М.А. БАРИНОВА

Осенние экскурсии

Демонстрация способов распространения семян

На осенней экскурсии можно познакомить учащихся с плодами и семенами различных растений, способами их распространения и приспособлениями для перемещения при помощи ветра, воды, животных. Но если школьники только смотрят и слушают, учителю обычно стоит больших усилий сосредоточить их внимание на предмете изучения. На экскурсиях с участниками экологического кружка, проводимых в парках и окрестностях г. Москвы, я обычно предлагала ребятам практические задания, создавала игровые и исследовательские ситуации, часть из которых описана ниже. Игра, соревнование способны увлечь даже тех, кто за партой равнодушен к нашему предмету.

Разумеется, совершенно не обязательно стремиться выполнить все предлагаемые задания в ходе одной экскурсии. Более того, в целом ряде случаев их можно выполнить и в школе, и на пришкольном участке, а на самой экскурсии только собрать необходимый материал.

Предлагаемые работы не требуют знаний, выходящих за рамки школьной программы, и достаточно просты в исполнении. Однако при проведении экскурсии от школьников требуется хорошая дисциплина, а от учителя – определенная работа, выполненная заранее (выбор наиболее подходящего места, подбор необходимого оборудования, сбор материала, который, возможно, не удастся найти на месте).

На экскурсии у каждого ученика должны иметься тетрадь для записи, ручка и простой карандаш. Кроме того, обязательно берем с собой пакеты для сбора плодов и семян (можно бумажные конверты) – по несколько штук на каждого участника. Дополнительное оборудование указывается при описании соответствующих опытов.

Для выполнения заданий класс лучше всего разделить на группы по 3–5 человек в каждой, поручая каждой группе проводить работу с определенными видами – при этом работа становится более организованной, что позволяет проэкспериментировать с большим числом видов. При соревновательных заданиях для упрощения регистрации результатов группам стоит присвоить номера. Неплохо ознакомить учащихся с планом работы заранее, распределить роли в группах – это также позволит сэкономить время на экскурсии.

В условиях города экскурсию можно провести в лесопарке или пригородной зеленой зоне. При проведении опытов по распространению семян ветром необходимо наличие открытой, поросшей лишь короткой травой территории площадью не менее чем 50ґ50 м. Опыты по распространению семян с помощью текущей воды можно выполнить, естественно, только там, где имеется небольшая речка или ручей в естественных берегах (при наличии интенсивного водотока подойдет и старая дренажная канава, берега которой начали зарастать естественной растительностью). Для демонстрации приспособлений семян для переноса животными необходимо разыскать заросли череды, репешка, лопуха, а для разбрасывания семян недотроги – заросли этого растения с созревшими плодами.

Хорошо, если в месте проведения экскурсии можно найти и другие растения, плоды и семена которых могут быть использованы в работе. Но, как было сказано, этот материал можно собрать и заранее – самостоятельно или вместе с ребятами, посвятив этому отдельную экскурсию.

Распространение плодов и семян при помощи воды

Задание 1

Помещаем в воду определенное количество созревших семян и сухих плодов разных растений – какие удалось найти. Через 2–4 ч отмечаем результат: плоды каких видов утонули все, какие частично, какие остались плавать на поверхности воды. На основании результатов делаем выводы о том, семена и плоды каких растений (те, которые не тонут) могут переноситься с помощью воды.
Это работу удобнее проводить в классе, бросая семена в емкость с водой. При этом можно точно подсчитать количество использованных семян каждого вида, вычислить долю оставшихся на плаву и провести таким образом сравнение.
Необходимо учитывать, что плавучесть некоторых плодов – признак их повреждения, невсхожести. Для демонстрации этого стоит опустить в воду некоторое количество желудей или лесных орехов, а потом вскрыть плоды, оставшиеся на плаву.

Задание 2

Бросаем в ручей по 3–5 штук разных видов семян и сухих плодов, которые, по нашим предварительным расчетам, не должны утонуть, – крылатки кленов, семянки сложноцветных, семена зонтичных и др. Наблюдаем за их перемещением, отмечаем особенности мест, где семена и плоды прибивает к берегу, – повороты русла, отмели, нависающая трава и ветки. Ищем в этих местах взрослые растения того же вида. Если их нет, пытаемся объяснить, почему. (Не все виды любят интенсивное увлажнение, плохо аэрируемую почву, весенние паводки и пр.) Делаем вывод о возможности распространения различных видов растений при помощи воды.
Это опыт, естественно, можно проделать только во время экскурсии.

Распространение плодов и семян при помощи ветра

Задание 1

Плоды: ясень обыкновенный; клен американский; липа европейская

Для этого опыта нужны крылатки клена остролистного (A. platanoides) и/или ясенелистного (A. negundo), ясеня (Fraxinus excelsior), плоды липы (Tilia sp.). У подветренного края открытой площадки отмечаем стартовую линию. Один человек из каждой группы аккуратно, чтобы не обломать хрупкие крылышки, берет в руку примерно 10 крылаток и поднимает руку вверх. Дождавшись несильного порыва ветра (при сильном семена унесет слишком далеко, поиск и измерения будут затруднены!), учитель дает команду отпустить семена. Задача других участников – проследить за их перемещением и заметить точки падения. После этого измеряется расстояние, на которое улетели семена разных видов, вычисляются средние и «рекордные» значения.
Удобно, когда каждая группа работает только с одним видом семян, а если несколько групп работают с одними и теми же семенами, крылатки стоит пометить, нанеся на них номер группы. Делать это лучше всего водостойким маркером, в крайнем случае – очень мягким карандашом или подтекающей шариковой ручкой. Красить и использовать лак нежелательно – это существенно изменит вес и балансировку семян.
Опыт можно проводить прямо на школьном дворе. При проведении же его непосредственно в ходе экскурсии необходимо выбрать большую открытую площадку. Стартовая линия намечается мелом (на асфальте) или белой ниткой.
Надо заметить, что дальность полета крылаток перечисленных видов различается несущественно (т.е. различные приспособления оказываются одинаково эффективными). Исключение – плоды липы, они летят хуже.
При наличии анемометра можно повторить опыт несколько раз и рассчитать среднюю дальность полета в зависимости от скорости ветра, которую регистрирует учитель в момент подачи команды. При этом стоит обратить внимание, что при большой скорости ветра крылатки могут лететь не только вниз, но и вверх!

Анемометр можно изготовить в школьной мастерской на уроках труда в виде откидывающегося крыла (простейший вариант – крышечка от консервной банки на проволочке – см. рис.) и проградуировать на ближайшей метеостанции или просто в условных единицах. Точная градуировка анемометра может быть неплохой и довольно трудоемкой задачей для урока физики.
На основании этой работы можно сделать вывод о роли длительности нахождения крылатки в воздухе (эффективность крылышка) и значении прочности прикрепления плодов к плодоножке – чем более слабый порыв ветра оторвет семена, тем ближе они упадут и тем меньше у них шансов попасть на участок, еще не занятый взрослыми особями своего вида. С другой стороны, слишком прочная плодоножка может навсегда прикрепить плод к материнскому растению, и зимой он будет съеден птицами.
В работу можно внести элемент соревнования – чьи семена улетят дальше. Вид растения в этом случае у всех один, и отслеживаются точки падения не всех, а только самых дальних крылаток. При этом в пределах установленного учителем времени ученики сами выбирают момент, когда отпустить семена. Их можно и бросать – дальность полета от этого практически не изменится. Зато она существенно меняется в зависимости от высоты исходной точки, поэтому если кто-то догадается поднять руку повыше или подпрыгнуть – это следует отметить как правильное решение.

Задание 2

В момент отсутствия ветра один ученик отпускает 10–50 крылаток одного вида, после чего измеряется общая площадь, покрытая семенами (как площадь многоугольника, углы которого образованы крылатками, наиболее далеко упавшими одна от другой). И этот опыт можно провести на школьном дворе и – даже лучше – в спортивном зале. В последнем случае обеспечивается реальное безветрие и заодно может быть установлена зависимость площади, покрытой семенами, от высоты исходной точки. Опыты в спортзале лучше проводить только с крупными крылатками – это упростит последующую уборку помещения.

Задание 3

Опыт каждая группа проводит с плодами одного вида – например, с крылатками клена остролистного. Выбираем 50 одинаковых крылаток, 10 оставляем без изменений, остальные делим на группы по 10 штук и модифицируем крылышко. Возможны различные варианты: отрезать половину поперек и вдоль, удалить тонкую часть или жилку, изменить форму. При домашнем выполнении задания можно аккуратно подклеить к крылатке дополнительную площадь крылышка различной формы (капля клея должна быть небольшой, чтобы не нарушать балансировки плода; можно использовать небольшие кусочки «скотча»). В ходе опыта все крылатки отпускаются одновременно, отмечается точка падения самой дальней из каждой группы модификаций.
На основании опыта делаются выводы о степени совершенства природной формы крылышка. Можно ли ее улучшить? (Обычно это не получается – но нам на одном из занятий удалось подклеить кальку и одновременно изменить баланс кусочком пластилина так, чтобы крылатка стабильно летела дальше настоящей.) В этой связи можно затронуть тему непрерывности процесса совершенствования приспособлений.

Распространение плодов и семян при помощи животных

Задание

Для выполнения этого задания потребуются куски ворсистой ткани, искусственного меха или синтепона размером приблизительно 50ґ50 см (модель животного – переносчика семян). Можно использовать мягкую игрушку, старую шапку, варежку и т.п. Этой «моделью» проводим по зарослям череды (Bidens tripartita), репешка (Agrimonium eupatorium), лопуха (Arctuum lappa) и потом зарисовываем, каким образом и при помощи каких приспособлений плоды прикрепляются к ткани.
В работу можно внести элемент соревновательности, когда группы, обменявшись моделями переносчиков с нацепленными семенами, начинают очищать их. Выигрывает команда, которой быстрее удалось отчистить модель и не нацепить семена на себя. В этом случае размер и структура ткани моделей должны быть одинаковыми.
Зарисовать, каким образом и при помощи каких приспособлений плоды прикрепляются к ткани, можно и в классе. А корзинки лопуха, череды, репешка со зрелыми плодами и, по возможности, со стеблями, можно собрать заранее.

Распространение плодов и семян при помощи собственных механизмов разбрасывания

Задание 1

Знакомимся с механизмом разбрасывания семян недотроги (Impatiens noli-tangere, I. parviflora) – этот опыт может быть проведен только в природе, для чего необходимо заранее найти заросли растения. Для опыта потребуется также кусок однотонной ткани (скатерть) размером не менее чем 2х2 или 3х3 м.
Расстилаем ткань на ровном месте, осторожно ножницами срезаем (срывать и встряхивать растения нельзя!) стебель с наиболее крупным плодом, и осторожно прикасаемся к нему над тканью. Замеряем дальность разбрасывания семян. Чем больше кусок ткани, тем лучше: порой семена разлетаются на 5–10 м. Можно посоревноваться, в нахождении самого «дальнобойного» плода. Оптимальные условия для такого соревнования – заросли недотроги рядом с асфальтированной площадкой (сочетание вполне реальное – это растение часто встречается в городских палисадниках).

Задание 2

Заранее собираем плоды, распространяющие семена после высыхания. В качестве примера можно назвать соплодия рогоза (Typha latifolia – хранятся недолго и лучше на улице или в холодильнике в пакете); бобы дикого горошка (Vicea sp. – cобирать слегка влажными – утром или в густой траве, можно обрызгать водой из пульверизатора; хранить до начала опытов влажными и на холоде – сухие растрескиваются, влажные в тепле плесневеют); корзинки чертополоха (Carduus sp. – собирать слегка недозрелыми, как только пожелтели и начали раскрываться, крупные корзинки можно до начала опыта связать ниткой или плотно завернуть в бумагу); плоды герани (Geranium sp.) или однолетнего георгина (Dahlia sp.).
Опыт проводим в классе, т.к. на улице осенью даже при хорошей погоде часто бывает повышенная влажность, что не позволяет достаточно эффектно продемонстрировать соответствующие механизмы.
В теплом помещении рогоз через несколько дней очень эффектно распушается, превращаясь в желтоватое облако. Нужно только заранее приготовить пылесос или большой полиэтиленовый пакет – невесомые семена от малейшего прикосновения разлетятся по помещению. (Этот пух огнеопасен. Нельзя допускать его разлетания, например, в кабинете химии, где работают спиртовки, горелки, электроплитки!) Бобы горошка растрескиваются, разбрасывая семена, плоды герани медленно скручиваются и раскручиваются, подобно спиральной часовой пружине, при изменении влажности – это движение помогает им перемещаться в путанице травяных стеблей и в конце концов упасть на землю. Каждой группе предлагается объяснить механизм разбрасывания семян у «своего» растения.