Краситель поднялся по стеблю. Доказывает ли это, что корни качали воду, если исследовали срезанный побег без корней?
Учителю: подготовка и план на 45 минут
Схема растений, готовые временные серии и калькулятор. Необязательные подготовленные взрослым образцы срезанных побегов сельдерея или белых цветков в воде с пищевым красителем; срезы делает только учитель, не ученики. Опыт начинается заранее, быстрый результат не обещается. Раствор не пьют, растение не пробуют, цветение и аллергии не исследуют. Без живых растений работают по модели и данным. Предпосылки: корень, стебель, лист, отношение расстояния ко времени.
| Минуты | Работа | Проверяемый продукт |
|---|---|---|
| 0–5 | Проблемная ситуация | Вопрос и проверяемое предположение |
| 5–14 | Понятия и разобранный пример | Пояснение величин и метода |
| 14–25 | Практика 1 | Расчёт, схема или протокол по данным |
| 25–33 | Практика 2 | Решение на новых условиях |
| 33–40 | Обсуждение | Аргумент, альтернатива и вывод |
| 40–45 | Индивидуальная проверка | Самостоятельный ответ и исправление |
Все тексты, рисунки и данные включены. Без регистрации: распечатайте ученическую часть PDF или используйте доску. Ответы открывайте после самостоятельной попытки. Минуты включают чтение, записи и переходы. В конце соберите индивидуальную работу. 0–1 балл: разобрать пример повторно; 2–3: уточнить пропущенное звено; 4: объяснить ограничение модели. Это обратная связь, не обязательная школьная отметка.
01. Проблемная ситуация
0–5 минут · Вопрос и проверяемое предположение
Две одинаковые группы срезанных побегов без корней стояли 30 минут в окрашенной воде. А с листьями: фронт 9 см; Б с уменьшенной листовой поверхностью: 4,5 см. Другой ученик написал: «Мы доказали, что корни А работают вдвое сильнее». За 2 минуты отметьте отсутствующий орган; за 2 предложите допустимый вывод; за 1 запишите фактор, который нужно контролировать.
02. Объяснение и разобранный пример
5–14 минут · Понятия, расчёт и ограничения
Вода и минеральные вещества перемещаются в растении преимущественно по ксилеме. Потеря воды листьями — транспирация — связана с поступлением воды и её движением. Корневое давление может вносить вклад в водный транспорт, но опыт со срезанным побегом без корней его не проверяет. Краситель служит индикатором пути, а не прямым измерителем всей массы потока.
Пример: фронт в побеге А переместился на 9 см за 30 мин. Средняя скорость продвижения фронта 9/30=0,30 см/мин. Для Б 4,5/30=0,15 см/мин. Отношение 2 не означает, что всё растение поглотило вдвое больше воды: скорость фронта и объёмный поток — разные величины. Геометрия сосудов, связывание красителя и условия опыта могут различаться.
Честное сравнение сохраняет вид растения, длину и диаметр побега, исходное состояние, концентрацию красителя, температуру, освещение и время. Уменьшение листьев меняет и повреждения; в реальном опыте нужен подходящий контроль манипуляции. Здесь анализируются заданные учебные варианты, не заявляется доказанный эффект. 3 минуты — путь, 3 — расчёт, 3 — контроль.
03. Практика 1: данные и доказательство
14–25 минут · Первая серия
| Время, мин | Фронт А, см | Фронт Б, см |
|---|---|---|
| 0 | 0 | 0 |
| 10 | 3,0 | 1,5 |
| 20 | 6,0 | 3,0 |
| 30 | 9,0 | 4,5 |
Это учебная серия, а не наблюдения авторов. 2 минуты перенесите данные; 4 найдите скорости на каждом 10-минутном промежутке; 3 постройте два графика на общих осях; 2 сформулируйте вывод и одно ограничение. Продукт: график «время, мин — положение фронта, см» и три фразы. Критерии: единицы, начало отсчёта, отличение скорости красителя от поглощённого объёма.
Разбор практики 1 и критерии
Во всех промежутках А 0,30 см/мин, Б 0,15 см/мин; графики прямые через начало по данным задачи. В заданной модели у А окрашенный фронт движется вдвое быстрее. Эти данные согласуются с влиянием листовой поверхности при прочих равных, но единичная серия без повторов и контроля повреждения не доказывает механизм. Объём воды не вычисляется.
04. Практика 2: перенос на новые условия
25–33 минуты · Самостоятельный перенос
Есть два иных варианта: В — целое растение с корнями в красителе, температура 20 °C, свет; Г — срезанный побег без корней, 28 °C, тень. Через 30 минут фронт В 6 см, Г 8 см. За 2 минуты перечислите три различия; за 3 решите, можно ли оценить вклад корней; за 3 предложите более честное сравнение для проверки поглощения корнем. Продукт: исправленный план, не опыт над учеником.
Ответ и объяснение практики 2
Различаются корни/срез, температура и освещение; также могут различаться размеры и состояние растения. Приписать разность 2 см только корням нельзя. Для наблюдения пути через корень берут подготовленные одинаковые укоренённые растения в окрашенной и бесцветной воде при одинаковых условиях; взрослый исследует заранее подготовленные срезы. Это показывает путь и контроль окраски, но не отдельно величину корневого давления. Для давления нужен иной измерительный протокол.
05. Обсуждение: аргумент и альтернатива
33–40 минут · Аргумент и обоснованный вывод
За 2 минуты сравните объяснения «вода идёт только из-за корней» и «листья и свойства непрерывного водного пути тоже важны»; за 3 приведите аргумент и альтернативу влияния температуры; за 2 сформулируйте, какие утверждения разрешает именно наша установка.
Опора для обсуждения
Подъём в срезанном побеге показывает, что для такого наблюдения корни не обязательны; он не отрицает их роли в целом растении. Разность вариантов может иметь несколько причин. Температуру и освещение нужно выровнять, затем повторить. Допустим вывод о положении окрашенного фронта и пути в подготовленном стебле, не о полном механизме движения воды во всех растениях.
06. Индивидуальная проверка
40–45 минут · Собственное решение
За 20 мин фронт продвинулся на 5 см, за следующие 20 мин ещё на 3 см. Найдите две средние скорости и общую за 40 мин; поясните, почему нельзя из этих данных получить мл/мин. 3+1+1 минута, четыре элемента.
Ключ и критерии индивидуальной работы
0,25 см/мин; 0,15 см/мин; за всё время 8/40=0,20 см/мин. Нет данных об объёме или массе воды; см/мин не равны мл/мин. По баллу за каждый элемент.
07. Соответствие исходной программе
Пункт программы → действие ученика → проверяемый результат
| Пункт программы | Действие ученика | Проверяемый результат |
|---|---|---|
| Пути передвижения воды; опыт с краской | Сравнивает подготовленные варианты и графики | Обоснованный вывод о фронте |
| Планирование эксперимента; контроль | Находит смешение температуры, света и органов | Исправленный план с ограничением |
Опора — раздел «Ботаника» опубликованной программы на 64 часа. Это самостоятельный урок на 45 минут. Подробный сценарий, распределение времени и учебные числовые серии — методическая разработка. Предоставленные данные не выдаются за опыт, проведённый авторами или этим классом.
Источники и права на изображения
Источники проверены 15.10.2026. Числовые наборы — учебные данные, не результаты проведённых авторами опытов. Схемы и графики подготовлены порталом «Школы России». Для микрофотографии отдельно указаны автор и лицензия. Ответы и примечания учителю в PDF выделены отдельно.