Теоретические основы и технологии начального образования по естествознанию

Частуху можно видеть на мелководье и вдали от кромки воды, на сыром лугу. Сравнивая экземпляры частухи из разных местообитаний, легко обнаружить различия в размерах растений, форме листьев.

Стрелотист обыкновенный – многолетнее растение с коротким корневищем. У водной формы стрелолиста, листья трех типов: подводные (сидячие, линейные, длиной до 80 см), плавающие (длинночерешковые, лентовидные), воздушные (черешковые, со стреловидным основанием, продолговато - острые). Наземная форма имеет меньшие размеры и листья только одного типа – воздушные. В соцветии цветки однополые: нижние цветки пестичные, верхние – тычинковые. Размножается вегетативно при помощи турионов, на верхушке каждого побега образуется турион – клубневидное утолщение, богатое запасами крахмала с зимующей почкой. Турионы зимуют, и весной из них образуются новые растения.

  По берегам у кромки воды встречается ядовитое растение – цикута, или вех ядовитый. Выкопав его корневище из почвы и разрезав  вдоль, можно увидеть крупные воздушные камеры – верный отличительный знак для определения цикуты. Растение содержит яд, обладающий нервно- паралитическим действием.

В наибольшей степени связаны с водной средой целиком погруженные растения. Они соприкасаются с водой всей поверхностью своего тела. Их строение и жизнь всецело определяются особенностями водной среды. Условия жизни в воде сильно отличаются от условий жизни на суше. Поэтому водные растения во многом несходны с сухопутными.
Целиком погруженные обитатели водоемов получают кислород, нужный для дыхания, и углекислый газ, необходимый для создания органических веществ, не из воздуха, а из воды. Оба эти газа растворены в воде и поглощаются всей поверхностью тела растения. Растворы газов проникают прямо через тонкие стенки наружных клеток. Листья этих обитателей водоемов нежные, тонкие, прозрачные. Они не имеют никаких приспособлений, направленных к удержанию воды. У них, например, совершенно не развита кутикула — тонкий водонепроницаемый слой, который покрывает снаружи листья сухопутных растений. Защита от потери воды не нужна — никакой опасности высыхания нет.
Особенность жизни подводных растений состоит еще в том, что минеральные питательные вещества они получают из воды, а не из почвы. Эти вещества, растворенные в воде, также поглощаются всей поверхностью тела. Корни не играют здесь существенной роли. Корневые системы водных растений развиты слабо. Главное их назначение — прикреплять растение к определенному месту на дне водоема, а не поглощать питательные вещества.
Многие целиком погруженные обитатели водоемов поддерживают свои побеги в более или менее вертикальном положении. Однако это достигается совершенно иным путем, чем у обитателей суши. У водных растений нет крепких, одревесневающих стеблей, у них почти не развиты механические ткани, которые играют укрепляющую роль. Стебли этих растений нежные, мягкие, слабые. Они поднимаются кверху благодаря тому, что содержат много воздуха в своих тканях.
Среди целиком погруженных в воду растений мы часто находим в наших пресных водоемах различные виды рдестов. Это цветковые растения. У них есть хорошо развитые стебли и листья, а сами растения обычно довольно крупные.

Рдест пронзеннолистный - это растение имеет сравнительно длинный, вертикально стоящий в воде стебель, который прикрепляется ко дну корнями. На стебле поочередно располагаются листья овально-сердцевидной формы. Листовые пластинки прикрепляются непосредственно к стеблю, черешков у листьев нет. Рдест всегда погружен в воду. Только в период цветения над поверхностью воды поднимаются соцветия растения, похожие на короткие рыхлые колосья. Каждое такое соцветие состоит из мелких невзрачных цветков желтовато-зеленоватой окраски, сидящих на общей оси. После цветения колосовидное соцветие опять уходит под воду. Здесь созревают плоды растения.
Листья рдеста на ощупь жесткие, толстоватые — они покрыты снаружи тонкой пленкой извести. Налет извести на листьях можно наблюдать не только у данного вида рдеста, но и у некоторых других (например, у рдеста курчавого, блестящего и т. д.). Все эти растения обитают в водоемах с достаточно жесткой водой, в которой содержится значительное количество извести.

Еще одно целиком погруженное в воду растение — элодея канадская. Это растение гораздо мельче рдеста. Отличается элодея и расположением листьев на стебле — они собраны по три-четыре, образуя многочисленные мутовки, форма листьев удлиненная, продолговатая, черешков у них нет. Поверхность листьев, как и у рдеста, покрыта грязноватым налетом извести. Стебли элодеи стелются по дну, но лежат свободно, не укореняются.
Элодея — цветковое растение. Но цветки у нее появляются крайне редко. Растение почти не размножается семенами и поддерживает свое существование только вегетативным путем. Способность к вегетативному размножению у элодеи поразительна. Если отрезать конец стебля и бросить в сосуд в водой, то через несколько недель мы найдем здесь длинный побег с множеством листьев.
Элодея — растение, широко распространенное в наших водоемах. Она есть почти в любом озере, пруде и нередко образует сплошные заросли на дне.

Рассмотрим теперь главнейшие свободно плавающие растения водоемов.
Наиболее знакомое из них — ряска малая. Это очень маленькое растение часто образует сплошной светло-зеленый налет на поверхности воды в озерах и прудах. Заросли ряски состоят из множества отдельных плоских лепешечек овальной формы размером меньше ногтя. Это плавающие стебли растения. От нижней поверхности каждого из них отходит в воду корешок с утолщением на конце. В благоприятных условиях ряска энергично размножается вегетативным путем: от овальной пластинки начинает расти сбоку такая же другая, от другой — третья и т. д. Дочерние экземпляры скоро отделяются от материнского и начинают вести самостоятельную жизнь. Быстро размножаясь подобным образом, ряска в короткое время может покрыть весь водоем, если он небольшой.
Заросли ряски можно видеть только в теплое время года. Поздней осенью растения уже нет, поверхность воды становится чистой. Зеленые лепешечки к этому времени отмирают и опускаются на дно.
Вместе с ними погружаются в воду и живые почки ряски, которые проводят там всю зиму. Весной эти почки всплывают на поверхность и дают начало молодым растениям. К лету ряска успевает так разрастись, что покрывает весь водоем.
Ряска относится к числу цветковых растений. Но цветет она чрезвычайно редко. Цветки ее настолько мелки, что их трудно увидеть невооруженным глазом. Растение поддерживает свое существование благодаря энергичному вегетативному размножению. Примечательная особенность ряски — высокое содержание белка в ее стеблях-лепешечках. По богатству белком ряска может соперничать только с бобовыми. Маленькое невзрачное растение представляет собой ценный, очень питательный корм для некоторых домашних животных и птиц.

В наших водоемах встречается и другое мелкое растение, которое очень похоже на ряску и также плавает на поверхности воды. Называется оно многокоренник обыкновенный. Это растение хорошо отличается от ряски тем, что на нижней стороне овальных лепешечек имеет пучок тонких волосовидных корней.

Свободно плавает на поверхности водоемов и еще одно растение — водокрас. Листья этого обитателя водоемов сидят на длинных черешках, имеют характерную овально-сердцевидную форму и собраны в розетку. От каждой розетки отходит в воду пучок коротких корней. Отдельные розетки соединены под водой тонким корневищем. Когда подует ветер, растение начинает перемещаться по поверхности воды, причем розетки не меняют своего взаимного расположения.
Летом у водокраса появляются небольшие цветки с тремя белыми лепестками. Каждый цветок сидит на конце длинной цветоножки, поднимающейся из центра листовой розетки. К осени на концах тонких подводных стеблей водокраса образуются почки - турионы, которые затем отделяются от материнского организма и опускаются на дно, где проводят зиму. Весной они всплывают на поверхность и дают начало новым растениям.

На поверхности пресных водоемов, расположенных в южной половине европейской части нашей страны, можно увидеть свободно плавающий небольшой папоротник сальвинию. Это растение совершенно не похоже на обычные лесные папоротники и имеет гораздо меньшие размеры. От стебля сальвинии, лежащего на воде, отходят в одну и другую сторону овальные листья размером немного больше ногтя. Они толстоватые, плотные, сидят на очень коротких черешках. Листья, как и стебель, плавают на поверхности воды. Помимо этих листьев, у сальвинии есть еще и другие. Они похожи по внешнему виду на корни и отходят от стебля вниз, в воду.
Сальвиния сильно отличается по внешнему виду от знакомых нам папоротников, однако сходна с ними по особенностям размножения. Именно по этой причине ее и относят к папоротникам. Никаких цветков у растения, конечно, никогда не бывает.

Растения наших водоемов, которые имеют плавающие листья, но при этом прикреплены ко дну и не могут свободно перемещаться.
Наиболее знакомое из таких растений — кубышка. Красивые желтые цветки кубышки многие видели. Чуть поднимающиеся над поверхностью воды, они всегда привлекают внимание своей яркой окраской. В цветке пять крупных желтых чашелистиков и много мелких лепестков такой же окраски. Тычинок большое число, а пестик только один, форма его очень характерна — он напоминает круглую колбу с очень коротким горлышком. После отцветания пестик разрастается, сохраняя свою оригинальную форму. Внутри завязи созревают семена, погруженные в слизь.
Цветок кубышки находится на конце длинной цветоножки, которая отрастает от корневища, лежащего на дне водоема. Листья растения крупные, плотные, характерной округло-сердцевидной формы, с блестящей, глянцевитой поверхностью. Они плавают на воде, причем устьица располагаются только на их верхней стороне. Черешки листьев, как и цветоножки, очень длинные. Они тоже берут начало от корневища. Корневище удивляет своими внушительными размерами. Толщина его — в руку или больше, длина — до одного метра. Здесь хранятся зимой запасы питательных веществ, необходимых для формирования листьев и цветков на следующий год.
Черешки листьев кубышки и цветоножки, на которых сидят цветки, рыхлые, пористые. Они густо пронизаны воздухоносными каналами. Обрывание листовых черешков или цветоножек причиняет кубышке большой вред. Через место разрыва внутрь растения начинает проникать вода, а это приводит к загниванию подводной части и в конечном счете к гибели всего растения.
Близка к кубышке по многим своим особенностям и белая кувшинка. У нее такое же толстое корневище, лежащее на дне, почти такие же листья — крупные, глянцевитые, плавающие на воде. Однако цветки совершенно иные — чисто-белые, еще более красивые, чем у кубышки. Они имеют приятный тонкий аромат. Многочисленные лепестки цветка направлены в разные стороны и частично закрывают друг друга, а сам цветок чем-то напоминает пышную белую розу. Цветки кувшинки всплывают на поверхность воды и раскрываются рано утром. К вечеру они снова закрываются и прячутся под воду. Но так бывает только при устойчивой хорошей погоде, когда солнечно и сухо. Если приближается ненастье, кувшинка ведет себя совершенно иначе — цветки либо вовсе не показываются из воды, либо прячутся раньше времени. Следовательно, по поведению цветков данного растения можно предсказывать погоду.

Таким образом роль растений в жизни водоемов велика. Образуя огромную биомассу, они являются кормом для многих обитателей вод, их заросли создают убежища, служащие местом нагула молоди промысловых рыб и гнездования водоплава­ющих птиц.

 Растения ослабляют волнение воды и препятствуют размыванию берегов. В летнее время, в процессе фотосинтеза, они обогащают воду кислородом, необходимым для дыхания большинства обитателей водоемов.

 Целый ряд прибрежно-водных растений, таких как тростник, камыш, рогоз и некоторые другие, используются в качестве строительного и плетеночного материала. Среди растений водоемов есть виды съедобные, лекарственные, ядовитые, медоносные, содержащие дубильные вещества, а некоторые могут быть использованы в качестве корма сельскохозяйственных животных. Неко­торые виды являются индикаторами качества воды. Растения хорошо очищают воду от различных вредных примесей, выполняя роль мощных биологических фильтров, имеют большое декоративное значение.

 В то же время ежегодное массовое отмирание растений способствует быстрому заиливанию водоемов, ведет к их заболачиванию и обмелению.

III Земледелие

Определение расстояний.

В практической жизни очень часто приходится определять расстояния и наносить их на бумагу. Расстояние измеряют шагами, мерной лентой или рулеткой. На местности этими способами очень часто измерить расстояние невозможно. В таких случаях их определяют при помощи построения треугольников и на глаз.

При глазомерном определении расстояний необходимо знать, что крупные предметы кажутся расположенными ближе, чем в действительности. Особенно скрадывается расстояние на поверхности воды. Например, противоположный берег реки, озера, острова всегда кажется более близким, чем на самом деле. Наоборот предметы мелкие, слабо освещенные, расположенные внизу, представляются более далекими, чем в действительности. В туманную погоду. В сумерки все расстояния кажутся большими, чем в ясную погоду.

Легче измерить расстояние до предмета. Если известны его высота и длина. В этих случаях берется масштабная линейка и на вытянутой руке определяется количество делений, которые целиком закрывают предмет. Длина руки в среднем составляет 60 см. искомое расстояние будет относится к расстоянию линейки от глаза (т.е. 60 см) так, как размер предмета относится к размеру закрывающей предмет части линейки. Например, высота двухэтажного дома 10 м; линейка закрывается на 2 см, тогда расстояние дома

Часто измеренное расстояние нужно изобразить на бумаге. Для этого его уменьшают или увеличивают. Степень уменьшения (увеличения) расстояний на бумаге (чертеже, плане, карте) по сравнению с их действительной длиной на местности называется масштабом. Иначе, масштаб – это число, показывающее, во сколько раз действительное расстояние уменьшено или увеличено на бумаге. Таким образом, масштаб представляет собой отношение длины линий на чертеже, плане, карте к длине линий в натуре. Например, расстояние от одной деревни до другой 10 км, или 1000000 см. его нужно нанести на лист бумаги. Для этого уменьшим это расстояние в 1000000 раз, тогда на бумаге отрезок будет равен 10 см.

Различают три вида изображения масштаба: именованный (натуральный), численный и линейный.

Численный масштаб изображается  в виде дроби, у которой числитель – единица, а знаменатель – число, показывающее степень уменьшения. Например, 1: 10000; 1: 100000; 1: 1000000.

Линейный масштаб представляет собой прямую линию, разделенную на равные отрезки. Эти отрезки соответствуют определенным расстояниям на изображаемой местности, где каждое деление обозначают сверху цифрами. На картах основание масштаба принято за 1 см. Цифру 0, от которой начинается отчет делений на линейном масштабе, обычно ставят не у самого конца масштабной линейки, а отступив одно деление вправо. На первом отрезке налево от «0» наносят более мелкие деления (мм).

По сравнению с численным линейный масштаб дает возможность непосредственно, без вычислений определять действительное расстояние на плане и карте.

В практике при работе с планом и картой часто приходится численный масштаб переводить в именованный или линейный. Для этого нужно усвоить, какому действительному расстоянию соответствует 1 см на плане, затем умножить 1 см на знаменатель численного масштаба и полученный результат перевести в метры или километры. Например, численный масштаб 1 : 1000 показывает, что действительное расстояние уменьшено на плане в 1000 раз, а это означает, что 1 см на плане соответствует на местности 1000 см, или 10 м. Чтобы линейный масштаб перевести в численный, надо подсчитать, во сколько раз деление линейного масштаба меньше действительного расстояния. Например, на линейном масштабе 1 см изображает действительное расстояние в 10 км. В 1 км содержится 100000∙10= 1000000 см. Следовательно, действительное расстояние уменьшено в 1000000 раз, и численный масштаб будет составлять 1: 1000000. 

2