5клас
Урок 57
Ґрунтове середовище життя.
Пристосування організмів до життя у ґрунті.
Мета уроку:
навчальна:
розвивальна:
виховна:
Тип уроку: вивчення нового матеріалу.
Обладнання і матеріали:
Очікувані результати: учні дізнаються про різноманітність організмів, видовий склад мешканців ґрунту, їхню роль для ґрунту та довкілля.
Базові поняття і терміни: ґрунтове середовище існування
Ключові компетентності: спілкування державною мовою, основні компетентності у природничих науках і технологіях, екологічна грамотність і здорове життя, уміння вчитися впродовж життя.
Хід уроку
І. Організаційний момент
Вправа «Вітер дме»
Вправа спрямована на створення сприятливої атмосфери, організації комунікації між учнями та включення у навчальну діяльність. Вчитель пояснює порядок роботи, а потім вимовляє фразу: «Вітер дме для того, …
- в кого є сестра чи брат…
- хто любить тварин…
- хто багато сміється…
- у кого є друзі…
- хто любить гратися…
- хто любить чергувати…
- у кого гарний настрій і т.д.»
Учні, які відповідають на питання позитивно, підводяться. Якщо відповідь негативна, то залишаються сидіти.
ІІ. Мотивація навчальної та пізнавальної діяльності
Гра «Портрет»
За словесним описом учні повинні відгадати природний об’єкт, про який буде йти мова на уроці: «Відгадайте «Що це?»
Відповідь: ґрунт.
Після гри вчитель формулює тему уроку і просить учнів спрогнозувати, що вони будуть вивчати і чим будуть займатись на уроці (очікування від уроку).
Прийом «Проблемне питання»
Прийом «Дивуй»
Ґрунт став місцем проживання не лише безхребетних. У земляних сховищах багато хребетних навіть виводять нове потомство. Серед них і земноводні, і птахи, і ссавці. На окремих лісових ділянках порожнини нір крота становлять до 15% площі. Кроти, утворюючи в ґрунті численні ходи, спушують ґрунт, поліпшують його фізичні й водні властивості. У земляних нірках гніздяться берегові ластівки, рибалочки, бджолоїдки.
Земля — єдина з планет має ґрунт — особливу, верхню оболонку суші. Поступово перетворюючи верхній шар літосфери, живі організми створили третє середовище проживання. Сьогодні ми поговоримо про ґрунт, як середовище існування. Ми дізнаємось, чим умови існування у ґрунті відрізняються від умов існування в інших середовищах та як пристосовуються його мешканці до цих умов. Тож для переходу до вивчення нової теми, дещо пригадаймо.
III. Актуалізація опорних знань
Прийом «Інтелектуальна розминка»
IV. Вивчення нового матеріалу
Вправа «Хвилинка-цікавинка»
Розповідь вчителя про цікавий пам’ятник ґрунту у Пекіні: «Майже 500 років тому в імператорському саду в центрі Пекіна був споруджений чудовий пам’ятник. Він представляв собою квадратний майданчик з довжиною сторони 6 метрів, на якому були насипні ґрунти різного кольору і походження. У центрі жовтий ґрунт, характерний для великої території Китаю. Саме йому завдячує своїм кольором Жовта річка - Хуанхе, що розмиває товщі Лесового плато. Решта поверхня майданчика розділена на чотири сектори, які обернені до чотирьох сторін світу. Північний сектор засипаний чорноземом, який поширений в північно-східному Китаї; південний - червоноземом з південної частин країни; західний - світлими білими пустельними ґрунтами північно-західного Китаю; східний - блакитними заболоченими ґрунтами рисових полів Великої Китайської рівнини. Вибитий на камені напис свідчить: «Ця споруда збудована у 1421 році в епоху династії Мін. В середині знаходиться жовтий ґрунт, в східній стороні блакитний, на заході білий, на півдні червоний і на півночі чорний ґрунти. Всі ці землі різних кольорів належать імператору».
Пам’ятник ґрунтам в Імператорському саду (Пекін, Китай)
Бесіда:
Розповідь вчителя про типи ґрунтів в Україні (додаток 1).
«Згадаймо, що представляє собою ґрунт. Що входить до його складу? Складемо схему «Складові ґрунту» (додаток 2). На дошці учні складають схему і формулюють висновок.
Формулювання висновку, що ґрунт – це природний об’єкт, в якому є все необхідне для життя і розвитку організмів.
Схема «Складові грунту»
|
|
Екологічна гра «Хто де живе»
Гра формує вміння визначати за зовнішньою будовою організмів середовище їхнього існування (додаток 3). Після гри здійснюється обговорення.
Умови життя в ґрунтовому середовищі.
По-перше, це середовище найщільніше з усіх відомих. Тут не побіжиш, не полетиш, не попливеш. По-друге, у нього проникає мало світла (його майже немає). По-третє, небагато кисню. Як бачиш, такі умови не зовсім сприятливі для рослин і тварин. Та попри це ґрунтове середовище населене різноманітними організмами, бо в ньому достатньо води, а коливання температури в різні пори року не такі різкі, як у наземно-повітряному. Також у ґрунті є неорганічні й органічні речовини, запас яких поповнюється завдяки відмерлим решткам рослин і тварин.
Отже, до основних чинників, що роблять ґрунт середовищем життя багатьох організмів, належать: вологість, температура, повітря, що заповнює порожнини між грудочками ґрунту, наявність органічних і неорганічних речовин
Ще однією особливістю ґрунтового середовища є наявність речовин у різних агрегатних станах. Часточки ґрунту містять речовини в твердому стані, є рідка вода і газувате повітря.
Отже, ґрунтове середовище навіть за істотної неоднорідності екологічних умов є достатньо стабільним середовищем існування для організмів.
Характерні особливості ґрунтового середовища:
Мешканці ґрунту.
Ґрунтове середовище заселене нерівномірно: найбільше організмів мешкає у верхньому шарі ґрунту. З глибиною кількість мешканців ґрунту зменшується.
У ґрунті мешкають різноманітні організми. Найбільше в ньому мікроскопічних організмів - бактерій, одноклітинних водоростей, грибів і тварин. Бактерії та гриби ґрунту розкладають відмерлі рештки організмів до неорганічних речовин. Ці речовини розчиняються у ґрунтовій воді і поглинаються рослинами.
Ґрунт пронизують корені рослин, для яких він є опорою, джерелом води і неорганічних речовин. Грибниці грибів теж розташовані у ґрунті. Бактерії перетворюють відмерлі рештки організмів у гумус, або перегній. Цим вони підвищують родючість ґрунту.
У ґрунті живуть різноманітні комахи, черви, звірі та інші тварини.
Роль мешканців ґрунтового середовища в природі:
Мешканці ґрунтового середовища:
Для мешканців ґрунту існує небезпека бути пошкодженими частинками ґрунту.
Уникнути цього мурашкам і деяким жукам допомагають міцні покриви тіла, а різноманітним черв’якам - слиз, яким вкрите тіло тварини.
Ґрунтове середовище має більшу щільність, ніж наземно-повітряне і водне. Це певним чином ускладнює переміщення тварин ґрунту.
Пристосування організмів до життя у ґрунті.
Організми, які є мешканцями ґрунту, виходячи зі ступеня їхньої рухливості та розмірів можна поділити на три групи:
Бактерії та одноклітинні організми настільки малі, що проміжків між грудочками ґрунту, ґрунтових щілин їм цілком достатньо для переміщення. Видовжене гнучке тіло дощового черв’яка і личинки травневого хруща дозволяє їм просуватися між частинками ґрунту. Деяким іншим мешканцям ґрунту допомагають рухатися щетинки, кігтики, волоски, що є на їхньому тілі.
Дощовий черв’як, багатоніжки, личинка травневого хруща завдяки гнучкому тілу просуваються між частинками ґрунту.
Дощовий черв’як (а) Личинка травневого хруща
Прикладами найбільших за розмірами тварин ґрунтового середовища в Україні є сліпак і кріт. Наприклад кріт і комаха вовчок, риють ходи. Їхні кінцівки, пристосовані до риття, називають риючими.
Кріт – хижак, живиться здебільшого личинками комах та дощовими черв’яками. Розміри його тіла вдвічі менші, ніж у сліпака.
У крота для цього передні кінцівки плоскі з міцними кігтями, вивернуті назовні подібно до двох лопат. Ними тварина вправно відкидає ґрунт у сторони і за добу може прокласти хід завдовжки 30 і більше метрів. Тіло його овальне, шерсть і шия короткі, голова конусоподібна, вух майже не помітно, очі крихітні, тому зір поганий.
Сліпак – травоїдна тварина, що може досягати розмірів 20-35 см. Ходи прокладає сліпак. Великими передніми зубами він не риє, а вигризає ґрунт. Сліпак риє ґрунт за допомогою передніх широких зубів. Це нагадує роботу ковша екскаватора.
Багатьом ґрунтовим організмам притаманне шкірне дихання.
Стоноги
Мешканці ґрунту: б – кріт; в – сліпак
У ґрунтове середовище життя організмів проникає мало світла, тому мешканці ґрунту мають маленькі очі або вони взагалі позбавлені органів зору, як дощовий черв’як, сліпак, личинки комах. Орієнтуватися цим організмам допомагають органи дотику і нюху.
Температура ґрунтового середовища більш стала, ніж наземно-повітряного і водного. Тому його обирають для зимівлі деякі тварини. Наприклад, ящірки та змії зимують у тріщинах ґрунту і ходах, зроблених кротами. З настанням холодів виноградний слимак заривається в ґрунт на глибину 30-40 см, щільно затуляє свою черепашку і впадає у стан заціпеніння. Тварини ґрунту на зиму переміщуються у глибші шари. Наприклад, дощовий черв’як зимує на глибині до 1,5 метра. У спеку дощові черв’яки заглиблюються у ґрунти на 1-1,5 м, де більше вологи і нижча температура
Мешканці ґрунтового середовища не лише пристосовуються до умов існування, а й впливають на нього. Прокладаючи ходи, тварини перемішують і розпушують ґрунт. Так вони сприяють насиченню ґрунту повітрям, проникненню води. У результаті життєдіяльності багатьох ґрунтових тварин утворюються різноманітні речовини, які змінюють склад ґрунту.
Це цікаво!
Для багатьох тварин ґрунт стає притулком на холодні зимові місяці. Ближче до поверхні ґрунту влаштовуються комахи та їхні личинки. У норах зимують гадюки, вужі, ящірки, жаби. На глибині 1,5-2 метри ґрунт майже не промерзає. Тут переживають зиму дощові черв’яки і кроти. Також у ґрунті зимують корені й насіння рослин.
Деякі організми, які зимують у ґрунті, можуть загинути, якщо ґрунт дуже промерзне. Запобігти промерзанню ґрунту і зберегти його тепло допомагає сніговий покрив, його порівнюють з теплою ковдрою. Чим товщий шар снігу, тим менше промерзає ґрунт Це пов’язано з тим, що сніг пухкий, в ньому багато повітря, яке, як відомо, погано проводить тепло. А ґрунт добре утримує тепло і повільно охолоджується. Так сніг допомагає ґрунту зберігати тепло.
Отже, ґрунтовому середовищу властива висока щільність, у ньому достатньо води, неорганічних і органічних речовин, коливання температури незначні, проте недостатня кількість світла і кисню. До таких умов пристосовані різноманітні мешканці ґрунтового середовища. Вони, прокладаючи ходи в ґрунті, розпушують його, а завдяки бактеріям і дощовим черв’якам ґрунт поповнюється органічними речовинами.
Пристосування тварин до ґрунтового середовища:
Перезволоження та пересихання ґрунту є однаково згубним і для рослин, і для тварин. Однак людина може позитивно вплинути на ґрунтове середовище, якщо буде підживлювати і зрошувати посіви чи насадження, знищувати бур’яни і шкідників, осушувати надто зволожений ґрунт.
Вплив людини на ґрунтове середовище:
а – зрошування; б – осушування
Вивчаючи склад і властивості ґрунту, ми зазначали таку його важливу для рослин властивість, як родючість. Вона підтримується завдяки дощовим черв’якам і бактеріям, які розкладають відмерлі рештки організмів
Ґрунт є об’єднуючою частиною живої та неживої природи, природним багатством планети, домівкою для багатьох організмів, тому слід дбайливо ставитись до ґрунтів.
V. Закріплення та засвоєння знань
Гра «Так-ні»
Учні повинні дати відповідь «так» чи «ні» на запропоновані твердження і пояснити свою відповідь.
Прийом «Мікрофон»
VІ. Підсумок уроку (рефлексія)
Учням пропонується висловити думки щодо то того, чи здійснились їх очікування, які вони висловлювали на початку уроку.
Прийом «Роблю висновок»
VІІ. Домашнє завдання
1. Опрацювати §42
2. Скласти усну розповідь «Тварини — мешканці ґрунту»
Станьте дослідниками природи
Зверніть увагу на назву дощових черв’яків. Напевно, їх – даремно так назвали. Після теплого нічного дощу придивіться до відкритої ділянки грунту. На ній ви побачите численні нірки і горбики землі – результат життєдіяльності дощових черв’яків. Може так статися, що бачитимете і самих черв’яків. Серед учених немає одностайної думки про те, чому ці тварини під час дощу доволі швидко переміщуються близько до поверхні ґрунту та опиняються на поверхні. А що думаєте з цього приводу ви?
Полічіть нірки та горбики на одному квадратному метрі ділянки, щоб знати, скільки черв’яків «потрудилися» на ній.
Скарбничка знань
Ґрунт як середовище життя давно і плідно досліджують учені. У нашій державі з цією метою в Харкові створено Інститут ґрунтознавства та агрохімії, якому присвоєно ім’я видатного вченого, академіка Олексія Никаноровича Соколовського (1884-1959). Він народився і здобув вищу освіту в Україні. Понад 10 років його наукової діяльності пов’язано з Україною. Учений здійснював наукові дослідження ґрунтів, керував лабораторією ґрунтознавства, був директором Інституту, який нині носить його ім’я.
Додаток 1
Дерново-підзолисті ґрунти розповсюджені здебільшого на Поліссі.
Сірі лісові ґрунти поширені у південній частині Полісся, на заході й Правобережжі України під ділянками широколистих лісів.
Чорноземні ґрунти сформувалися в умовах недостатньої зволоженості під степовою рослинністю. Вкривають майже 60 % території України, є її національним багатством.
На сухих степових ділянках в умовах недостатнього зволоження і бідної рослинності утворились каштанові ґрунти.
Додаток 2
Дослід 1. Грудку сухого ґрунту кладуть на дно хімічного стакана і швидко заповнюють його до половини водою. Спостерігають, як з ґрунту виділяються пухирці газу. Це виділяється повітря. Отже, у складі ґрунту є повітря. |
|
Дослід 2. Ґрунт прожарюють у відкритій металевій посудині і тримають над нею холодний скляний чи порцеляновий предмет. Через деякий час на цьому предметі з’являться краплі води. Це доводить, що у складі ґрунту є вода. |
|
Дослід 3. Після випаровування води ґрунт продовжують прожарювати і спостерігають, як з’являється легкий димок і специфічний запах. Це вигорає гумус ґрунту. Гумусом, або перегноєм, називають органічні речовини ґрунту, що утворюються з відмерлих решток організмів завдяки гниттю. Після зникнення димку і запаху прожарювання можна припинити. |
|
Дослід 4. Твердий залишок, що утворився після прожарювання ґрунту, висипають у склянку з водою і ретельно перемішують. Утвореній каламутній рідині дають відстоятися. Під час відстоювання спостерігають, як пісок осідає на дно склянки, а вода лишається ще мутною від часточок глини. Через деякий час після відстоювання вміст склянки розділиться на три шари: внизу буде важкий пісок, посередині - каламутний шар із завислих часточок глини, а зверху - прозорий шар води. Цей дослід доводить, що у складі ґрунту є пісок і глина. |
|
Дослід 5. П’ять-сім крапель прозорої рідини з досліду 4 наносять на скло, яке тримають над полум’ям спиртівки, доки вся вода випарується. Після випарювання води на склі залишиться біла пляма. Це неорганічні речовини, що входили до складу ґрунту. |
|
Додаток 3
Екологічна гра «Хто де живе»
Гра складається з ігрового поля, на якому зображені чотири середовища існування, та карток, на яких зображені організми. Учні повинні правильно розкласти представників на ігровому полі.
Ігрове поле
|
|
|
|
Ігрові картки
|
|
|
|
Жук-короїд |
Гриб-трутовик |
Шашіль (личинка) |
Дубовий шовкопряд |
|
|
|
|
Павук-хрестовик |
Дельфін-афаліна |
Мозковик |
Морське перо |
|
|
|
|
Махаон |
Дощовий черв |
Кріт |
Бурозубка |
|
|
|
|
Вовчок звичайний |
Орел-беркут |
Морський коник |
Лань європейська |
Додаток 4
Картка 1 Всі види польових мишей - полівок живуть у норах. Їх численні галереї закінчуються зазвичай розширеними заглибленнями, деякі з камер, встелені товстим шаром соломи, служать спальнями. Від цих кімнат зазвичай відходить перпендикулярно рукав, який відгинається і після численних поворотів закінчується в одній із галерей. У разі небезпеки миші користуються ним як запасним виходом. Польові миші влітку збирають свіжі рослини і зерна, а восени – кореневища, цибулини, бульби, які потім їдять протягом зими. Хом’яки, як і полівки є рослиноїдними організмами, у яких добре розвинені передні зуби – різці. У них поганий зір, проте вони добре відчувають запахи. Однією з найвідоміших ознак хом'яків є защічні мішки. Зазвичай хом'як, коли їсть, наповнює ці мішки зерном та іншою поживою і несе здобич до своєї домівки, де складає на майбутнє.
|
Картка 2 Все своє життя кріт проводить під землею, лише випадково з’являючись на поверхні. Він досконало пристосований до своєрідних умов свого існування: тіло веретеноподібної форми, сильні лапи, як би створені для риття, відсутність очей і зовнішнього вуха. Тварина, яка не виносить світла, не вміє ні лазити, ні стрибати, ні навіть ходити, дуже швидко пересувається під землею. Кріт весь час риє. За допомогою сильно розвинених м’язів потилиці він мордою проникає в землю, яку розпушує передніми лапами і відкидає задніми. «Квартира» крота розташована звичайно на великій глибині. У центрі її – простора кімната, в якій знаходиться постіль з сухого листя і трави. Ця кімната оточена двома круговими галереями. Вони з’єднані двома короткими переходами. Від галерей відходять численні коридори у всіх напрямках. Ця чудова підземна фортеця забезпечує максимум безпеки: вона дає можливість мешканцям бігти через верх, якщо вони атаковані знизу, і навпаки.
|
Картка 3 У ґрунті живе багато хижих комах. Серед них - знамениті мурашині леви, названі так тому, що їх личинки полюють за мурахами. У личинки мурашиного лева сильні гострі щелепи, її довжина близько 1 см. Личинка риє в ґрунті, зазвичай на узліссі соснового лісу, воронкоподібну ямку і заривається на її дні, виставивши назовні тільки широко розкриті щелепи. Потрапляють на край воронки дрібні комахи, найчастіше мурахи, скочуються вниз. Тоді личинка мурашиного лева схоплює жертву і висмоктує її. Дорослі мурашині леви зовні нагадують бабок, довжина їх тіла досягає 5 см, а розмах крил – 12 см.
|
Картка 4 Вовчок звичайний або Капустянка – це комаха, яка пристосувалась жити у ґрунті. Вовчок рідко з'являється на поверхні землі. Він об’їдає підземні частини рослин і є злісним шкідником сільськогосподарських культур. Тіло завдовжки 35-50 мм. Забарвлення коричневе, з шовковим відтінком. Передні ноги копальні, розширені, з зубцями. Третя пара ніг – стрибальні ноги. Крила розвинені добре, прозорі, з густою сіткою жилок. Літає вночі. Добре плаває і може долати значні водні перешкоди.
|
Картка 5 Роль комах у ґрунтоутворенні проявляється різними способами — шляхом розкладання залишків рослин і тварин, прокладанням у ґрунті ходів та шляхом заковтування часток ґрунту та пропускання їх через кишечник. Пересуваннями у ґрунті комахи утворюють повітряні камери. Комахи можуть перемішувати ґрунт, виносити його частинки з глибших шарів у верхні горизонти і, навпаки, заносити його частинки вглиб. Найчастіше в ґрунті можна побачити личинок травневого хруща та жука-ковалика. Личинки травневого хруща розвиваються в ґрунті чотири роки. Вони брудно-білого кольору, шестиногі. Голова брунатна, з міцними масивними жовто-бурими щелепами, очі відсутні. Личинки першого року харчуються гумусом, старші – мертвим і живим корінням різних рослин і досягають довжини 45-65 мм. Личинка жука-ковалика всеїдні, але віддають перевагу хижацтву і споживанню відмерлих решток, подекуди шкодять сільськогосподарським рослинам, особливо овочевим і коренебульбоплодам.
|
Картка 6 У ґрунті зустрічаються всі форми мікроорганізмів (мікрофлора), які є на Землі: бактерії, мікроскопічні гриби, одноклітинні тварини і водорості. Найбільше у ґрунті бактерій. У кожному грамі ґрунту буває від кількох сотень тисяч до кількох мільярдів бактерій. Наприклад, один грам ґрунту орного шару чорноземів містить близько 5 млрд., дерново-підзолистих ґрунтів - 1 млрд. бактерій. Найчастіше бактерії оселяються біля коренів рослин. Основна роль мікроорганізмів полягає у розкладанні органічної речовини до мінеральної, збагачуючи ґрунти поживними речовинами, необхідними для росту і розвитку рослин. Крім того, в ґрунті існують азот фіксуючі бактерії, засвоюють азот повітря, і завдяки цьому він стає доступним для рослин та інших мікроорганізмів. Серед них можна виокремити бульбочкові бактерії, які живуть на коріннях гороху, квасолі, бобів.
|
Картка 7 Нематоди або круглі черви – типові представники мешканців ґрунту. Вони беруть участь у переробці органічних залишків, відіграючи відіграють істотну роль у ґрунтоутворенні. Також серед них є такі, що харчуються бактеріями, грибами корінням рослин. Найбільш небезпечні галлові нематоди. Вони вражають рослину, знаходячись у стадії личинки, проникають в корінь і можуть жити в якій-небудь його ділянці. Поруч з нематодами завжди можна побачити дощових червів, які відіграють важливу роль у ґрунтоутворенні та підвищенні його родючості. Своєю діяльністю вони поліпшують не тільки хімічний склад ґрунту, а також його структуру і фізичні властивості — підвищують аерацію, покращують пористість, водопроникність, вологоємність і дрібнозернистість. Вони переносять в нижні глибокі шари ґрунту перегній, перероблений в їхньому кишечнику з відмерлих рослин. Дощові черви прискорюють повне розкладання органічних речовин в ґрунті та включення їх в біологічний кругообіг.
|
1