Temat: Fotosynteza

Autor: Elżbieta Szedzianis

Adresat

Uczeń klasy VII szkoły podstawowej.

Podstawa programowa

Cel lekcji

Uczniowie opisują przebieg i znaczenie fotosyntezy oraz analizują czynniki mające wpływ na jej intensywność.

Kryteria sukcesu

• wymienisz substraty, produkty i warunki fotosyntezy;

• omówisz przebieg doświadczenia wykazującego wpływ stężenia dwutlenku węgla na intensywność procesu fotosyntezy;

• zaśpiewasz refren piosenki o fotosyntezie.

Kompetencje kluczowe

• porozumiewanie się w języku ojczystym;

• porozumiewanie się w językach obcych;

• kompetencje matematyczne i podstawowe kompetencje naukowo‑techniczne; 

• kompetencje informatyczne;

• umiejętność uczenia się;

• kompetencje społeczne i obywatelskie.

Metody/formy pracy

Pogadanka, praca z tekstem, obserwacja.

Praca indywidualna oraz praca w parach.

Środki dydaktyczne

• abstrakt;

• tablica interaktywna lub tradycyjna;

• tablety/komputery;

• 2 duże słoje;

• gazowana woda mineralna;

• niegazowana woda mneralna;

• lampa z żarówką o mocy 100W do doświetlania roślin;

• moczarka kandyjska;

• kolorowe kartki do oceny stopnia przyswojenia wiedzy (metodniki);

• klip do piosenki o fotosyntezie z zasobów Internetu pt.: „Piosenka o fotosyntezie w Laboratorium „Runo Leśne” ;

• tekst piosenki o fotosyntezie.

Fazy lekcji

Wstępna

1. Nauczyciel przygotowuje słój, ciepłą gazowaną wodę mineralną o temperaturze 30°C i moczarkę kandyjską. Prosi jednego z uczniów, by odczytał informacje na etykiecie wody mineralnej,
   a następnie wlał wodę do słoja. Nauczyciel podkreśla, że woda zawiera dwutlenek węgla. Uczeń wkłada do słoja moczarkę kanadyjską i umieszcza naczynie w świetle lampy z żarówką o mocy 100W, służącej do doświetlania roślin. Drugi słój przygotowuje analogicznie z wodą niegazowaną. Nauczyciel prosi uczniów, żeby obserwowali moczarkę kanadyjską podczas zajęć.

2. Nauczyciel podaje temat i cele lekcji oraz kryteria sukcesu. Wyjaśnia uczniom, że na lekcji poznają proces fotosyntezy, czyli dowiedzą się, jak odżywiają się rośliny. Na tablicy zapisuje pytanie „Jak odżywiają się rośliny? „, obok napis „Trudne wyrazy”, poniżej termin „fotosynteza” .

Realizacyjna

1. Nauczyciel wyświetla ilustrację pt. „Proces fotosyntezy” i wspólnie z uczniami analizuje kolejne etapy fotosyntezy.

2. Uczniowie, pracując w parach, rysują schemat przebiegu fotosyntezy.

Prosi uczniów, żeby uzupełnili brakujące elementy. Wprowadza pojęcia substratów i produktów fotosyntezy. Oba terminy zapisuje na tablicy (pod napisem „Trudne wyrazy”).

1. Uczniowie zapoznają się z uproszczonym zapisem reakcji fotosyntezy, zamieszczonym w abstrakcie, a następnie wyjaśniają, jak odżywiają się rośliny.

2. Nauczyciel omawia Ilustrację „Gdzie odbywa się fotosynteza?”. (Załącznik 1.)

3. Uczniowie czytają zamieszczony w abstrakcie opis doświadczenia wykazującego wpływ stężenia dwutlenku węgla na intensywność fotosyntezy. Referują przebieg doświadczenia i sformułowane na jego podstawie wnioski.

4. Nauczyciel prosi uczniów, żeby przyjrzeli się moczarce kanadyjskiej umieszczonej w gazowanej i niegazowanej wodzie mineralnej i opisali zmiany, jakie zaszły w słoju w czasie lekcji. Prosi by uczniowe zaczęli liczyć, ile pęcherzyków gazu wydziela każda roślina w ciągu 5 minut. Informuje, że liczba pęcherzyków świadczy o intensywności fotosyntezy. Uczniowie uzupełniają dziennik obserwacji.

Podsumowująca

1. Nauczyciel rozdaje uczniom tekst piosenki o fotosyntezie i wyświetla klip z zasobów Internetu pt.: „Piosenka o fotosyntezie w Laboratorium „Runo Leśne”. Zachęca uczniów do przerobienia piosenki na rap.

2. Uczniowie za pomocą kartek w kolorze zielonym, żółtym i czerwonym (metodników) oceniają stopień przyswojenia informacji poznanych na lekcji.

Zadanie domowe dla zainteresowanych

Uczniowie uczą się tekstu piosenki o fotosyntezie.

Załączniki

W tej lekcji zostaną użyte m.in. następujące pojęcia oraz nagrania

Pojęcia

Teksty i nagrania

Photosynthesis

The main substances used by plants to produce nourishment are two simple inorganic compounds: water and carbon dioxide. Land plants take water from the soil and carbon dioxide – from the air. These compounds produce simple sugar – glucose. The process of converting water and carbon dioxide into glucose takes place in the presence of light, which is why it is called photosynthesis. The name of this process comes from the Greek words phos (light) and sýnthesē (creation).

Photosynthesis requires the green pigment – chlorophyll, which absorbs light, starting a series of chemical reactions. One of these is the decomposition of water into hydrogen and oxygen. Oxygen, as a by‑product, is excreted into the atmosphere, while hydrogen and carbon dioxide are used to produce sugars. The light energy is stored in the glucose molecules. All chemical reactions take place at the right rate thanks to specialised proteins – enzymes. The more intense the photosynthesis, the more organic substances the plants produce.

The rate of photosynthesis is influenced by both the external environmental conditions of plants and the elements of their internal structure. The intensity of this process depends on the amount and quality of light, the concentration of carbon dioxide in the air, the availability of water and mineral salts as well as the ambient temperature. Among the internal factors that determine the course of photosynthesis, the content of chlorophyll and enzymes is particularly important.

Carbon dioxide is the basic substrate of photosynthesis. Its concentration in the atmosphere is about 0.04%. The main source of this gas are the processes of decomposition of dead organic matter in the soil, carried out by bacteria and fungi. The amount of carbon dioxide in the air affects the intensity of photosynthesis – thus, an increase in its concentration leads to an increase in the mass of plants. However, the intensity of the process increases only up to a certain level of the plant’s saturation with this gas. Once this is achieved, a constant rate of photosynthesis is established, which depends on other factors, mainly on the rate of reaction carried out by the cellular enzymes.

Water - besides carbon dioxide - is the basic substrate used by plants to produce glucose. The water content in the plant affects the opening and closing of stomata – holes in a leaf skin leading to the space between the cells filled with chloroplasts. Significant water scarcity causes closing of the stomata, inhibits the supply of carbon dioxide and reduces the intensity of photosynthesis. Plants which are deprived of water for a long period would wilt and fade.

Together with water, a plant takes up the mineral salts necessary for its development. They are used to build organic compounds being part of the cells and regulate functioning of enzymes. The absence of mineral salts in the soil is a factor directly limiting photosynthesis. Nitrogen is necessary for building up of enzymes regulating this process. On the other hand, deficiency of magnesium, which is a component of chlorophyll, inhibits the synthesis of this pigment.

The main product of the photosynthesis process is glucose. This sugar, with the help of enzymes, is converted into other organic compounds such as starch, cellulose, fats and proteins, or is used as an energy source in the cellular respiration process. Plants use organic compounds, produced as a result of photosynthesis, to build cells and store energy. Excess of these substances is accumulated in roots, stems, leaves or seeds. When plants need glucose, they draw it from their reserves.

Oxygen is a by‑product of photosynthesis. During the day, plants produce much more oxygen than they need. Excess of this gas is released into the atmosphere through the stomata and used by plants and other organisms for breathing. Plants do not produce oxygen at night.

• Photosynthesis is the process during which organic compounds and oxygen are formed from water and carbon dioxide – with the help of solar energy.

• Organic substances produced during photosynthesis are nourishment for plants.

• Oxygen from photosynthesis is used by plants and other organisms during respiration, and excess oxygen is released into the atmosphere.

• Photosynthesis is carried out by organisms containing the green pigment – chlorophyll.