STEAM-проект «Вплив світла на рух рослин»

       Комунальний заклад «Методичний

       центр Нікольської районної ради   

  Донецької області»

STEAM-проект

               Інтегровані предмети:

               - природознавство;

               -мистецтво;  

              - інформатика

               -літературне читання;

               -математика;

               -трудове навчання.

Тема «Вплив світла на рух рослин»

                                 Учасники проекту творча група учнів 4 класу

                                          Золотар Владислав

                                            Бутасков Владислав

                                      Міщенко Евеліна

                                   Жигіль Максим

                                      Попова Василина

                                             Під’яблонський Марк

                                            Плахутина Єлизавета

                                        Ченгалова Катерина                                                               

                                    Керівник   проекту    Мільтих Ганна Станіславівна

КЗ «Зорянська ЗОШ I-III ступенів

Нікольської районної ради

Донецької області

2019рік

Зміст

I. Вступ. Паспорт   проекту._ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _  2 -5

II.Основна частина.  Робота  груп._  _ _ _ _ _ _  _ _6-16

III.Висновок. -- -- -- -- --- -- -- -- --- -- -- -- - -- -- --  17

IV. Використана   література.-- -- -- --- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- - --18

 V.  Додатки.-- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- ---19-25

Вступ

   Найкращим місцем для відновлення сил, життєвої енергії та релаксації завжди буде природа, бо людина є її невід’ємною частиною. У той час, коли всі рослини «засинають» взимку, зелені мешканці зимового саду продовжують тішити око своїм виглядом. Його природність не викликає сумнівів, насправді ж це результат  продуманого планування та кропіткої праці. Зелений куточок саду ділиться на зони, де до кожної підібрана відповідна рослина, яка надає свого неповторного вигляду.  Краса домашніх рослин залежить також і від освітлення. Залежно від кута падіння світла, вони будуть виглядати по-різному. Деревоподібні і великі рослини тільки виграють, якщо освітлювати їх знизу спрямованим догори променем. Цей дивний, протиприродний напрямок світла створює ефект театральності, і ним можна скористатися в зимовому саду. Так само діє і бічне світло. Завдяки йому, рослини відкидають дуже довгу тінь. Рослини з тонкими стеблами і прозорими або кольоровими листками – бальзамін, колеус, каладіум, деякі види бегонії – відмінно виглядають при освітленні позаду і трохи збоку. Світло, що падає зверху, близьке до природнього. Підсвічування рослини знизу із двох сторін створює ефект чарівництва, підкреслює графічність його малюнку, перепади світла і тіні, гру кольорів.

А як це відбувається? Що цьому сприяє? Як пов’язані квіти і світло? І ми вирішили спробувати розгадати одну з найцікавіших загадок природи.

Мета  проекту:

 вивчення причин руху рослин під  впливом світла;

 з'ясувати, що таке електрика, як утворюється електрика.

Завдання роботи:

зробити макет зимового саду із штучним освітленням;

 вивчити літературу за темою дослідження;

 провести спостереження за рослинами;

 провести досліди  з електричним колом.

Актуальність проекту:

учні нашої школи щорічно беруть участь в районному  конкурсі МАН (впровадження STEM- освіти в Україні) тому тема "Вплив світла на рух рослин" для них цікава і актуальна.

Методи дослідження:

теоретичні;

 спостереження;

досліди .

Етапи проекту

Синхронізація програм:

                                                   Основна частина

 I.Організаційний:

   Для виконання завдань проекту ми визначились в якій групі хочемо працювати. Розподіл  учнів відбувався за інтересами. Кожна група отримала завдання : «Юні біологи» - вивчити вплив світла на цвітіння рослин, провести спостереження, «Юні дослідники» -  з’ясовувати, що таке електрика, як вона утворюється, провети досліди, «Дизайнери»  зробити макет зимового саду з освітленням.

ІІ.Дослідницький:

Також  ми провели соціальне опитування учнів початкової  школи, та поставили декілька запитань, на які діти  охоче відповідали

• У вас вдома є кімнатні рослини?
• Скільки кімнатних рослин у вас в будинку?
• Ви самі доглядаєте за ними, чи це роблять ваші батьки?
• Ви б хотіли мати цих рослин ще більше?

Ми опитали 78 учнів нашої школи і дійшли таких висновків.

На перше запитання 74 учні відповіли "так" є кімнатні рослини.

На друге запитання відповіли що в середньому, у кожного в кімнаті від 4 до 7 кімнатних рослин.

На третє запитання більшість учнів , а це 45, що доглядають за квітами дорослі, і на четверте запитання, всі відповіли "так" вони хочуть мати більше кімнатних рослин.

Соц. опитування

IIІ. Практична реалізація:

«Юні біологи»- І група

      Світ рослин дивовижний і прекрасний. Він здається нам нерухомим. Але якщо уважно спостерігати за рослинами, неважко переконатися, що це далеко не так.  Виявляється, рослини здатні до руху. Рухи рослин вивчалися в науці англійським вченим Чарльзом Дарвіном. Багато годин просиджував він над маленькими рослинами, малював в блокнотах якісь дивні пересічні лінії. Час - лінія, ще година - ще лінія. І так день у день. Виявляється, Дарвін з винятковою старанністю фіксував рух різних органів рослини. Здатність рослин «пересуватися» в просторі науці була відома. Люди давно помітили, як повертається до світла соняшник або фікус. Всі знали і недотрогу мімозу – варто  ледь помітно торкнутися її розчленованого листочка, і той поспішно складався. Ось цими-то рухами рослин - рідко швидкими і помітними, а частіше невловимо повільними - і зацікавився Дарвін. Починаючи з 1860 року і до кінця свого життя він не переставав вивчати ці явища.

  Розрізняють рухи окремих органів рослини, пов'язані з ростом - ростові. Ростові рухи, в свою чергу, бувають двох типів: тропічні рухи, або тропізми, - рухи, викликані одностороннім впливом будь-якого фактора зовнішнього середовища (світла, сили земного тяжіння і ін.); настічні рухи, або настії, - рухи, викликані загальними  змінами  будь-якого фактора (світла, температури ).

  Залежно від фактора, що викликає ті чи інші настічні рухи, розрізняють термонастію, фотонастії, ніктінастіі і ін.

Термонастія - рух, викликаний  зміною температури. Ряд рослин (тюльпани, крокуси) відкривають і закривають квітки в залежності від температури. При підвищенні температури квітки розкриваються (епінастічний рух), при зниженні температури закриваються (гіпонастічний рух).

   Фотонастії - рухи, викликані зміною світла і темряви. Квітки одних рослин (суцвіття кульбаби) закриваються при настанні темряви і розкриваються на світлі. Квітки інших рослин (тютюну) відкриваються з настанням темряви.

   Ніктінастіі ( «ніхто» - ніч) - рух квіток і листя рослин, пов'язані з комбінованим зміною, як світла, так і температури. Такий комбінований  вплив настає при зміні дня вночі.

    Ми детальніше розглянули як світло впливає на рух рослин – це фототропізм. Фототропізмом  називається здатність руху рослин в залежності від напрямку променів світла. Листя розташовуються зазвичай перпендикулярно до падаючих променів. Фототропізм має величезне значення в житті рослин, так як завдяки йому стебла і листя виявляються в положенні найбільш вигідного освітлення. Це означає, що рослини будуть краще поглинати сонячне світло і у них буде проходити фотосинтез на достатньому рівні.

  Рослини різних видів мають різний фототропізм. Вік рослин в межах одного виду також вносить корективи. У молодих рослин, особливо бурхливо зростаючих, здатність до фототропізму  більше, ніж у дорослих. В межах однієї і тієї ж рослини фототропізм сильніше проявляється в більш молодих органах.

Під дією світла відбувається зміна положення не тільки листя, але і пагонів. Утворюється вигин стебел під дією світла - фототропічний вигин.

Фототропічний вигин складається з процесів:

1) роздратування світлом певних клітин;

2) виникнення в цих клітинах збудження;

3) передача збудження до місця реакції;

4) реакція у вигляді вигину.

Більш прискорений ріст клітин на затіненій стороні стебла деякі вчені (П. А. Генкель і ін.) пояснюють тим, що на цій стороні накопичується більше речовин, що прискорюють всі фізіологічні процеси, а отже, і зростання.

  Спектр дії фототропізму визначається і якістю світла. Фототропічна реакція залежить і від інтенсивності освітлення: чим слабкіше світло, тим довше потрібно висвітлювати рослини для отримання фототропічного ефекту.

Багато рослини досить швидко, буквально за кілька днів, можуть пристосуватися до недостатнього рівня освітленості. Тим не менш, рано чи пізно вони виявляють симптоми, які свідчать про те, що їм не вистачає світла.

    * Зростання рослини сповільнюється.

    * Відстань між знову утворюються листям і пагонами збільшується, стебло стає тоншою.

    * Знову утворюються листя трохи менше за розміром.

    * Нижні листя жовтіє і опадає.

    * Квітучі рослини утворюють мало бутонів, і при цьому вони блідіший, ніж звичайно; бутони не розвиваються і обпадають.

    * Строкаті листи стають зеленими.

   Після того як рослина буде розміщена в приміщенні зі штучним освітленням, потрібно стежити за ним уважно перші 3-4 тижня, як вона буде себе почувати. Можливо, освітлення доведеться підсилити (додавши ще одну лампу) або наблизити її до рослини. Тривалість штучного освітлення прямо залежить від природнього. Звичайно це кілька годин ранком або кілька годин ввечері. Тобто лампи денного світла будуть включені у вас ранком, перш ніж вам треба буде йти на роботу, а ввечері до того часу, коли ви лягаєте спати. Але в цілому цей час повинен становити близько 6-8 годин. А в особливо похмурі дні до 12 годин. Величина світлового дня і інтенсивність освітлення мають велике значення для початку цвітіння. Рослини короткого дня формують бутони тільки в тому випадку, якщо світловий день менше 10 годин (азалії, бегонії, хризантеми, каланхоє, пуансетії). Досить прикрити їх непрозорою плівкою або поставити в темну кімнату, щоб з'явилися квітки. Рослини довгого дня потребують 12 годин яскравого світла щодня (аламандра, дзвіночок, пеларгонія, глоксинія, сенполія і т.д.). Від довжини світлового дня буде залежати якість їх цвітіння і кількість квіток.

  Краще всього підвісити лампу над рослинами: при бічному освітленні вони ростуть, витягаючись  в бік джерела світла. Мінімальна відстань від рослин до лампи повинна становити 25 - 50 см. Це необхідно, щоб уберегти рослини від надмірного теплового випромінювання. Якщо рослини висвітлюються тільки штучним світлом, то лампи повинні горіти не менше дванадцяти годин на день. Якщо ж штучне освітлення використовується тільки як додатковий, наприклад, в зимовий час, то достатньо чотирьох-шести годин.

  Наші рослини пред'являють різні вимоги до освітлення.

        Спостереження за впливом світла на рух рослин (фототропізм)

1. Ми взяли дві рослини герані. Один горщик поставили на вікно (на сонячній стороні), а інший - на стіл, який знаходиться в двох метрах від вікна. Ми спостерігали, як рослини в горщику на столі поступово згинаються в одну сторону, у напрямку до світла. В горщику на вікні рослини теж були зігнуті, але тільки чуть-чуть. Висновок: У рослин відбувається рух в сторону світла. Освітлена сторона росте повільніше, ніж неосвітленій, тому рослина згинається. Завдяки цьому рослини краще використовують енергію сонця. Це приклад фототропізму.

 2 .У ємність, наповнену сумішшю тирси та грунту посіяли 15 зернин  пшениці і поставили його на кілька днів в темряву. При проростанні над поверхнею з'являється трубкоподібній лист. Щоб стежити за появою сходів, щодня на дуже короткий час ємність виймала з укриття і зволожувати поверхню. Коли пророщі в темряві паростки піднялися на 3-5 см, ємність перенесли на яскраво освітлену лампочкою поверхню. Через кожні 2-3 години перевіряли стан проростків.

Досвід показав, що в умовах одностороннього висвітлення проростки пшениці згинаються в бік світла спочатку верхівкою, а потім і більш низькою частиною. Такий рух зростаючого органу в бік односторонньо діючого світла називається позитивним фототропізм. Освіта позитивно-фототропіческого вигину пояснюється тим, що в затінених клітинах накопичується більше ростових речовини, ніж в неосвітлених.

Фото додаток 1

«Юні дослідники»- ІІ груп

    А що таке світло? Природним джерелом світла є сонце, а штучним – електрика.

   Електрика була відома людям з найдавніших часів. Правда, практично вимірювати електрику людина навчилася тільки на початку 19 століття. Потім знадобилося ще 70 років до того моменту, коли в 1872 році  вчений А.Н.Лодигін винайшов першу в світі електричну лампочку розжарювання.Але знання про таке явище як електрика були у людей вже багато тисяч років тому. Ще стародавні греки знали, що, якщо шматок бурштину потерти об  шовк або пір'їнку, вони притягнуться до янтарю. Зараз ми знаємо, що при терті  в бурштині виникає електричний заряд. 

      Все навколо, в тому числі і люди, і повітря, яким ми дихаємо, складається з атомів. У центрі кожної з цих найдрібніших частинок знаходиться позитивно заряджене ядро, а навколо нього обертаються негативно заряджені електрони.

                                      Модель атома

  При терті електрони «перестрибують» на інший атом. Там, звідки «втекли», вийшов позитивний заряд, куди «перестрибнули» - негативний.

         позитивний                                       негативний

  Рух електронів від одного атома до іншого призвели до утворення енергії. Ця енергія і називається електрикою.  Коли багато-багато електронів «біжать» по провіднику в одному напрямку, виникає електричний струм.

Теоретичні ВИСНОВКИ:

1. Вчені встановили, що електрика - це потік дрібних заряджених частинок - електронів.

2. Потік заряджених частинок в одному напрямку вчені назвали електричним струмом.

3. Кожен електрон несе невеликий заряд енергії. Коли кылькысть  таких електронів накопичується, заряд стає великим і виникає електрична напруга.

4. В даний час людство використовує різні види джерела струму.

5. У будь-якому з них відбувається робота з розділення позитивних і негативних заряджених частинок.

6. Розділені частинки накопичуються на полюсах джерела струму, - так називають місця, до яких за допомогою клем або затискачів приєднують провідники (проводу).

7. Один полюс джерела струму заряджається позитивно, інший - негативно.

  Що ж це за явище? Для відповіді на це питання сформулюємо і послідовно вирішимо наступні пізнавальні завдання ».

1. Досвід №1 ми провели з гребінцем, волоссям і кулькою.

В результаті можна почути слабке потріскування, а саме волосся стає дибки, а кулька - прилипає.

Висновок: Явища, які ми спостерігали, називаються електричними явищами. Вперше цими явищами зайнявся знаменитий філософ давнини Фалес. Про це існує легенда.

2. Досвід № 2. «Електричний спрут».

    Ми  провели  досвід з пластмасовою лінійкою і шматочками паперу: потерли  лінійку об  вовну, і нарізаний  папір легко притягнуло до лінійки. Можна зробити висновок: лінійка наелектризована  і притягнула до себе папір.

3. Досвід № 3. «Електротрусішка».

 Виготовляємо «електротрусішку».

• Тепер гарненько розчешіть і піднесемо гребінець до боягуза.

• Його волосся заворушиться, а якщо торкнемося шапочки, то волосся стане дибки!

Висновок: Виявляється, в природі існує

 два види електричних зарядів: позитивні і негативні.

Щупальця спрута складаються з однієї речовини. Смужки відштовхнулися тому, що вони зарядилися однаково.

 Висновок: однойменні заряди відштовхуються

Різнойменні (протилежні) заряди - притягуються (рука і газета)

4. Досвід № 4 допоміг нам перевірити ці висновки

• Візьмемо два поліетиленових листа.

• натремо їх зошитових листом.

• Тепер піднімемо їх, взявши за один кінець.

• Ми побачимо, що вони розійшлися в різні боки, але варто між ними вставити аркуш із зошита, вони, як спрут, прилипнуть до нього.

Зробимо висновок, що аркуш із зошита і поліетилен - різні матеріали,

тому вони мають різнойменні заряди, а значить - злипаються

один з одним. Два поліетиленових листа - однойменні заряди, значить - відштовхуються.

Висновки: Ми дізнались, що електрика була завжди і всюди!

 Є електрика «дика, неприручена». Вона живе сама по собі.

 А чи є електрика «домашня, ручна»? Є. Людина її «зловила» і змусила працювати.

Як дізнатися, де живе електричний струм? Як він існує? Чому горить електрична лампочка? Ми вирішили провести ще один досвід.

5.Досвід №5. « Електричний ланцюг»

 Зберемо електричний ланцюг, який складається з батарейки, проводів і лампочки.

Висновок: При замиканні електричного кола лампочка загорілася.

       У підсумку   ми дійшли  висновку, що електрика є складовою частиною ПРИРОДИ, навколишнього СВІТУ.  Вона присутня у всьому: в кожної часточці нашої ПЛАНЕТИ, в просторі, в самій людині.

«Дизайнери» - ІІІ група

    Ось тепер,  ми можемо виконати практичну частину: зробити макет зі штучним освітленням  нашого  зимового саду.

 Для створення макету зимового саду нам необхідні наступні матеріали:

                                             Висновок

   На підставі проведених дослідів, можна зробити висновок, що рослини - це живі організми. Будь-який живий організм має таку властивість як рух. І рослини не виняток. Рухи рослин різноманітні і відбуваються в результаті впливу світла. Нам  сподобалося проводити досліди, шукати відповіді на питання.

     Виявляється, поруч з нами стільки невідомих нам явищ!

     Ми багато чого не знаємо і не можемо поки пояснити. Але думаємо, що продовжимо наші дослідження  і дізнаємося ще багато нового і цікавого.

Створивши макет «Зимового саду» хочемо залучити дирекцію, батьків для створення такого саду в стінах нашої школи. Заходячи в зимовий сад, навіть в холодний період року, опиняєшся, немов на сонячній галявині, серед безлічі квітучих і запашних рослин. У такій обстановці хочеться радіти життю і мати позитивний настрій.

Використана література

1. Навчальна книга квітникаря / А. А. Чувікова и др. - М.: Изд-во Колос, 1980 - 224 с.

2. Сосновский И.П. Уголок природы в школе: Кн. Для учителя. – М.: Просвещение, 1986. – 112 с.

3. Морозюк С. С. Біологія: підруч. для учнів 6-го класу загальноосвіт. навч. закл. – 2-е вид. – Х.: Торсінг, 2000. – 224 с.

4. Довідник квітникаря / І. Є. Ботяковскій та ін - Мінськ.: Ураджай, 1985.

5. Бібікова В.Ф. та ін Квітникарство. - М.: Изд-во Вища школа, 1992. - 318 с.

6. Детям обо всем на свете. Популярная знциклопедия. — Харьков.: ПДК, 1998.

7. Інтернет-ресурси:

http://www.priroda-rb

http://www.openclass.ru 

http://www.playroom.ru

           8. Яршева Н. Ф. Природа України. — К.: Вища шко

Додаток 1.

Вплив  світла на рух рослин (фототропізм)                                                                 

                                                                Через тиждень

Недостатньо освітлення

Штучне освітлення

Природнє освітлення

Додаток 2

«Електричний спрут»

«Електротрусішка»

« Електричний ланцюг»

Додаток 3

Робота над макетом «Зимовий сад»