ТЕМЫ ФАКУЛЬТАТИВНОГО КУРСА ПО ФИЗИОЛОГИИ РАСТЕНИЙ В 9–11 КЛАССАХ

УДК 57 Осолодкова Е.В.

к.п.н., доцент кафедры

математики, естествознания и методик

обучения математики и естествознания

ЮУрГГПУ

г. Челябинск, РФ

ТЕМЫ ФАКУЛЬТАТИВНОГО КУРСА ПО ФИЗИОЛОГИИ РАСТЕНИЙ

В 9–11 КЛАССАХ

Аннотация. В статье представлен обзор некоторых тем факультативного курса по физиологии растений в 9–11 классах школы.

Ключевые слова: факультативный курс, цитология, фотосинтез, хемосинтез, водный режим растений, дыхание, брожение.

Начинается факультативный курс «Физиология растений» с введения. В введении рассматриваются вопросы, связанные с научным и практическим значением физиологии растений как науки.

В последние годы в изучении онтогенеза наибольшее развитие получили исследования морфогенеза и химического регулирования отдельных звеньев онтогенеза и теоретическая разработка принципиально новых представлений об онтогенезе растений как «ряде непрерывно изменяющихся состояний целостности организма». Эти научные данные имеют большое практическое и теоретическое значение.

Большая исследовательская работа проводится фитофизиологами по изучению биологии размножения растений. В последние годы получен интересный материал по биологии опыления и оплодотворения. Эти исследования имеют большое значение для решения многих практических задач по генетике и селекции растений, а также для понимания некоторых проблем биологии, в частности эволюции размножения.

Важным аспектом содержания факультативного курса «Физиология растений» является внимание к цитологии. Хотя растительная клетка чрезвычайно близка к клеткам животных, но в то же время она сильно отличается от них рядом особенностей.

Изучение оптических свойств хлорофилла должно опираться на знания учащихся из курса физики о природе и свойствах света. Однако этот материал в курсе физики изучается в конце Х класса, поэтому учитель биологии вынужден сообщать краткие сведения из этого раздела физики на факультативных занятиях. Демонстрация спектра белого света убеждает учащихся в его неоднородности, а рассмотрение вытяжки хлорофилла в проходящем и отраженном свете позволяет поставить вопрос о причине ее зеленого цвета и рассказать о явлении флуоресценции. Затем необходимо раскрыть структурную обусловленность свойств этого пигмента и рассмотреть механизм действия света на хлорофилл. После выяснения оптических свойств хлорофилла логично перейти к строению хлоропластов, особое внимание следует уделить их мембранам.

Далее раскрывается понятие о хемосинтезе как особом типе автотрофного питания, при котором для создания органических веществ из неорганических используется химическая энергия восстановленных веществ. Разбираются работы С. Н. Виноградского по хемосинтезирующим бактериям.

При раскрытии понятий темы «Водный режим растений» устанавливается значение воды в жизни растений. Для изучения процессов поступления воды в растения в памяти учащихся восстанавливается понятие о диффузии, которое знакомо им из курсов химии и физики. Опираясь на это понятие, раскрываются процесс поступления воды в клетки корня и механизм передвижения воды по растению. Изучается процесс транспирации, вскрывается физиологическая роль транспирации.

В теме «Процессы дыхания и брожения» раскрываются понятия о ферментах. Формирование понятия о ферментах логично начать с установления энзиматического характера всех химических реакций, происходящих в растениях. Этого можно достичь при демонстрации опытов, иллюстрирующих действие биокатализаторов (гидролиз крахмала в прорастающих семенах, действие пероксидазы клубней картофеля на пероксид водорода и т.д.). Это позволит подвести учащихся к выводу о специфичности действия ферментов, а также к тому, что ферменты обеспечивают последовательность и строгий порядок в прохождении химических реакций. Выяснение белковой природы ферментов дает возможность объяснить специфичность действия биокатализаторов.

Понятие о сущности ферментативного процесса будет неполным, если не раскрыть процесса саморегуляции. Для этого следует дать понятие о наличии в молекуле фермента «центра регуляции», структурно соответствующего конечному продукту в цепи реакций. Освещение этой проблемы дает возможность сформировать у учащихся понятие о деятельности ферментативных систем по принципу обратной связи – концентрация конечного продукта служит «сигналом» для прекращения или начала работы всей системы.

Изучение окислительно-восстановительных процессов базируется на следующих знаниях учащихся: 1) об электронном механизме реакций окисления-восстановления (химия); 2) о процессах переноса электронов (физика); 3) об источниках энергии для жизнедеятельности организма (биология). При изучении АТФ формируется понятие о принципе сопряжения химических реакций. В заключение темы дается понятие о физиолого-биохимических основах хранения урожая.

Процессы размножения и индивидуального развития растений тесно связаны между собой. Недаром многие исследователи утверждают, что созревание половых клеток – истинное начало онтогенеза.

Современная наука рассматривает индивидуальное развитие как результат сложной системы внутренних и внешних факторов. Поэтому при изучении этих вопросов в теме «Развитие и размножение растений» надо уделить внимание циклам развития растений. При формировании понятия о двойном оплодотворении необходимо ознакомить учащихся со строением семяпочки и пыльцы, а также акцентировать их внимание на механизме образования диплоидного зародыша и триплоидного эндосперма и их значении.

© Осолодкова Е.В., 2021