Разработка занятия по основам растениеводства в ПТУ

Разработка занятия по основам растениеводства в ПТУ

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

. ПЕДАГОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

.1 Характеристика образовательного стандарта для профессионально технических училищ по общей биологии

.2 Характеристика урока по биологии в средней школе

.3 Методическая разработка практического занятия «Процесс развития проростка яровой пшеницы»

. ОБЪЕКТ, МЕТОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

.1 Биологические особенности яровой пшеницы

.2 Характеристика взятых для исследования сортов яровой пшеницы

.3 Методика закладки и проведения опыта

.4 Результаты исследования

. БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ

.ОХРАНА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

ВЫВОДЫ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ВВЕДЕНИЕ

«Учитель всегда невольно стремится к тому, чтобы выбрать самый для себя удобный способ преподавания. Чем способ преподавания удобнее для учителя, тем он не удобнее для учеников. Только тот образ преподавания верен, которым довольны ученики»

Л.Н. Толстой

Педагогикой накоплен богатый арсенал методов обучения. Их классифицируют на различные группы в зависимости от источников восприятия информации и дидактических задач. Методы сочетаются и комбинируются в модели обучения, позволяющие активизировать познавательную деятельность учащихся. Для этого используется весь арсенал методов организации и осуществления учебной деятельности - словесные, наглядные и практические методы, репродуктивные и поисковые методы, индуктивные и дедуктивные методы, а также методы самостоятельной работы.

Главный принцип обучения - широкая наглядность. Необходимо выработать у учащихся хорошее представление изучаемого предмета. Для этого по всему набору культур необходимо иметь красочные таблицы, рисунки, фотографии, гербарий, сноповой материал, живые растения, выращиваемые на пришкольном участке, в сосудах с почвой, в близлежащих хозяйствах, в кинофильмы, снятые по технологии возделывания.

Основная цель обучения основам растениеводства в ПТУ - ознакомить учащихся с основными культурами в сельском хозяйстве, которые используют с целью получения продуктов питания, сырья для легкой, пищевой и медицинской промышленности, кормов для животных и т.д.

Поэтому целью нашей работы являлось на примере проростков яровой пшеницы разработать занятие по основам растениеводства в ПТУ.

Поставленная цель определила задачи:

.        Провести изучение сортов яровой пшеницы разных групп спелости по длине проростка, колеоптиля и главного корня.

.        На основе анализа коэффициента симметрии определить срок посева исследуемых сортов яровой пшеницы.

.        На примере проростков яровой пшеницы разработать занятие по основам растениеводства в ПТУ.

1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

Яровая пшеница является главной зерновой культурой Восточной Сибири. Она, практически, во всех районах Красноярского края способна формировать зерно высоких технологических и посевных кондиций.

Исторический опыт сибирского хлебопашества показывает, что как до революции, так и после нее сибирские крестьяне использовали для хлебопечения муку собственного помола из зерна, выращенного в местных условиях (Ведров, 1998).

В сложных природно-климатических условиях Сибири, отличающихся экстремальностью климата при снижающемся уровне плодородия и изменяющихся технологиях возделывания культур, к сорту предъявляются все более высокие требования. И не только потому, что созданные и возделываемые сорта не обладают достаточной устойчивостью и стабильностью урожая, высоким качеством продукции, но и потому, что они утрачивают эти свойства в ходе возделывания. Вновь выводимые сорта должны быть не только высокоурожайными, но и стабильными, то есть резко не снижать урожаев в неблагоприятные по метеорологическим условиям годы, каких в Сибири больше, чем благоприятных. Создание иммунных сортов позволит обеспечить не только стабильность и качество продукции, но и будет благоприятно способствовать улучшению экологической обстановки в регионе, снижая пестицидную нагрузку на окружающую среду (Шаманин, 2003).

Из богатого видового разнообразия в сельскохозяйственном производстве распространены два вида пшеницы - мягкая и твердая.

Наибольшие площади занимает мягкая пшеница - Triticum vulgare или Triticum aestivum.

Яровая пшеница - растение длинного дня. При продвижении ее с севера на юг продолжительность вегетации удлиняется.

Пшеница - однолетнее монокарпическое растение. По длительности жизненного цикла пшеницы разделяют на озимые, яровые, полуозимые формы и так называемые двуручки.

При всем многообразии жизненного цикла различных видов, разновидностей, экологических групп и морфофизиологических типов пшеницы физиологами установлен ряд общих морфологических и физиологических признаков, характеризующих онтогенез пшеницы. К их числу относятся: а) основные фенологические фазы развития и роста растений; б) возрастные периоды; в) стадии развития; г) этапы органогенеза. Все они тесно взаимосвязаны.

Жизненный цикл, или онтогенез, пшеницы, как и всех покрытосеменных растений, начинается с момента появления оплодотворенной яйцеклетки - зиготы - и завершается естественной смертью организма (особи). В сельскохозяйственной практике онтогенез часто определяют от начала прорастания семени до отмирания растений.

Онтогенез у пшеницы складывается из двух периодов.

Первый период - формирование корней, стебля, листьев - вегетативных органов, или вегетативной сферы растений, выполняющей важнейшие функции питания, дыхания, водообмена, синтеза и передвижения веществ в организме; второй период - формирование генеративных органов, или органов размножения растений - колоса, колосков, цветков, зерновок, семян.

Первый период часто определяется как фаза вегетативного роста, а в торой как фаза генеративного развития растений. Формирование каждого органа связано не только с ростом, но и с развитием генеративных органов и растения в целом. Значительно полнее отражают переход от вегетативного развития к генеративному фенологические фазы развития и этапы органогенеза.

Фенологические фазы.

Фенологические фазы, как известно, характеризуются в жизненном цикле появлением новых органов и рядом внешних морфологических признаков. Для пшеницы приняты следующие фенофазы: 1) набухание семян; 2) прорастание семян; 3) всходы; 4) появление третьего листа; 5) кущение; 6) выход в трубку; 7) стеблевание; 8) колошение; 9) цветение; 10) молочная спелость; 11) восковая спелость; 12) полная спелость. Фазы 1, 2, 6 и 7 не всегда отмечаются.

Возрастные периоды.

В соответствии с принятой возрастной периодизацией жизненного цикла у пшеницы, следует выделить пять возрастных периодов, характеризующихся рядом физиологических и структурно-морфологических особенностей.

Первый возрастной период - эмбриональный - от начала образования зиготы до завершения процессов формирования зародыша, особенно к прорастанию. Чаще всего этот период проходит еще на материнском растении и завешается полной спелостью и уборкой урожая.

Второй возрастной период - формирование проростка. Все органы в этот период - корни, листья, зачаточный стебель - являются зародышевыми, образовавшимися за счет материнских веществ. Продолжительность этого периода у пшеницы варьирует в зависимости от вида и морфофизиологического типа от 5 до 15 дней и больше (Реймерс, Илли, 1978).

Третий возрастной период - ювенильный. Характеризуется формированием вегетативных органов (листьев, стебля, корней), ветвлением подземных узлов стеблей (кущением), а также закладкой осевых (вегетативных) органов соцветия и его разветвлений. Ювенильный период часто называют виргинильным (девственным), отмечая тем самым неспособность растений в это время к формирования органов плодоношения. Длительность этого периода варьирует от 160 до 270 дней у озимых сортов и от 15 до 25 дней у скороспелых яровых сортов пшеницы.

Четвертый период - половозрелость, или зрелость. Характеризуется формированием органов размножения, начиная от дифференциации археспориальных клеток в тканях пыльника и семяпочки и кончая образованием зиготы.

Пятый возрастной период - старение и отмирание. Связан с формированием зерновок и завершается в фазу полной спелости и отмирания материнского растения (Овчаров, 1976).

Стадии развития.

Стадии развития пшеницы - это качественно переломные периоды в онтогенезе растений. Семена необходимых условий внешней среды в процессе онтогенеза характеризуют переход растений от одной стадии к другой. Комплекс, который необходим для каждой стадии, определяется теми ведущими экологическими условиями, в которых формировались виды, разновидности и сорта пшеницы. Семена необходимых для развития факторов, как и продолжительность каждой стадии, обусловлена всей предыдущей родовой, видовой и сортовой историей.

Длительность стадий - величины сравнительно постоянные и варьируют в незначительной степени в наиболее типичных условиях выращивания растений как для данного вида пшеницы и его морфофизиологических типов, так и для каждого сорта (Куперман,1974).

При резко отклоняющихся условиях скорость прохождения стадий развития у пшеницы моет изменяться от минимальной (при наиболее оптимальных для развития условиях) до бесконечно большой (при предельных их границах, необходимых для развития на данной стадии).

Исследования стадийного развития дают основание предполагать существование пяти основных стадий развития у пшеницы: первая стадия - яровизация; вторая стадия - фотостадия; третья стадия - спектростадия; четвертая стадия и пятая стадия (Кулешов,1951).

Этапы органогенеза.

Исследованиями (Куперман, 1974) установлено, что формирование каждого органа, как и целостного растения пшеницы, проходит этапами. В процессе органогенеза наблюдается определенная последовательность в прохождении этапов. По этапам органогенеза можно со сравнительно высокой степенью достоверности судить о том, в каком возрастном периоде на какой стадии развития находится растение.

В развитии однолетнего побега пшеницы выявлены 12 основных этапов органогенеза.

На первом этапе органогенеза формирование побега пшеницы начинается с образования инициальных клеток промеристемы. Из этих клеток формируется первичная образовательная ткань конуса нарастания - меристема, которая дает начало зачаткам зародышевых листьев и зародышевого стебля. Форма конуса нарастания у пшеницы на первом этапе куполообразная, слегка вытянутая.

Второй этап характеризуется дифференциацией основания конуса нарастания на зачаточные узлы, междоузлия стебля и зачатки стеблевых листьев. В пазухах зачаточных листьев закладываются бугорки - зачатки побегов второго порядка. У пшеницы они развиваются только в пазухах листьев подземных узлов стебля (процесс кущения). Вышележащие зачатки боковых побегов в нормальных условиях не развиваются.

Третий этап - процесс дифференциации главной оси зачаточного колоса и зачаточных кроющих листьев-брактей. На этом этапе образуются сегменты (зачаточные членики) колоса.

Четвертый этап характеризуется появлением на зачаточной оси колоса конусов нарастания второго порядка. Это зачаточные колоски.

На пятом этапе органогенеза идут процессы формирования цветочных бугорков и дифференциация зачаточных бугорков покровных и генеративных органов. В конце этого этапа возникают новообразования - спорогенные ткани - археспориальные клетки.

Шестой этап характеризуется процессами микро- и макроспорогенеза. На этом этапе отмечается усиленный рост колосковых чешуй, цветковых чешуй и завязи.

С переходом к седьмому этапу развиваются мужской и женский гаметофиты. Одновременно идет усиленный рост члеников колосового стержня, вытягиваются в длину колосковые и цветочные чешуи, начинается гаметогенез.

Восьмой этап совпадает с фенофазой - колошение. На этом этапе идет завершение процессов гаметогенеза и формирование колоса, цветков.

Девятый этап - цветение, оплодотворение и образование зиготы.

Десятый этап характеризуется процессом роста, и формирования зерновки органов семени. В семени на этом этапе идут процессы дифференциации зародышевых органов.

Одиннадцатый этап характеризуется накоплением питательных веществ.

Этот этап у пшеницы совпадает и фазой молочной спелости.

На двенадцатом этапе идут процессы превращения питательных веществ в запасные вещества зерновки (семени). Этот этап определяет фенофазу восковой спелости и завершается полной спелостью семян пшеницы.

Важным хозяйственным показателем пшеницы является архитектоника или габитус растения, она определяется направлением селекции, зависящим, в свою очередь, от почвенно-климатических условий зоны (Н. Г. Ведров, 1998).

Анализируя литературные данные по этому вопросу, можно отметить стремление селекционеров при создании сортов интенсивного типа к снижению высоты соломины и увеличению Кхоз. В.Ф. Дорофеев (1975) считает, что для современного высокоинтенсивного земледелия, а также для условий орошения идеальным сортом пшеницы может быть только короткостебельный, хорошо противостоящий полеганию и обеспечивающий высокий урожай зерна.

Однако в засушливых условиях Восточной Сибири отношение к этому признаку должно быть иным, чем при создании сортов интенсивного типа.

Жесткие условия засухи позволяют пшенице с обычной длиной соломины формировать только карликовые растения, высота которых даже на пару не превышает 50-60 см, а по зерновому предшественнику - 30-40 см.

Оптимальной высотой соломины пшеницы в Восточной Сибири следует считать 80-90 см.

Короткостебельные сорта мексиканской, американской и индийской селекции, сортоиспытание которых проводилось в Восточной Сибири, не оправдали надежд, на них возлагавшихся. Только во влажные годы они могли формировать урожай на уровне Скалы, в засуху уступали ей по урожайности (Н. Г. Ведров, 1998).

Как показано Ю. А. Гужовым (1974), селекция и короткостебельность сопряжены с серьезными трудностями, которые вызваны необходимостью преодоления отрицательных корреляций между укорочением длины стебля и снижением веса надземной биомассы растения, с одной стороны, и урожая зерна - с другой.

Рассматривая проблему устойчивости яровой пшеницы к полеганию, следует иметь в виду, что в Восточной Сибири наблюдается преимущественно прикорневое полегание или ветровая, поэтому наряду с прочностью соломины устойчивость к полеганию определяется мощностью развития корневой системы и характером её сцепления с почвой.

Сорта яровой пшеницы для засушливых условий должны иметь хорошую облиственность - 20.0-20.5 тыс. м2/га. Листовая поверхность должна долго и интенсивно работать. Хорошее сохранение листьев верхних ярусов при засухе обеспечивает нормальную выполненность зерна.

Колос пшеницы для Восточной Сибири должен быть рыхлым или средней плотности. В плотном булавовидном колосе, во-первых, формируется невыровненные по размерам зерна, а во-вторых, такой колос плохо просыхает в условиях прохладной ненастной осени, часто наблюдающейся в местных условиях (Я. Лелли, 1980).

В настоящее время в Восточной Сибири возделываются преимущественно сорта безостых разновидностей, из которых ведущее место занимает разновидность лютесценс. По литературным данным, ости вносят существенный вклад в фотосинтез растений, компенсируют потерю работы верхних листьев в годы эпифитной бурой ржавчины, способствуют лучшему просыханию валков при раздельной уборке. По исследованиям В. П. Шаманина (1994), на изогенных линиях Новосибирской 67 показана их положительная роль в засухоустойчивости и урожайности. Однако, с другой стороны, ости значительно ухудшают кормовые достоинства соломы и ухудшают качество работы молотильных и очистительных органов комбайнов, вероятно, поэтому безостые сорта и занимают ведущую роль в производстве (Н. Г. Ведров, 1998).

Результат учебно - воспитательного процесса основам растениеводства в ПТУ во многом зависит от того, насколько он обеспечен разнообразными средствами обучения. Трудно себе представить современного учителя не использующего в своей практике других дополнительных пособий, кроме учебника. Учитель, заинтересованный в успешном усвоении материала учащимися, постарается максимально обогатить урок, используя разнообразные средства обучения.

Так как в экологическом образовании сегодня отсутствуют общепризнанные стандарты, очень важна активность самих преподавателей - их поиск, находки, методические открытия. Необходимо поддерживать, развивать, а также приветствовать негосударственные формы обучения, "круглые столы", выпуск и издание материалов, обобщающих опыт других образовательных и общественных организаций - находить связь с международными программами экологического образования и воспитания ("Зеленый Крест", ЮНЕП, ООН).

Экологическое образование должно охватывать всех членов общества, оно должно быть адаптировано к различным социально-экономическим и культурным условиям, особенностям жизни современного человека, учитывать региональные и национальные различия.

Методика преподавания растениеводства уделяет большое внимание работе на опытном участке для изучения культуры. Здесь совершенствуются знания учащихся по биологии культуры, т.е. потребности культуры в тепле, влаге, пище и свете. Проводятся фенологические наблюдения, отмечаются особенности поведения растений в условиях различного увлажнения, ведутся другие наблюдения по интенсивности роста, устойчивости к вредителям и болезням и т.д.

На основе знаний биологии культуры осуществляется ее агротехника на пришкольном участке, которая по срокам посева и посадки, расположению рядков и т.д. отвечает агротехнике в условиях производства.

Постановка опытов должна быть с учетом интереса учащихся. Для этого следует ставить задачи исследования таким образом, чтобы сами учащиеся высказывали свое личное мнение по теме исследовательской работы.

Значительный интерес представляет у учащихся изучение сортов, видов и разновидностей. Учащиеся самостоятельно проводят первоначальный сравнительный анализ культур по морфологии. Методика практических работ по растениеводству может быть использована на уроках природоведения и естествознания (Дмитриев,2004).

Существует две категории учебных умений и навыков. Первую составляют общие умения и навыки, которыми должны обладать все учащиеся. Например, способность читать так, чтобы потом воспроизводить содержание текста и вместе с тем высказывать новые мысли на основе прочитанного, а так же отмечать существенное от второстепенного. Вторая категория учебных умений и навыков связана с конкретными способами осуществления учебно - познавательной деятельности, которые лежат в основе той или иной учебной дисциплины(Кукушкин,2002; Хамблин, 1986)

Общие учебные умения и навыки образуют фундамент, на котором вырабатываются конкретные, специальные навыки и умения. Умения и навыки не представляют собой какого бы то ни было набора процедур или предписаний, которые школьники должны принять как данность, не подлежащую сомнениям (Немов,2001). Конструктивное формирование общеучебных умений и навыков требует знакомства с самыми различными способами действия. Учеников следует побуждать к самостоятельным поискам способов экспериментирования, к использованию средств, которые представляются им наиболее подходящими и удачными. Не следует навязывать одного единственного способа учебной работы: важнее помочь ученику сформировать свой собственный стиль учения, в котором находит выражение его личность и который отвечает его потребностям. Это вытекает из того очевидного обстоятельства, что индивидуальные предпочтения и установки обуславливают способ учения. Одни учатся лучше при использовании образных или графических средств, другим доступнее словесные разъяснения. Ограниченные возможности контактов с учениками на уроке не позволяют учителю в полной мере помочь детям осознать свои предпочтения в выборе способов учебной работы и выработать свой собственный продуктивный стиль учения. Ко времени, когда ученик поступает в выпускной класс, учебные умения и навыки должны стать основой для осуществления исследовательского подхода к выбору способов мышления и метода решения проблем.

Тщательно разработанные программы по руководству, обеспечивающие овладение кругом учебных умений и навыков, а также изменения в отношении учащихся к учебной деятельности не только выполняют для некоторых детей компенсаторную функцию, но и является одним из слагаемых решения основной задачи - создания учебной атмосферы, способствующей максимальным достижениям каждого ученика.

Весьма полезным является осуществленное американскими психологами разграничение индивидуальных возможностей учащихся и особенности в их учении. Блум доказывает, что представление о врожденных внутренних качествах обучающегося в отрыве от овладения им соответствующими знаниями и умениями носит мистический и не поддающийся анализу характер. На установки и навыки, необходимые для осуществления той или иной конкретной учебной задачи, легче воздействовать на всех стадиях обучения в средней школе.

В середине 60-х годов американские педагоги Дж.Паркер и Л.Рубин отмечали, что характерной чертой разработки учебных программ является игнорирование самих процессов осуществления учебной деятельности. В последующие годы происходило известное смещение акцентов с пассивных на активные способы приобретения знаний, признание необходимости обеспечить учащимся возможность применения усвоенных сведений в новых условиях (важность переноса знаний в других обстоятельствах)( Хамблин,1986).

Не менее важно уделить внимание и планомерному формированию общенаучных умений и навыков, составляющий выбор которых позволяет детям справиться с той или иной конкретной задачей. В работе Блума подчеркивается необходимость обеспечить учащимся обратную связь с первых же шагов выполнения новой учебной задачи, это в равной мере относится и к учебным навыкам и умениям. Поэтому учебные умения и навыки следует формировать в условиях систематической работы в специально отведенное время под руководством наставника.

Существуют общеучебные умения и навыки, которые следует формировать на каждом уроке:

.        слушание (умение воспроизводить полученные знания);

.        чтение (умение воспроизводить усвоенное и делать содержательные выводы, а также выдвигать новые идеи на основе прочитанного);

.        оформление работы (часто этот навык упускается и в должной мере не формируется у школьников. Он связан с усвоением изучаемого материала, осуществлением результативности своей деятельности );

.        выполнение домашнего задания продуктивными способами (систематическое обучение этим способом необходимо, чтобы избежать возникновения у детей негативного отношения к школе);

.        планирование и постановка целей (этот навык является важнейшим, причем в его формировании существенную роль играет поддержка сверстников);

.        ответы на вопросы (эти умения требуют непрерывного внимания);

.        повторение и подготовка к контрольным работам (рассматривается с учетом возрастных особенностей);

.        ведение записей (характерная область пробелов и упущений);

.        самопознание и формирование мотива достижения цели;

.        оценка (учеников необходимо учить самооценке собственной работы)( Кукушкин,2002; Хамблин, 1986).

Методика преподавания растениеводства раскрывает собирательное значение этой дисциплины. В общих теоретических вопросах подчеркивается, что в основу биологии и технологии возделывания любой культуры кладутся исследования по физиологии, почвоведению, метеорологии, агрохимии, защите растений и другим дисциплинам (Дмитриев,2004).

2. ПЕДАГОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

.1 Характеристика образовательного стандарта для профессионально технических училищ по общей биологии

Изучение биологии на базовом уровне направлено на достижение следующих целей и реализации учебных задач:

·        освоение знаний о биологических системах (клетка, организм, вид, экосистема); истории развития современных представлений о живой природе; выдающихся открытиях в биологической науке; роли биологической науки в формировании современной естественнонаучной картины мира; методах научного познания;

·        овладение умениями обосновывать место и роль биологических знаний в практической деятельности людей, развитии современных технологий; проводить наблюдения за экосистемами с целью их описания и выявления естественных и антропогенных изменений; находить и анализировать информацию о живых объектах;

·        развитие познавательных интересов, интеллектуальных и творческих способностей в процессе изучения выдающихся достижений биологии, вошедших в общечеловеческую культуру; сложных и противоречивых путей развития современных научных взглядов, идей, теорий, концепций, различных гипотез (о сущности и происхождении жизни, человека) в ходе работы с различными источниками информации;

·        воспитание убежденности в возможности познания живой природы, необходимости бережного отношения к природной среде, собственному здоровью; уважения к мнению оппонента при обсуждении биологических проблем;

·        овладение навыками для использования приобретенных знаний и умений в повседневной жизни для оценки последствий своей деятельности по отношению к окружающей среде, здоровью других людей и собственному здоровью; обоснования и соблюдения мер профилактики заболеваний, правил поведения в природе.

ОБЯЗАТЕЛЬНЫЙ МИНИМУМ СОДЕРЖАНИЯ ОСНОВНЫХ ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫХ ПРОГРАММ

БИОЛОГИЯ КАК НАУКА. МЕТОДЫ НАУЧНОГО ПОЗНАНИЯ

Объект изучения биологии - живая природа. Отличительные признаки живой природы: уровневая организация и эволюция. Основные уровни организации живой природы. Роль биологических теорий, идей, гипотез в формировании современной естественнонаучной картины мира. Методы познания живой природы.

КЛЕТКА

Развитие знаний о клетке (Р.Гук, Р.Вирхов, К.Бэр, М.Шлейден и Т.Шванн). Клеточная теория. Роль клеточной теории в становлении современной естественнонаучной картины мира.

Химический состав клетки. Роль неорганических и органических веществ в клетке и организме человека.

Строение клетки. Основные части и органоиды клетки, их функции; доядерные и ядерные клетки. Вирусы - неклеточные формы. Строение и функции хромосом. ДНК - носитель наследственной информации. Значение постоянства числа и формы хромосом в клетках. Ген. Генетический код.

Проведение биологических исследований: наблюдение клеток растений и животных под микроскопом на готовых микропрепаратах и их описание; сравнение строения клеток растений и животных; приготовление и описание микропрепаратов клеток растений.

ОРГАНИЗМ

Организм - единое целое. Многообразие организмов.

Обмен веществ и превращения энергии - свойства живых организмов.

Деление клетки - основа роста, развития и размножения организмов. Половое и бесполое размножение.

Оплодотворение, его значение. Искусственное оплодотворение у растений и животных. Индивидуальное развитие организма (онтогенез). Причины нарушений развития организмов. Индивидуальное развитие человека. Репродуктивное здоровье. Последствия влияния алкоголя, никотина, наркотических веществ на развитие зародыша человека.

Наследственность и изменчивость - свойства организмов. Генетика - наука о закономерностях наследственности и изменчивости. Г.Мендель - основоположник генетики. Генетическая терминология и символика. Закономерности наследования, установленные Г.Менделем. Хромосомная теория наследственности. Современные представления о гене и геноме.

Наследственная и ненаследственная изменчивость. Влияние мутагенов на организм человека. Значение генетики для медицины и селекции. Наследственные болезни человека, их причины и профилактика. Селекция. Учение Н.И.Вавилова о центрах многообразия и происхождения культурных растений. Основные методы селекции: гибридизация, искусственный отбор.

Биотехнология, ее достижения. Этические аспекты развития некоторых исследований в биотехнологии (клонирование человека).

Проведение биологических исследований: выявление признаков сходства зародышей человека и других млекопитающих как доказательство их родства, источников мутагенов в окружающей среде (косвенно) и оценка возможных последствий их влияния на собственный организм; составление простейших схем скрещивания; решение элементарных генетических задач; анализ и оценка этических аспектов развития некоторых исследований в биотехнологии.

ВИД

История эволюционных идей. Значение работ К.Линнея, учения Ж.Б.Ламарка, эволюционной теории Ч.Дарвина. Роль эволюционной теории в формировании современной естественнонаучной картины мира. Вид, его критерии. Популяция - структурная единица вида, единица эволюции. Движущие силы эволюции, их влияние на генофонд популяции. Синтетическая теория эволюции. Результаты эволюции. Сохранение многообразия видов как основа устойчивого развития биосферы.

Гипотезы происхождения жизни. Отличительные признаки живого. Усложнение живых организмов на Земле в процессе эволюции. Гипотезы происхождения человека. Эволюция человека.

Проведение биологических исследований: описание особей вида по морфологическому критерию; выявление приспособлений организмов к среде обитания; анализ и оценка различных гипотез происхождения жизни и человека.

ЭКОСИСТЕМЫ

Экологические факторы, их значение в жизни организмов. Видовая и пространственная структура экосистем. Пищевые связи, круговорот веществ и превращения энергии в экосистемах. Причины устойчивости и смены экосистем.

Биосфера - глобальная экосистема. Учение В.И.Вернадского о биосфере. Роль живых организмов в биосфере. Эволюция биосферы. Глобальные экологические проблемы и пути их решения. Последствия деятельности человека в окружающей среде. Правила поведения в природной среде.

Проведение биологических исследований: выявление антропогенных изменений в экосистемах своей местности; составление схем передачи веществ и энергии (цепей питания); сравнительная характеристика природных экосистем и агроэкосистем своей местности; исследование изменений в экосистемах на биологических моделях (аквариум); решение экологических задач; анализ и оценка последствий собственной деятельности в окружающей среде, глобальных экологических проблем и путей их решения.

ТРЕБОВАНИЯ К УРОВНЮ ПОДГОТОВКИ ВЫПУСКНИКОВ

строение биологических объектов: клетки; генов и хромосом; вида и экосистем (структура);

сущность биологических процессов: размножение, оплодотворение, действие искусственного и естественного отбора, формирование приспособленности, образование видов, круговорот веществ и превращения энергии в экосистемах и биосфере;

вклад выдающихся ученых в развитие биологической науки;

биологическую терминологию и символику;

уметь

объяснять: роль биологии в формировании научного мировоззрения; вклад биологических теорий в формирование современной естественнонаучной картины мира; единство живой и неживой природы, родство живых организмов; отрицательное влияние алкоголя, никотина, наркотических веществ на развитие зародыша человека; влияние мутагенов на организм человека, экологических факторов на организмы; взаимосвязи организмов и окружающей среды; причины эволюции, изменяемости видов, нарушений развития организмов, наследственных заболеваний, мутаций, устойчивости и смены экосистем; необходимости сохранения многообразия видов;

решать элементарные биологические задачи; составлять элементарные схемы скрещивания и схемы переноса веществ и энергии в экосистемах (цепи питания);

описывать особей видов по морфологическому критерию;

выявлять приспособления организмов к среде обитания, источники мутагенов в окружающей среде (косвенно), антропогенные изменения в экосистемах своей местности;

сравнивать: биологические объекты (тела живой и неживой природы по химическому составу, зародыши человека и других млекопитающих, природные экосистемы и агроэкосистемы своей местности), процессы (естественный и искусственный отбор, половое и бесполое размножение) и делать выводы на основе сравнения;

анализировать и оценивать различные гипотезы сущности жизни, происхождения жизни и человека, глобальные экологические проблемы и пути их решения, последствия собственной деятельности в окружающей среде;

изучать изменения в экосистемах на биологических моделях;

находить информацию о биологических объектах в различных источниках (учебных текстах, справочниках, научно-популярных изданиях, компьютерных базах данных, ресурсах Интернета) и критически ее оценивать;

использовать приобретенные знания и умения в практической деятельности и повседневной жизни для:

соблюдения мер профилактики отравлений, вирусных и других заболеваний, стрессов, вредных привычек (курение, алкоголизм, наркомания); правил поведения в природной среде;

оказания первой помощи при простудных и других заболеваниях, отравлении пищевыми продуктами;

оценки этических аспектов некоторых исследований в области биотехнологии (клонирование, искусственное оплодотворение).

2.2 Характеристика урока по биологии в ПТУ

В данной разделе рассматривается основная форма обучения - практическое занятие, оно является наиболее распространенной формой организации обучения в ПТУ.

Рассматривая возможности практического занятия в данной разделе отметим возможность воспитания и развития учащихся, а также возможности индивидуальной работы с учащимися.

Эффективность учебного занятия, прежде всего, зависит от методики его проведения. Начало занятия должно быть своевременным, четким и организованным. Преподаватель должен разъяснить студентам задачи занятия и сосредоточить их внимание на предстоящей работе. Не менее важно держать внимание студентов и сохранять их активность на протяжении всего занятия. Внимание и активность на занятии обеспечиваются:

Ø  постановкой беглых вопросов, выполнением самостоятельных заданий, созданием состояния постоянной готовности к работе;

Ø  рациональным использованием времени на занятии. Запаздывание, преждевременное прекращение занятия, ненужные паузы, бездеятельность студентов, неподготовленность пособий и оборудования или не умелое их применение - все это ведет к снижению внимания, падению интереса, активности и дисциплины;

Ø  требованием от студентов внимания и познавательной активности, пресечением нарушений дисциплины, соблюдением индивидуального подхода. При этом следует избегать неуместных шуток, бесцельных хождений, резких движений, жестов и т.п.; преподаватель должен быть уверенным, твердым, решительным, настойчивым;

Ø  занимательным, ярким, эмоциональным изложением материала, умелым использованием наглядных пособий;

Ø  постоянным наблюдением за студентами, за их восприятием, пониманием, отношением к делу.

При проведении занятия нельзя забывать о воспитательной его стороне: наблюдать за взаимоотношениями студентов, бороться против неуверенности, зазнайства, индивидуализма.

Необходимо следить за санитарно-гигиеническими нормами требований ГОСТа условиям, в которых проходит занятие. Кабинет должен быть проветрен, достаточно освещен.

Проводя занятие в соответствии с планом, преподаватель в то же время должен учитывать конкретные условия; если по ходу занятия возникает необходимость в обоснованном, оправданном отступлении от плана, преподаватель должен пойти на это. Проведение занятия - это процесс творческий, и поэтому очень трудно бывает все предусмотреть заранее. Надо всегда помнить, что основная задача занятия - дать студентам знания. И если возникают какие-либо обстоятельства, мешающие этому и не предусмотренные преподавателем заранее, на них надо соответствующим образом реагировать.

ЦЕЛЬ, ЗАДАЧИ И ОСОБЕННОСТИ ЛЕТНЕЙ ПРАКТИКИ

Летняя практика является важным компонентом учебно-воспитательного процесса в среднем специальном заведении и обладает большим обучающим потенциалом для специалистов. Она проводится в течение 3-4 недель в летний период и по сути является первой значительной формой практической подготовки студентов к профессиональной деятельности.

Результативность летней практики достаточно высока. Более 77 % студентов полагают, что летняя практика является наиболее интересным, эмоционально привлекательным и полезным видом практики. Цели, задачи летней педагогической практики

Целями летней практики являются: закрепление, расширение и углубление освоенных к этому времени знаний и умений; приобретение профессионального эмпирического опыта, необходимого для дальнейшего самосовершенствования; оценка адекватности личных качеств выбранной специальности.

Данные цели практики достигаются в реализации следующих задач:

приобретение опыта самостоятельной работы;

овладение содержанием и формами специальной деятельности в каникулярный период;

практическое использование приобретённых в ходе изучения знаний и умений;

Летняя практика в своей структуре предусматривает следующие виды профессиональной деятельности:

организационно-методическую работу (знакомство с инструктивно-нормативными материалами, правилами внутреннего распорядка, условиями работы, традициями, планирование работы и т.п.);

организационно-вспомогательная работа (материально-техническое, финансовое обеспечение специального процесса, выполнение санитарно-гигиенических требований и норм безопасности, организация выполнения распорядка дня и работы по самообслуживанию и т.д.);

диагностико-прогностическая работа (изучение специальности различными методами, сбор эмпирического материала и его последующий анализ, определение уровня развития процессов и эффективности деятельности, прогнозирование).

В период прохождения летней практики студенты должны выполнить следующее:

ознакомится с целями и задачами, а также приоритетами работы;

ежедневно составлять план работы на день;

участвовать в работе коллектива и рабочих совещаниях;

обеспечить выполнение работ по самообслуживанию;

регулярно проводить самоанализ прошедших дней;

регулярно вести рабочий дневник.

Основные формы обучения, воспитания и досуга преподавателями в ПТУ

Использование форм обучения, воспитания и досуга имеет свои особенности в разные периоды, которые определяются их спецификой. Так в первые дни (для детей этот период является адаптацитонным) все проводимые мероприятия должны способствовать взаимопознанию детей, освоению ими нового пространства жизнедеятельности, реализации своих способностей, успешному началу процессов группообразования и межличностной дифференциации. Желательно чтобы формы деятельности в этот период отвечали следующим требованиям: быть внешне привлекательными, достаточно хорошо знакомыми для детей, иметь простые правила и условия проведения; они должны быть непродолжительными по времени (30-40 минут), проводиться без существенной подготовки со стороны детей, максимально разнообразными по содержанию; позволять выявлять физическое, интеллектуальное и нравственное развитие детей; включать игровые и состязательные элементы; проводиться преимущественно в первичных объединениях детей (отрядах); должны быть рассчитаны для участия как можно большего количества детей.

В базовый период, занимающего основную часть учебы в ПТУ в деятельностной сфере преобладают совместные дела, целесообразна деятельность, требующая определённого напряжения сил и подготовки. Могут использовать практические все формы организации деятельности. Постепенно деятельность выходит за рамки отряда и всё больше программ проводятся на общелагерном уровне. Массовые программы должны сочетаться с программами для небольших групп детей по интересам, личным симпатиям.

В последние дни (период финала) в деятельностной сфере преобладают совместные дела, позволяющие реализовать каждому члену личные интересы. Контакты вне первичных групп минимальны, совместные дела и программы отличаются высокой степенью эмоциональностью, интимностью, доверительностью и камерностью. Уменьшается количество программ с состязательным элементом, которые вызывают определённую конфронтацию между участниками. Преобладать должны программы для небольших групп детей по интересам и личным симпатиям.

Эффективность различных форм воспитания. Различные формы оздоровления и воспитания имеют в различных условиях и разную эффективность. При этом следует различать несколько критериев этой самой эффективности: 1. удобство и простоты в организации и проведении (привлекает педагогов); 2. привлекательность; 3. высокий оздоровительный и воспитательный результат.

Все используемые в практике объединения можно разбить на несколько групп, которые мы и рассмотрим.

. Первую группу программ можно условно назвать «круговыми программами» (их иногда называют «вертушками» или «каруселью»). Суть их заключается в том, что все группы выполняют определённые задания (обычно на одну тему) и по ходу самой программы группы выступают по очереди, показывая подготовленное. Выступления групп могут перемежаться выступлениями ведущих, артистов и т.п. Содержание может быть максимально разнообразным - «Старые сказки на новый вид» (театрализация сказочных сюжетов), «Программа телепередач» (пародирование известных телепередач), «Артподиум» (моделирование и представление коллекций одежды).

Несмотря на популярность, определяемую простотой организации для членов администрации, эффективность данных программ несколько ограничена. Группы ещё не выступавшие и уже выступившие по понятным причинам (подготовка, переодевания, волнение или обсуждение и т.п.) не всегда внимательно смотрят выступления других. В случае частого использования данного типа программ у значительного количества студентов теряется интерес к их подготовкам. Вместе с тем следует отметить, что в данных программах принимает участие большое количество студентов, подготовка к программам создаёт впечатление полноценной и целесообразной деятельности на протяжении дня. Для студентов участие в данных программах даёт опыт выступления на сцене, совместной творческой деятельности и возможность проявить творческие способности.

. Конкурсно-состязательные программы прежде всего нравятся студентам. Хотя достаточная простота в подготовке и проведении делает их привлекательными и для педагогов. Суть заключается в достижении индивидуальными или групповыми участниками определённой цели (набрать больше очков, победить в большем количестве этапов, придти к финишу первым и т.п.). Предварительная подготовка студентов к подобным программам или полностью отсутствует (например, в викторинах), или сведена к минимуму (например, в КВНах, конкурсы актёрского мастерства, рыцарские турниры и т.п.).

Во время учебы в ПТУ большая часть подобных программ является адаптированными аналогами популярных телевизионных программ или их модификациями - «КВНы), миссис (мистер) лагеря, «Любовь с первого взгляда», «Поле чудес», «Зов джунглей», «Утренняя звезда», «Детектив клуб», «Царь горы», «Стартинейджер», «Звёздный час» и т.д. При этом названия программа могут изменяться.

Программы данной группы являются весьма эффективными по всем трём критериям, получили широкое распространение и пользуются и заслуженно популярны среди студентов и педагогов.

. Наиболее высокая эффективность по критерию «результативность» принадлежит группе тематических программ. Их спектр также достаточно разнообразен и широк: тематические литературные, исторические вечера, диспуты, беседы, самые разнообразные концерты, выступления, вечера памяти и т.п.

Подобные программы требуют обычно существенной подготовительной работы со стороны педагогов и не всегда внешне привлекательны, а потому менее распространены в практике.

. В отдельную группу можно выделить танцевальные вечера (дискотеки). Понимая необходимость и подобных программ, приходиться только удивляться широкой распространенности их - так как сейчас ПТУ достаточно хороши оснащены в техническом аспекте, танцевальные вечера проводятся почти каждый день, при этом их подготовка не всегда отличается достаточным уровнем.

Для проведения танцевальных вечеров необходимо задействовать минимум педагогов (обычно хватает 1-2-х). При этом предполагается, что все почти все студенты будут задействованы в это время.

. Большую группу составляют обучающие программы. В последнее время наблюдается тенденция усиления обучающего компонента в содержательной деятельности ПТУ. Обучающие программы представляют собой теоретические и практические занятия по самым различным темам: спортивные, эстетические, психолого-педагогические и т.д. Это могут быть тренировки, лекции, тренинги, экскурсии, прогулки, индивидуальные занятия, кружковая, секционная и клубная работа и т.п.

Эффективность подобных программ чрезвычайно высока, но вместе с тем они требуют больших усилий со стороны педагогов, наличие квалифицированных специалистов по различным видам деятельности и это сдерживает их широкое использование.

. Отдельную группу составляют формы общественно-полезной деятельности: работы по самообслуживанию, помощь нуждающимся людям, реабилитация загрязнённых участков зон отдыха, сооружение отрядных и костровых мест, природоохранные мероприятия, трудовые десанты и т.п. При разумной педагогической организации данная деятельность может быть весьма привлекательная для студентов. Вместе с тем её педагогическое обеспечение определённых усилий со стороны педагогов.

Некоторые советы по планированию. Чёткое планирование является залогом высокой эффективности педагогической деятельности. Оно позволяет разумно использовать педагогический и материально-технический потенциал ПТУ, сделать обучение, досуг и воспитание студентов более эффективным и эмоционально привлекательным.

2.3 Методическая разработка практического занятия «Процесс развития проростка яровой пшеницы»

Цель: Ознакомить студентов с процессом развития проростка яровой пшеницы и воспитать у них уважение к людям на земле.

Задачи:

.        На примере яровой пшеницы дать понятие о росте и развитии растений разных экологических групп в начальный период жизни.

.        Провести краткий опрос учащихся по данному материалу с целью выяснения того, как они усвоили урок.

.        Выдать домашнее задание

План практического занятия:

Вступление (2 мин)

Опрос учащихся по предыдущей теме (7 мин)

Основные вопросы новой темы урока(1мин)

Ход урока (30 +25 мин и 5 мин перерыв)

Краткий опрос по данной теме (6 мин)

Выводы по уроку (5мин)

Выдача домашнего задания (4мин)

Опрос студентов по предыдущей теме

Отличия хлебов первой и второй группы

Виды соцветий

Строение растений и соцветий

Наиболее распространенные культуры относящиеся к хлебам первой и второй группе произрастающие в Красноярском крае.

Ход занятия

Входе занятия студентам дается данный материал, под диктовку:

Анатомическое и морфологическое строение зерновки

По внутреннему строению зерна хлебных культур состоят из трех основных частей: оболочки, эндосперма и зародыша Учащиеся должны зарисовать рисунок 1

Рис. 1 Зерно пшеницы: а - зародыш, б - эндосперм, в - оболочки, г - хохолок

В оболочке зерна различают наружную часть, являющуюся плодовой оболочкой. Она образуется из стенок завязи и состоит из четырех слоев. Наружный слой называется внешним эпидермисом, он состоит из удлиненных клеток, вытянутых параллельно длине зерна. Далее идет средний слой, состоящий из 2 - 3 рядов клеток, также вытянутых параллельно длине зерновки. Третий слой называется нижним, его· клетки вытянуты поперек длины зерновки, в незрелом состоянии они содержат хлоропласты, а поэтому определяют зеленую окраску зерновки до наступления восковой спелости. Клетки четвертого слоя - внутреннего эпидермиса трубчатые и вытянуты вдоль зерновки. Семенная оболочка развивается из двух оболочек семяпочки и имеет два слоя: а) верхний из двух рядов клеток - первый бесцветный, второй у краснозерных пшениц окрашен в коричневую или бурую окраску, а у белозерных клетки имеют желтую окраску; б) нижний - гиалиновый слой, его клетки бесцветны и быстро набухающие. У пленчатых зерен, кроме этих слоев оболочек, свойственных самой зерновке, отмечают иногда так называемую мякинную оболочку, представляющую собой покрывающие зерновку цветковые чешуи. Зародыш, располагающийся несколько косо в нижней части зерна, дифференцирован на различные части - зачатки будущего растения. Здесь имеется, прежде всего, щиток, представляющий единственную семядолю зерна хлебных культур. Щиток непосредственно прилегает к эндосперму и обращен к нему своей всасывающей поверхностью. В нижней части зародыша находятся первичные (зародышевые) корешки в виде небольших бугорков. Выше располагается первичный стебель, заканчивающийся почкой, покрытой колпачком зачаточных листьев. Размер зародыша невелик и неодинаков у разных хлебов.

Рис.2. поперечный разрез зерна яровой пшеницы

В эндосперме (Учащиеся должны зарисовать рисунок 2) различают периферический слой, непосредственно прилегающий к оболочке семян и состоящий из резко очерченных, с сильно утолщенными стенками более или менее правильных клеток, не содержащих крахмала, но густо заполненных мелкозернистым содержимым темно-желтого цвета. Слой этот состоит у некоторых хлебов из одного ряда клеток (пшеница, рожь, овес), у других - из нескольких рядов (ячмень). Он носит название алейронового слоя (ввиду содержания в его клетках алейроновых зерен).

Под алейроновым слоем располагаются крупные тонкостенные клеточки разнообразной формы, занимающие всю внутреннюю часть эндосперма. Клетки эти густо заполнены крахмальными зернами различной величины, в промежутках между которыми распределены белковые вещества бледного желтовато - коричневого цвета.

Крахмальные зерна у каждой хлебной культуры имеют свой характерный вид и форму, что дает возможность при микроскопическом исследовании микроскопическом исследовании отличать муку разных хлебов, определять состав смешанной муки и устанавливать в муке наличие примесей.

Окраска зерен весьма различна и может зависеть от окраски плодовой, семенной оболочек или наличия красящих пигментов в алейроновом слое и остальных частях эндосперма. Наложение окрасок этих слоев друг на друга дает у некоторых хлебов различные цветные комбинации. У пленчатых хлебов (ячмень, овес) иногда бывает окрашена цветковая чешуя.

У зерновки отмечают длину, ширину и толщину. Длиной является расстояние от основания зерна до верхнего конца. Ширину представляет горизонтальный, а толщину - вертикальный диаметр зерна, лежащего брюшной стороной книзу. Ширина зерна обычно больше толщины. Линейные размеры зерновки характеризуют крупность семян. Форма зерновок может быть шарообразная (просо, сорго), удлиненная (пшеница, рожь, ячмень, рис), округлая или гранистая (кукуруза). Она служит основным показателем при сортировке и очистке зерна. Поверхность зерновки бывает гладкая (пшеница), морщинистая (рожь), опушенная (овес), окраска - белая, желтая, красная, серая, коричневая, черная.

В нижней части голой зерновки располагается ясно очерченный снаружи зародыш, выступающий в виде небольшого ноготка. Он помещается обычно не на самом краю зерновки, а несколько косо на выпуклой, или спинной, ее стороне. На противоположной брюшной стороне зерновки у хлебов первой группы имеется более или менее глубокая продольная бороздка. Хлеба второй группы бороздки не имеют.

Часть зерна, на которой расположен зародыш, в соответствии с положением зерна в цветке, является нижней. На противоположном зародышу верхнем конце зерновки у пшеницы, ржи и овса помещается небольшой хохолок, состоящий из коротких волосков. Хохолок может быть широким, густым, коротким или, наоборот, узким, редким и у некоторых хлебов служит довольно хорошим систематическим признаком для отличия видов и сортов.

Для отличия хлебов по зерну можно пользоваться ключом.

Ключ для определения зерен хлебных культур

1. Зерновки с продольной бороздкой по брюшной стороне (хлеба первой группы) - 2

. Зерновки без продольной бороздки по брюшной стороне (хлеба второй группы) - 8.

2. Зерна голые - 3.

0. Зерна пленчатые - 6.

3. Поверхность зерновки покрыта длинными, тонкими, прижатыми и легко стирающимися волоскам - голозерный овес.

0. Поверхность зерновки не покрыта волосками или волоски имеются только на верхушке (хохолок) - 4.

4. Хохолок на верхушке зерновки имеется - 5.

. Хохолок на верхушке зерновки отсутствует - голозерный ячмень.

5. Зерновки удлиненные, к основанию суженные и заостренные, с глубокой бороздкой, по поверхности мелкоморщинистые, обычно зеленоватые, реже желтоватые, коричневые или разноцветные - рожь.

0. Зерновки более утолщенные, к основанию почти не суживающиеся, с широкой бороздкой, по поверхности гладкие, белые, желтоватые или красноватые - пшеница.

6. Чешуи (пленки) склеены с зерновкой, зерна эллиптической удлиненной формы, слегка сдавленные с брюшной стороны - ячмень.

0. Чешуи не склеены с зерновкой (легко снимаются) - 7.

7. Зерна (пленчатые) удлиненные, более широкие в основании и узкие вверху (веретеновидные). Чешуи по поверхности гладкие - овес.

0. Зерна обычно в целых колосках (с цветковыми и колосковыми чешуями). Чешуи с ребрами или килем по поверхности - полба.

8. Зерна голые - 9.

0. Зерна пленчатые - 10.

9. Зерна крупные (более 6 мм длиной), округлые или отчетливо гранистые, иногда вверху заостренные - кукуруза.

0. Зерна мелкие (менее 6 мм длиной), округлые, почти шаровидные - голозерное сорго.

10. Зерна удлиненно - овальные (более 6 мм длиной). Чешуи по поверхности продольно-ребристые - рис.

0. Зерна округлые или слабо удлиненные и заостренные на концах, менее 6 мм длиной. Чешуи по поверхности гладкие - 11.

11. Зерна около 4 - 6 мм длиной. Чешуи плотные, кожистые, блестящие - сорго.

0. Зерна менее 4 мм длиной. Чешуи хрупкие, глянцевые или у некоторых мелкозерных видов только тускло - блестящие - просо.

Важнейшие отличительные признаки зерен хлебных культур приведены в таблице 3 в отдельности для хлебов первой и второй групп.

Учащиеся должны занести таблицу 1 в тетрадь.

Таблица 1 Отличительные признаки зерен хлебных злаков

Определение потребной для набухания зерна воды

Вода необходима главным образом для набухания зерен и перевода нерастворимых запасных веществ эндосперма в растворимые соединения, поступающие затем для питания зародыша. Потребность прорастающих зерен в воде сравнительно невелика и выражается примерно следующими средними цифрами по отношению к массе абсолютно сухого зерна (в процентах):

овес - 65

пшеница - 55

рожь - 55 - 60

ячмень - 50

кукуруза - 40

просо, сорго и чумиза - 25

Для сравнения можно указать, что для набухания семян многих бобовых растений требуется воды около 100 - 125% от их массы, а для семян свеклы - около 140 - 160%.

Количественное определение потребной воды для набухания зерен может быть проведено довольно простым, но в то же время достаточно наглядным способом. Взяв на технических весах точную навеску чистого и воздушно-сухого зерна исследуемой хлебной культуры (примерно 10 г), помещают отвешенное зерно на сутки в стакан с водой. Воды должно быть налито достаточное количество для полного набухания зерен. Необходимо следить, чтобы зерна не плавали на поверхности, а были хорошо смочены и погружены в воду. Размешиванием стеклянной палочкой или слабым взбалтыванием стакана удаляют пузырьки воздуха с поверхности зерен. Если погруженные в воду зерна находились при комнатной температуре (15 - 18⁰С), то обычно одних суток бывает достаточно для полного их набухания. На следующий день воду сливают, зерна высыпают на фильтровальную бумагу для удаления всей воды с поверхности. После этого их быстро взвешивают на технических весах. Разница между первым и вторым взвешиваниями показывает количество воды, поглощенной при набухании, поэтому не трудно подсчитать и процент потребной воды по отношению к массе воздушно-сухих семян.

При подсчете потребной воды для набухания по отношению к массе абсолютно сухого зерна необходимо учесть, что в самом зерне при воздушно-сухом его состоянии содержится около 12 - 14% воды.

Определение потребной для набухания зерен воды по отношению к массе абсолютно сухого зерна может быть проведено точнее. Взвесив набухшее после пребывания в воде зерно, помещают в сушильный шкаф, где и высушивают до постоянной массы. Разница между первым и вторым взвешиваниями покажет общее количество воды, а отношение его к массе высушенного в сушильном шкафу зерна даст искомый процент.

Большой точности описанные способы не дают. К тому же достигать большой точности в этом опыте и нет нужды, так как колебания в потребности зерен в воде бывают всегда, и серьезного значения эти незначительные изменения иметь не могут. Общий результат дает наглядную картину. Для усиления этой наглядности полезно параллельно с зернами хлебных культур определить потребность воды для набухания у зерен бобовых растений, лучше всего у гороха. Семена (клубочки) свеклы для этого менее удобны.

Определение хлебов по проросткам и всходам

При прорастании зерен хлебных культур раньше всего трогаются в рост корешки, которые, прорвав оболочку зерна, выступают наружу. Число корешков неодинаково у разных видов хлебов. Как правило, зерна хлебов первой группы (пшеницы, ржи, ячменя, овса и тритикале) прорастают несколькими корешками. Зерна хлебов второй группы (проса, кукурузы, сорго и риса) прорастают всегда одним корешком. Учащиеся должны зарисовать рисунок 3.

Рис.3. Всходы хлебов первой и второй группы (слева на право): пшеница, ячмень, овес, рожь, рис, просо, кукуруза, гречиха.

У хлебов первой группы число корешков в прорастающем зерне различно:

у пшеницы - 3 (у яровых форм чаще 5);

у овса - 3 (реже больше);

у ржи - 4 (реже меньше);

у ячменя - 5 - 8.

Отклонения от этих чисел возможны, но сравнительно редки.

Корешки, образующиеся при прорастании зерен, называются первичными или зародышевыми. Вслед за корешками трогается в рост и стеблевой побег, который, прорвав оболочку зерна, поднимается кверху и выходит на дневную поверхность.

У пленчатых форм хлебных культур (ячмень, овес) стеблевой побег проделывает несколько более длинный путь, проходя сначала под чешуями, покрывающими зерно. Только выйдя из-под чешуи на верхнем конце зерна, стеблевой побег направляется кверху.

Процесс развития проростка (по И.Г. Строна) делится на пять фаз:

Набухание семян идет с момента появления в них свободной воды. Усиливаются гидролитические процессы, активизируются ферменты, возрастает интенсивность дыхания. Заканчивается оно делением клеток первичного корешка. При подсыхании семян возможно возвращение их в предыдущую фазу.

Рост первичных корешков начинается с деления клеток первичного корешка, т.е. с наклевывания, далее растут корешки, приготавливаются условия для роста ростка.

Развитие ростка характеризуется его появлением. Продолжается рост корешков, интенсивно увеличивается росток. Из этой фазы нет возврата в состояние покоя. У злаков она заканчивается с появлением колеоптиле.

Становление проростка определяется выходом первого листа на дневную поверхность. Росток использует запасные питательные вещества семени и потребляет пищу и влагу из почвы (Ведров, 1992).

Краткий опрос по данной теме

Общее строение зерновки

Первичные и вторичные корни

Фазы развития проростка

выводы по ходу занятия

В ходе занятия был изложен данный материал, по итогам опроса поставлены следующие оценки.

Домашнее задание: прочитать параграф практикума по растениеводству - 4, получить очередное задание на сайте http://www.gardenmosaics.cornell.edu/

биология урок яровой пшеница

3. ОБЪЕКТ, МЕТОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

.1 Биологические особенности яровой пшеницы

Мягкая яровая (Тriticum aestivum L.)пшеница относится к семейству мятликовых (Роасеае) и входит в состав первой группы зерновых хлебов.

Мягкая яровая пшеница представляет собой однолетнее травянистое растение высотой 0,5-1,5 м, состоящее из корневой системы, стебля - соломины, листьев и соцветия - колоса.

Пшеница имеет мочковатую корневую систему, выполняющую ряд функций. Основной функцией является поглощение воды и минеральных веществ из почвы. Другими функциями являются: укрепление растения в почве, синтез различных сложных веществ, процесс дыхания.

Функцию поглощения берет на себя вся корневая система, состоящая из зародышевых колеоптильных и узловых корней, которые проникают в почву на глубину до 1,5 м. Зародышевая корневая система, представляющая собой главный корень и от двух до шести придаточных, вырастает из зачатков корней, имеющихся в зародыше зрелого семени. Колеоптильные корни закладываются позже. Зародышевые и колеоптильные корни относят к первичной корневой системе.

Вскоре, после начала кущения, над местом прикрепления первого листа у главного побега образуется первая пара узловых корней. У яровой пшеницы обычно развивается три-четыре яруса узловых корней. Все узловые корни составляют вторичную корневую систему. В начальный период развития растения главную роль в поглощении воды играет первичная корневая система, а с периода цветения - вторичная. В анатомическом плане зародышевые корни отличаются от узловых в основном тем, что у последних имеется пояс арматурных клеток с утолщенными и одревесневшими оболочками. Обоим видам корней присуща толстая кора, состоящая из паренхимных клеток. Центральный цилиндр имеет закрытый сосудистый пучок, состоящий из лучей ксилемы, чередующихся с клетками лоэмы.

Стебель - соломина, полая или выполненная рыхлой паренхимной тканью. Стебель состоит из 4-6 узлов и промежутков между этими узлами, называемыми междоузлиями. Узлы выполнены из плотной механической ткани. Твердость соломины обеспечивает механическую прочность стебля и его устойчивость к полеганию. Промежутки между узлами (междоузлия) различны по длине. Каждое последующее междоузлие длиннее предыдущего. Удлинение междоузлий происходит за счет интеркалярного роста. Первые два узла находятся под землей и дают начало боковым побегам, то есть кущению стебля.

Основные функции стебля - соломины - опорная и проводящая (связующая). Анатомическое строение соломины соответствует ее главным функциям: сложная группа проводящих тканей, связывающих различные органы, укреплена прочными пучками из механической ткани.

Из тканей конуса нарастания образуются листья, которые отходят от стеблевых узлов. Первыми развиваются прикорневые листья, которые связаны с подземными узлами стебля. Развитие стеблевых листьев происходит после растягивания междоузлий. На стебле образуется от семи до десяти листьев, из них четыре - пять прикорневые, а остальные стеблевые. Лист пшеницы состоит из листового влагалища и листовой пластинки. Листья у пшениц очередные, сидячие.

Верхняя часть стебля заканчивается соцветием, представляющим собой колос. В верхней части каждого членика расположено по одному сидячему колоску, в котором заложено два-пять и более цветков. Колоски образуют два ряда с боковой стороны. В зависимости от плотности расположения колосков различают несколько типов колосьев: компактный, средней плотности, ригидный. По форме колосья бывают веретеновидной, булавовидной, цилиндрической и призматической формы.

Каждый колосок имеет две покровные колосковые чешуи, которые прикрывают цветки от повреждений. Колосковая чешуя имеет киль, килевой зубец, плечо и зубец боковой жилки. Между колосковыми чешуями находятся цветки, каждый из которых прикрыт цветочными чешуями, наружной и внутренней. Наружные цветочные чешуи остистых разновидностей имеют ость или остевидный придаток.

Тычинок обычно три. Каждая тычинка состоит из двух пыльцевых мешков, короткой и тонкой тычиночной нити, удлиняющейся при цветении. Пыльники качающиеся, с легким рассевом пыльцы при продольном растрескивании во время цветения.

Плод пшеницы зерновка, односемянный, с тонким пленчатым околоплодником (перикарпием) плотно облегающим семя.

Яровая мягкая пшеница относится к культурам малотребовательным к теплу, хорошо растет и развивается при умеренных температурах (16 - 20^о С). Жизнеспособные всходы пшеницы появляются при температуре почвы 5 - 7^о С. Наиболее благоприятной для прорастания семян считается температура 12-15^о С.

Величина урожая, которую может сформировать тот или иной агроэкотип зависит, с одной стороны, от реально складывающихся условий среды (почвенно-климатических и агротехнических), а с другой - от потенциальных возможностей использования факторов среды, заложенных в генотипе сорта.

Посевы пшеницы - это саморегулирующая пластическая система, которая «стремится» к формированию оптимальной структуры ассимиляционных и репродуктивных органов и в конечном итоге максимальной урожайности.

Яровая пшеница относится к культурам с повышенными требованиями к плодородию и гранулометрическому составу почвы. Корневая система у неё имеет слабую усваивающую способность, а вегетационный период интенсивного потребления питательных элементов очень короткий. Лучшими почвами для неё считаются структурные чернозёмные и каштановые почвы, а так же плодородные дерново-подзолистые. На тяжёлых глинистых и легких супесчаных почвах без внесения высоких норм удобрений она растёт плохо.

Тип почвы и её гранулометрический состав сильно влияют на глубину залегания и распространения корневой системы. При недостатке влаги в нижних слоях почвы рост корней в глубину прекращается. В Восточной Сибири основная масса узловых корней находится на глубине 30 см и предельная средняя глубина их проникновения редко превышает 40 - 50 см.

Вегетационный период яровой пшеницы в Сибири колеблется от 75 до 110 суток и состоит из нескольких межфазных периодов.

Посев - всходы. Период колеблется от 11 до 17 суток в зависимости от увлажнения и температуры почвы. На ранних и сверхранних сроках посева (в конце апреля - начале мая) всходы появляются дольше (до 21 - 30 суток).

Всходы - кущение. Обычно фаза кущения наступает на 10 - 15 сутки. Среднесуточная температура в этот период колеблется в пределах 12 - 15^о С. На интенсивность кущения, кроме тепла и влаги, существенно влияет минеральное питание, на высоком агрофоне пшеница кустится лучше.

Кущение - колошение. К моменту развития 4 - 6 листьев начинается удлинение нижнего междоузлия. В зависимости от сорта и зоны возделывания яровой пшеницы этот период составляет 22 - 36 суток. Самым критическим для Восточной Сибири является отрезок времени в 15 - 20 суток перед цветением. Он чаще всего определяет высоту урожая. Позднеспелые сорта могут иметь этот период до 41 и более суток, а очень скороспелые - 25 - 28 суток.

Колошение - восковая спелость. Продолжительность периода колеблется от 29 до 44 суток. Колошение отмечается после появления одной трети колоса из влагалища верхнего листа. Через двое суток у пшеницы начинается цветение. В зависимости от размеров колоса и условий погоды цветение длится 4 - 12 суток. После его окончания через 1 - 2 суток прекращается рост стебля в длину, начинаются интенсивный рост зерновки в длину, наполнение и налив зерновки крахмалистыми веществами.

Большое влияние на величину и качество урожая оказывает плодородие почвы и общий уровень агротехники. Очевидно, что любой высокобелковый сорт, посеянный на бедной почве с низкой агротехникой, дает зерно с низким содержанием белка, так как содержание белка в зерне зависит, прежде всего, от обеспеченности почв гумусом, как источника азота для создания азотсодержащих веществ (Павлов,1984).

Также на урожайность и качество пшеницы сильное воздействие оказывает реакция почвенной среды. Кислая среда ухудшает питание растений азотом и тормозит образование в них белковых веществ. Влияние рН на поглощение нитратов очень изменчиво и зависит от сорта и погодных условий.

3.2 Характеристика взятых для исследования сортов яровой пшеницы

В качестве исходного материала для исследований взяты сорта яровой пшеницы различных экотипов и групп спелости.

Тулунская 12 - стандарт. Выведен на Тулунской ГСС методом индивидуального отбора из гибридной популяции Бирюсинка х яровая форма из Безостой 1. Разновидность лютесценс. Автор сорта А.Е. Юдин.

Сорт среднеранний, интенсивного типа, высокоурожайный, но требователен к условиям возделывания. Максимальная урожайность получена на Таштыпском ГСУ в 1987 г.