Экскурсия в природу по изучению водного биоценоза
(«Биология в школе» № 5, 1994)
Практика показывает, что система только классных занятий в школах, как правило, приводит к формальным знаниям, не вырабатывает у учащихся ответственного отношения к природе. Недостаточное общение с живыми объектами делает школьников равнодушными и безответственными к окружающему их растительному и животному миру. Подготовка и проведение экскурсий доставляют учителю много хлопот, однако их огромная познавательная и воспитательная роль компенсирует все усилия. Наиболее целесообразно, на наш взгляд, проводить комплексные экскурсии, в ходе которых учащиеся могут получить целостное представление об окружающей природе.
Ниже вниманию учителей предлагается один из возможных вариантов проведения экскурсии на водоем. Данная методика может быть использована с небольшими изменениями при изучении и других биогеоценозов. Знания, полученные на экскурсии, могут быть опережающими или обобщающими. В ходе подготовки к ней необходимо поставить перед ребятами конкретную познавательную цель, сформулировать задачи, определить задания для работы.
Тема экскурсии: «Многообразие растений и животных водоема, связи между ними и факторами неживой природы»
Цель: расширить знания учащихся о водоеме как природной экосистеме, ее роли в окружающей природе и жизни человека.
Задачи: изучить основной видовой состав водоема; установить взаимосвязи растений и животных друг с другом и средой обитания; определить значение водоема в природе и жизни человека; разработать и по возможности реализовать меры по охране данного водоема.
Оборудование: сачки, банки, лупы, термометр, иглы, определительные карточки, инструктивные карточки с заданиями, фотоаппарат, блокнот, ручка, карандаш, гербарные экземпляры растений под пленкой, инструктивные рисунки.
Экскурсия начинается с вводной беседы, в ходе которой определяется тип водоема, характер берегов и растительности, взаимосвязь водоема с окружающей природой, его использование местными жителями.
Учащимся сообщается, что водоем (река, пруд, озеро) населен разнообразными живыми организмами: растениями, животными, микроорганизмами; вместе с неживой природой они образуют биогеоценоз (экосистему данного водоема). Каждая группа организмов, обитающих в водоеме, выполняет свою определенную роль в круговороте веществ и энергии. Так, растения в процессе фотосинтеза усваивают неорганические вещества и образуют органические. Животные, грибы потребляют готовые органические вещества, а микроорганизмы перерабатывают их до простых соединений, которые могут снова поглощаться растениями. Учащимся предлагается назвать известные группы организмов, обитающих в водоеме, вспомнить характерные признаки каждой группы (важно, чтобы школьники не забыли о представителях одноклеточных и многоклеточных водорослей); целесообразно заслушать рассказ о роли фотосинтезирующих растений. В процессе беседы формулируется вывод о том, что водоросли и цветковые растения являются источниками накопления органических веществ и кислорода, необходимых для жизни всех организмов.
Используя подготовленные заранее наглядные материалы (таблицы, рисунки, гербарные листы), учитель более подробно знакомит учащихся с типичными обитателями водоема. Демонстрируя таблицы, иллюстрирующие зональное расположение и вертикальную ярусность в распределении растений и животных (см. табл. 1,2), он сообщает о том, что у берега, на мелководье, господствуют осоки, на глубине 0,5 м – тростники, за ними – камыши, дальше камыш уступает место кувшинкам и кубышкам, а еще глубже обитают рдесты, не выходящие на поверхность воды.
Таблица 1
| Группы растений | Названия растений* и их роль в жизни животных |
| 1. Наводной вегетации. Корни прикреплены ко дну, большая часть над водой. | Рогоз, камыш, тростник обыкновенный, стрелолист, осока, ряска малая, частуха подорожная, белокрыльник болотный, сусак зонтичный (убежище для многих животных) |
| 2. Укорененные на дне с плавающими листьями | Кувшинка желтая, водяной лютик, рдест плавающий (на нижней стороне животные откладывают икринки, на верхней отдыхают) |
| 3. Подводной вегетации (растения почти полностью погружены в воду) | Роголистник погруженный, водяная чума (элодея), ряска трехдольная, рдест нитевидный, водокрас, турча болотная (корм, убежище и место размножения, источник кислорода) |
* В большинстве случаев даются родовые названия, ибо школьникам трудно различать у ряда организмов видовые признаки
Из животных обитателей на поверхности встречаются водяные клопы и жуки-вертячки. На листьях плавающих растений можно обнаружить гидр. Среди стеблей обитают жуки-плавунцы, пауки-серебрянки. К листьям растений прикрепляются брюхоногие моллюски (прудовики, катушки), которые питаются их кусочками.
Таблица 2
| Вертикальная зона водоема | Видовой состав |
| 1. Поверхность водоема. | Жуки-вертячки, водяные клопы, водомерки, гладыши. |
| 2. Толща воды с расположенными в ней органами растений | Простейшие, ветвистоусые и веслоногие рачки, рыбы, жуки-плавунцы, клопы-гладыши, водяные скорпионы, личинки плавунцов, ручейников |
| 3. Дно водоема | Личинки ручейника, личинки стрекоз, личинки комара-дергунца (мотыль), куколки насекомых, двустворчатые моллюски (шаровка, горошина), малощетинковые черви. |
В толще воды обитают мелкие ракообразные – дафнии и другие рачки. Они питаются бактериями, размер которых не превышает 1,5-2 микрона.
Далее учитель (или заранее подготовленный учащийся) делает короткое сообщение о животных, наиболее часто встречающихся в водоеме.
Материал для сообщения
Дафнии или водяные блохи – ветвистоусые рачки длиной 1-3 см, они наиболее подвержены влиянию экологических факторов. Процеживая через себя воду, рачки концентрируют в теле вредные вещества, попадающие в воду, и первыми гибнут от них.
Прудовики (семейство пресноводных моллюсков) обитают в воде, но дышат атмосферным воздухом. Они поднимаются на поверхность воды, открывают дыхательное отверстие (его диаметр 3-4 мм) и в течение 2-3 минут набирают воздух, которого им хватает на 12-30 мин.
В стоячих или медленно текущих водоемах с илистым дном обитают крупные (8-20 см) двустворчатые моллюски – беззубки. С помощью ноги беззубка закапывается в песок своим передним концом или же медленно со скоростью 20-80 см в час ползает по дну. Выставив свой задний конец из грунта, беззубка открывает на нем две короткие трубки: вводный сифон, через который засасывает воду, и выводной, через который выбрасывает отработанную воду. Питание беззубки осуществляется одновременно с ее дыханием, так как поступающая в жаберную полость вода несет с собой кислород и мелкие живые существа.
Беззубку часто путают с речной перловицей. Перловица имеет удлиненную и более толстую раковину с зубцами близ замыкающей связки. Таких зубцов у беззубки нет. Отсюда и ее название. Живет перловица в водоемах с текущей водой и песчаным грунтом. Эти животные очень быстро фильтруют воду и вылавливают тонны взвешенных частиц, усваивая только часть их в процессе питания.
В беседе необходимо акцентировать внимание на то, что растения и животные, населяющие водный биогеоценоз, тесно взаимосвязаны друг с другом и с окружающей средой.
Это можно проиллюстрировать на примере изучения цепей питания и круговорота веществ. При этом необходимо обратить внимание на особую роль бактерий, которые разрушают органические вещества, созданные в процессе фотосинтеза, превращая их в минеральные соли, используемые растениями в процессе питания.
Вторая часть экскурсии – практическая. Учащиеся делятся на группы по 4-5 человек и приступают к непосредственному изучению водоема по заданиям, сформулированным в инструктивных карточках.
Инструктивная карточка № 1
«К изучению видового состава растительного мира водоема»
Задание:
1. Измерьте температуру воды в разных местах водоема.
2. Определите, какие виды растений чаще встречаются в прибрежной зоне водоема.
3. Зачерпните воду банкой из водоема и с помощью лупы найдите и рассмотрите микроскопические водоросли, объясните причину «цветения» воды. Найдите камни и палки, обросшие зеленой тиной, с помощью лупы рассмотрите нити, образующие ее, найдите многоклеточные водоросли: спирогир, улотрикс.
4. Зарисуйте или сфотографируйте наиболее понравившиеся вам растения водоема.
5. Составьте правила поведения человека в природе: определите ограничения и запреты, необходимые для обеспечения чистоты, дальнейшего сохранения данного водоема и обоснуйте их;
6. Подготовьте, используя дополнительную литературу, рассказы об исчезающих водных растениях и животных; местах их обитания;
7. Сделайте газету, плакат или рисунок, отражающие ваше отношение к природному окружению.
Инструктивная карточка № 2
«К изучению видового состава животных водоема»
Задание:
1. Понаблюдайте за поверхностью водоема. Измерьте температуру воды.
2. Изучите с помощью определительной карточки (или определителя) животных, которые сидят или плавают на поверхности воды. Зарисуйте их.
3. Возьмите пробу из толщи воды. Рассмотрите ее обитателей простым глазом и с помощью лупы. Установите, есть ли среди них знакомые вам организмы. Составьте схему пищевой цепи с участием дафнии, инфузории-туфельки. Понаблюдайте за обитателями дна водоема. Установите, водятся ли в его водах беззубки (или перловицы). Укажите их роль в жизни водоема.
4. Нарисуйте схему продольного среза водоема и «заселите» ее обитателей, которых вам удалось наблюдать в водоеме. Около каждого поставьте цифру, а под рисунком запишите название животного, соответствующее каждой цифре. Объясните причины зонального расположения растений и животных.
Инструктивная карточка № 3
«К изучению влияния деятельности человека на состояние водоема»
Задание:
1. Установите, как далеко от водоема находятся пашни, огороды, сады, постройки. Выясните, как используют воду данного водоема местные жители. Оцените экологическое состояние водоема (насоклько интенсивно он используется, как и чем загрязнен и т.д.).
2. Выясните, используются ли на водоеме моторные лодки. Какое влияние они оказывают на экологию.
3. Предложите перечень мер по охране и восстановлению данного водоема. Подумайте, каким образом можно превратить водоем в зону отдыха.
После выполнения работы учащиеся собираются вместе и сравнивают данные своих наблюдений с содержанием таблиц 1 и 2, которые учитель использовал во вводной беседе. Ребята отмечают, что в водоеме редко встречаются или совсем отсутствуют кувшинки и кубышки, что берега зарастают тростником, камышом, рогозом, осоками, в толще воды не встречаются дафнии. Формируется вывод о том, что возможной причиной отсутствия целого ряда растений и животных в водоеме может быть хозяйственная деятельность человека, нерациональное использование им этого биоценоза. Более подробно о состоянии водоема и его использовании человеком рассказывают учащиеся, выполняющие задание № 3.
Собранные на экскурсии данные учащиеся дома заносят в таблицу. Подведение итогов проводится на уроке-семинаре.