опыте?

Задание для группы №5

Задача: убедиться, что поддержание жизнедеятельности организма, лишенного доступа к пище и воде, сопровождается по­терей его массы.

Объект изучения: животное.

Оборудование: весы с разновесами, сосуд или проволочная клетка для не­большого животного, животное (мышь, небольшая лягушка или крупное насеко­мое).

Вывод: в ходе энергетического обмена разрушаются органические вещества и вы­водятся продукты метаболизма.

Ход работы

Поместите животное в небольшой со­суд или клетку, положив на дно гирьку в 10или 20 г,

Прикрепите пластилином сосуд (или клетку) с животным к чашке весов. Уравно­весьте весы.

В течение всего урока следите за изменениями показаний весов.

Оформите работу: кратко запишите ее ход, зарисуйте опыт. Обсудите вопросы к за­данию, после чего сформулируйте выводы и запишите их.

Вопросы для обсуждения

Проявление каких процессов жизнеде­ятельности вы наблюдаете в данном опыте? Какая сторона обмена веществ преобладает у данного животного?

Как изменяются показания весов в течение опыта? Почему изменяется масса животного?

3.О каких процессах в организме живот­ного свидетельствует опыт?

4. Какое свойство живого вы наблюдали в опыте?

Задание для группы № 6

Задача: воспроизвести эксперимент по физиологии растений и в контексте работы остальных групп помочь составить целост­ное представление о метаболизме растенийкак о процессе превращения не только ве­ществ, но и энергии.

Объект изучения: зерновки злаков.

Оборудование: прорастающие зер­новки злаков, термометр, термос.

Вывод: энергетический обмен сопро­вождается выделением тепловой энер­гии.

Ход работы

Поместите прорастающие зерновки в термос так, чтобы они лежали плотно друг к другу.

Измерьте температуру воздуха в тер­мосе и сравните ее с температурой воздуха в комнате.

Поместите термометр в массу прорас­тающих зерновок.

Через каждые 5 мин записывайте по­казания термометра. Оформите запись в виде таблицы, предусмотрев в ней место для 15 измерений.

Продолжайте измерения в начале и конце каждой перемены в течение дня. Последнее измерение выполните утром на следующий день.

А 6. Оформите работу: запишите ее ход, за­рисуйте опыт. Обсудите вопросы к заданию,сформулируйте выводы и запишите их.

Вопросы для обсуждения

Какие процессы происходят в прорас­тающих семенах?

Чем вызвано изменение температуры в сосуде с прорастающими семенами?

Почему в зернохранилищах постоянно контролируют температуру воздуха?

Почему воздух в прохладном помеще­нии быстро нагревается, если в нем нахо­дится много людей?

Какое свойство живого вы наблюда­ли?

Задание для группы №7

Задача: обнаружить такое свойство ^живых организмов, как размножение (са­мовоспроизведение); проследить интен­сивность размножения в зависимости от условий среды.

Объект изучения: дрожжи.

Оборудование: культура дрожжей в растворе сахара (готовится за сутки до ра­боты), пипетки, стеклянные палочки, про­бирки, сахар, микроскопы, предметные и покровные стекла, водяная баня, термо­метр, прибор для нагревания воды.

Вывод: живые организмы самовоспро­изводятся, скорость их размножения зави­сит от степени благоприятности среды.

Ход работы

Налейте в два химических стакана по 30 мл воды: в один — комнатной темпера­туры, в другой — с температурой 37°С. Дляэтого аккуратно смешайте горячую и холод­ную воду. Растворите в каждом стакане по половине чайной ложки сахара.

Поместите в каждый стакан по 5—6 мл культуры дрожжей. Чтобы теплый раствор с культурой не охлаждался, поместите ста­кан с ним в водяную баню. Температуру под­держивайте постоянной, контролируя ее с помощью термометра.

Для исследования происходящего процесса приготовьте микропрепараты культуры дрожжей. Для этого отберите растворы из середины стаканов и по­местите по одной капле на предметное стекло. Накройте микропрепараты по­кровными стеклами и рассмотрите их сначала на малом, затем на большом увеличении.

Сделайте три повторности: сразу после приготовления растворов, в конце урока и на следующий день.

5.Оформите работу: кратко запиши­те ход работы, зарисуйте небольшой участок поля зрения. Отразите отличия культур дрожжей, взятых из разных про­бирок в разное время. Обсудите вопросы к заданию, после чего сформулируйте
выводы.

Вопросы для обсуждения

К какому царству живых организмов относятся дрожжи?

Кем по способу питания — авто- или гетеротрофами являются дрожжи?

Что происходит с дрожжами в раство­ре сахара? Назовите и объясните наблюда­емые вами процессы.

Что видно под микроскопом на пер­вых препаратах? Что вы ожидаете увидеть с течением времени?

Зачем одну из пробирок мы помеща­ем в теплую среду? Будут ли отличаться происходящие процессы в зависимости от температуры среды? Как это будет заметно в микроскоп?

Какое свойство живого вы наблюдали в этом опыте?