Lesson plan (Polish)
Temat: Funkcje liścia
Adresat
Uczeń klasy V szkoły podstawowej.
Podstawa programowa
Cele kształcenia – wymagania ogólne
I. Znajomość różnorodności biologicznej oraz podstawowych zjawisk i procesów biologicznych. Uczeń:
1. opisuje, porządkuje i rozpoznaje organizmy;
II. Planowanie i przeprowadzanie obserwacji oraz doświadczeń; wnioskowanie w oparciu o ich wyniki. Uczeń:
1. określa problem badawczy, formułuje hipotezy, planuje i przeprowadza oraz dokumentuje obserwacje i proste doświadczenia biologiczne;
2. określa warunki doświadczenia, rozróżnia próbę kontrolną i badawczą;
3. analizuje wyniki i formułuje wnioski;
4. przeprowadza obserwacje mikroskopowe i makroskopowe preparatów świeżych i trwałych.
III. Posługiwanie się informacjami pochodzącymi z analizy materiałów źródłowych. Uczeń:
1. wykorzystuje różnorodne źródła i metody pozyskiwania informacji;
IV. Rozumowanie i zastosowanie nabytej wiedzy do rozwiązywania problemów biologicznych. Uczeń:
1. interpretuje informacje i wyjaśnia zależności przyczynowo-skutkowe między zjawiskami, formułuje wnioski;
Treści nauczania – wymagania szczegółowe
II. Różnorodność życia.
1. Klasyfikacja organizmów. Uczeń:
3) rozpoznaje organizmy z najbliższego otoczenia, posługując się prostym kluczem do ich oznaczania.
5. Różnorodność i jedność roślin:
1) tkanki roślinne – uczeń dokonuje obserwacji i rozpoznaje (pod mikroskopem, na schemacie, na zdjęciu lub na podstawie opisu) tkanki roślinne oraz wskazuje ich cechy adaptacyjne do pełnienia określonych funkcji (tkanka twórcza, okrywająca, miękiszowa, wzmacniająca, przewodząca);
5) rośliny okrytonasienne – uczeń:
b) dokonuje obserwacji rośliny okrytonasiennej (zdjęcia, ryciny, okazy żywe); rozpoznaje jej organy i określa ich funkcje (korzeń, łodyga, liść, kwiat),
c) opisuje modyfikacje korzeni, łodyg i liści jako adaptacje roślin okrytonasiennych do życia w określonych środowiskach,
Cel lekcji
Uczniowie opisują procesy zachodzące w liściu: fotosyntezę i transpirację.
Kryteria sukcesu
wymienisz co najmniej trzy elementy budowy liścia biorące udział w procesie fotosyntezy i transpiracji;
wyjaśnisz, jaką rolę odgrywa transpiracja;
opiszesz, co dzieje się w chloroplastach;
przedstawisz drogę tlenu, dwutlenku węgla, wody i cukru w roślinie.
Kompetencje kluczowe
porozumiewanie się w językach obcych;
porozumiewanie się w języku ojczystym;
kompetencje matematyczne i podstawowe kompetencje naukowo‑techniczne;
umiejętność uczenia się.
Metody/formy pracy
Strategia wyprzedzająca; inscenizacja.
Praca w grupach.
Środki dydaktyczne
abstrakt;
tablica interaktywna lub tradycyjna;
tablety/komputery;
opis inscenizacji.
Fazy lekcji
Przed lekcją nauczyciel wyjaśnia uczniom, że wezmą udział w inscenizacji ilustrującej procesy zachodzące w liściu. Muszą się do tego przygotować: narysować scenę, czyli schemat liścia, oznaczyć napisami siebie (szarfy) i części liścia, nauczyć się swoich ról i zrobić przedstawienie. Rozdaje uczniom kartki z opisem inscenizacji i uprzedza, że role będą losowane. Wygłaszane teksty uczniowie będą mogli mieć napisane na kartkach.
Opis inscenizacji
Uczniowie rysują kredą na boisku szkolnym lub na korytarzu kilkumetrowy liść z szerokim (tak szerokim, żeby wzdłuż niego w obie strony mogli przechodzić uczniowie) ogonkiem i tak samo szerokimi, ale zwężającymi się pod koniec nerwami. Nerwy i ogonek podzielone są kolorami na dwie części, np. niebieską – drewno i czerwoną – łyko. Podpisane są nazwy obu tkanek i miękiszu asymilacyjnego oraz ogonek i nerwy. Oprócz tego w kilku miejscach liścia zostają zaznaczone i szparki, i chloroplasty.
Uczniowie dzielą się na trzy dziewięcioosobowe zespoły i losują kartki, które wyznaczają ich role w fotosyntezie i transpiracji. Każda z trzech grup odegra kolejno inscenizację. Uczniowie w grupach zakładają szarfy z nazwami. Są to: Woda i Dwutlenek węgla, które po przemianie staną się Cukrem i Tlenem, Światło, Chloroplasty 1‑3, Transpiracja, Szparki 1‑2.
Uczniowie w grupach czytają swoje role i umawiają się, jak je zgrają. Potem robią próbę.
Woda: Staje na początku ogonka a potem wchodzi do liścia i mówi: “Jestem cieczą, przebywałam w glebie, kiedy wciągnął mnie korzeń i jakaś nieznana siła zasysała mnie w górę rośliny przez rurki drewna do liścia. Teraz muszę znaleźć chloroplast”. Idzie po drewnie ogonka i nerwu w kierunku Chloroplastu.
Transpiracja stojąca obok liścia mówi: “Nie jestem nieznaną siłą. Nazywam się Transpiracja i odpowiadam za pobieranie wody do rośliny i wydalanie jej na zewnątrz do atmosfery. Wciągam do korzenia wodę z gleby, gdzie jest jej dużo, transportuję rurkami drewna do szparek i uwalniam parę wodną do powietrza, w którym jest mało wody. Po drodze wiele cząsteczek wody zabierają mi spragnione komórki oraz chloroplasty, które przeprowadzają fotosyntezę”.
Dwutlenek węgla: Staje obok Szparki i mówi: “Jestem gazem, składnikiem powietrza, unosiłem się wokół rośliny. Nagle wpadłem do szparki w liściu. Teraz muszę iść do Chloroplastu”. Idzie do Chloroplastu.
Chloroplast to trzy osoby trzymające się za ręce, w pelerynkach z zielonej bibuły. Czwarta osoba, Światło, w żółtym stroju, trzyma w ręku latarkę.
Chloroplast 1 mówi: “Jestem częścią chloroplastu. Mam zielony barwnik, chlorofil. Gdy świeci Słońce, potrafię wytwarzać pokarm dla rośliny”.
Chloroplast 2 mówi: “Zbliżają się do nas Woda i Dwutlenek węgla! Zaczniemy produkcję pokarmu”.
Chloroplast 3, w momencie gdy do chloroplastu wchodzi Woda i Dwutlenek węgla, mówi: “Do produkcji pokarmu wykorzystamy chlorofil i światło”.
Światło mówi, świecąc na Wodę i Dwutlenek węgla: “Energia światła w obecności chlorofilu połączy wodę z dwutlenkiem węgla”.
Woda i Dwutlenek węgla zbliżają się do siebi, i po błysku światła zmieniają swoje szarfy na szarfy z napisami Cukier i Tlen.
Cukier mówi: “Jestem pokarmem, odżywiam komórki, idę, żeby je nakarmić. Teraz wzdłuż łyka pójdę do korzenia, gdzie gromadzi się wiele cukru. Nakarmię po drodze komórki, a jeśli będą syte, usiądę sobie w korzeniu w magazynie pokarmu”.
Tlen kręci się wokół chloroplastu i mówi: “Sprawdzę, czy w pobliżu jest więcej tlenu. Jeśli mało – muszę zostać w liściu i posłużyć mu do oddychania. Jeśli nie – pędzę do Szparki i uciekam do powietrza”. Idzie w kierunku Szparki.
Szparka 1 mówi: “Jestem komórką skórki. Gdy jest wilgotno, oddalam się od mojej siostry, żeby otworzyć szparkę i wypuścić na zewnątrz parę wodną i tlen”.
Szparka 2 mówi: “Jestem drugą komórką tworzącą szparkę. Gdy jest sucho, zbliżam się do siostry i zmykam szparkę, żeby zatrzymać w liściu wodę”.
Szparka 1 mówi: “Ale gdy zamykamy szparkę, do liścia nie może wejść dwutlenek węgla ani wyjść tlen. Wtedy fotosynteza zachodzi słabo, a roślina wolno rośnie”.
Wstępna
Nauczyciel podaje temat lekcji i podaje kryteria sukcesu.
Dzieli klasę na grupy dziewięcioosobowe. Jeśli pozostają uczniowie bez przydziału, można powierzyć im funkcje reżyserów i dołączyć do grup. Nauczyciel prowadzi losowanie, od którego zależą role uczniów i wyznacza kolejność wystąpień grup. Pomaga uczniom w przygotowaniu sceny, strojów, odpowiada na pytania dotyczące przebiegu inscenizacji, w razie potrzeby udziela instrukcji.
Realizacyjna
Uczniowie w grupach uzgadniają swoje zadania, z pomocą reżyserów przeprowadzają próbę.
Kolejne grupy odgrywają inscenizację.
Podsumowująca
1. Nauczyciel pyta uczniów z poszczególnych grup, jak oceniają swój występ oraz swoje przedstawienie.
2. Prosi uczniów o dokończenie zdań: Inscenizacja pomogła mi zrozumieć… Podczas inscenizacji czułem/łam się…
3. Nauczyciel zadaje zadanie domowe: Aby utrwalić wiadomości o budowie liścia, w domu zapoznam się z treścią abstraktu, wykonam ćwiczenia i opisane doświadczenie. Wnioski zaprezentuję klasie.
W tej lekcji zostaną użyte m.in. następujące pojęcia oraz nagrania
Pojęcia
aparat szparkowy – wytwór skórki pędu; składa się z dwóch komórek szparkowych, między którymi znajduje się szparka – otwór, przez który zachodzi parowanie wody i wymiana gazowa.
blaszka liściowa – główna część liścia, najczęściej szeroka i płaska, przystosowana do prowadzenia procesu fotosyntezy.
liść – organ wegetatywny roślin, w którym zachodzą procesy fotosyntezy, wymiany gazowej i transpiracji (parowania); liście mogą być pojedyncze lub złożone.
miękisz asymilacyjny – tkanka miękiszowa zawierająca w komórkach dużą liczbę chloroplastów; bierze udział w fotosyntezie; występuje głównie w liściach.
modyfikacje liści – przystosowania kształtu i tkankowej budowy liścia do pełnienia innych funkcji niż odżywianie; wyróżnia się m. in. przystosowania do rozmnażania, gromadzenia pokarmu i wody, obrony, chwytania organizmów, przetrwania w warunkach suszy.
siła ssąca liści – siła powstająca wskutek zachodzącej w liściach transpiracji; wymusza pobieranie wody z gleby i przewodzenie jej do liści.
transpiracja – proces wyparowywania wody przez liście, dzięki któremu w roślinie zapewniony jest stały przepływ wody od korzenia do liści; powoduje także obniżenie temperatury ciała rośliny.
Teksty i nagrania
Internal structure of the leaf
Both the external and the tissue structures of a leaf indicate that it is adapted for photosynthesis. Both surfaces of the leaf blade – upper and lower – are covered with a single‑layer, transparent epidermis, through which sun rays penetrate freely. Epidermis cells contain no chloroplasts. They are strictly adhering each other and are covered by a cuticle therefore they limit the evaporation of water and protect against penetration of pathogenic microorganisms.
The stomata usually occur in the lower epidermis and are made of two guard cells with a characteristic shape. Between them there is a stoma leading to the interior of a leaf. The intensity of gas exchange and transpiration, i.e. evaporation of water, depends on the degree of opening of the stomata. During water scarcity, the stomata go limp and close the stoma. Thus, the transpiration which could expose the plant to excessive water loss is limited. With the right amount of water, the cells regain their firmness, stretch and open the stoma. Then, transpiration and gas exchange are resumed.
The upper part of the leaf blade in most temperate climate plants is filled with long, cylindrical cells of the palisade parenchyma that closely adhere to each other. Their shape, arrangement in the leaf and the presence of a large number of chloroplasts make this tissue the main place where food is produced. Under the layer of the palisade parenchyma , in the lower part of the blade there is spongy parenchyma. Its cells are variously shaped, loosely arranged and have fewer chloroplasts than palisade parenchyma cells. The numerous and large intercellular spaces between them allow for the circulation of air and water vapour in the leaf. The largest air chambers occur above the stomata. The palisade parenchyma together with the spongy parenchyma form chlorenchyma.
The supply of a leaf with water and removal of photosynthesis products from it takes place through vascular bundles, being part of leaf nerves. Each bundle contains elements of wood and phloem. The wood supplies a leaf with water taken from the roots and delivered by the stem. The phloem discharges photosynthetic products from the chlorenchyma. The vascular bundles are often surrounded by a sheath built of support tissue stiffening the leaf blade.
Gas exchange connected with photosynthesis, respiration and transpiration processes is mainly carried out by stomata. Transpiration is responsible for the formation of the suction force of leaves, which causes the suction of water along with mineral salts from the soil through the root and forces it to be transported through the stem to other organs. What is more, transpiration protects the plant against overheating on hot days. This is because water must take heat from the environment in order to change into steam. Evaporation significantly lowers the temperature of leaves, just as sweat evaporation lowers the temperature of human skin. The intensity of transpiration depends on the size of the leaf surface, the number of stomata, ambient temperature, air humidity and light intensity.
Leaves serve the plant for the processes of photosynthesis, gas exchange and transpiration.
Transpiration allows the plant to absorb water from the soil.
The structure of the leaf indicates its very good adaptation to the functions it performs.