Датчик показал, что рядом с листьями уменьшилось содержание углекислого газа. Достаточно ли этого, чтобы объявить: «Растение не дышит»?
Учителю: подготовка и план на 45 минут
Подготовьте: Обязательная работа — разбор готовых учебных показаний, без герметизации людей или животных, свечей и самостоятельного изготовления датчиков. Для схемы нужны бумага и карандаш. При наличии цифровой лаборатории учитель может отдельно показать прибор по инструкции; подготовленные числа не заменяются выдуманными личными измерениями.
Предпосылки: чтение таблиц и коротких текстов, арифметические действия с числами; понятие процента для урока о клетке. Учитель уточняет непонятные слова по разобранному примеру. Материалы не требуют личных данных учеников. Работать можно индивидуально вместо пары.
| Минуты | Этап | Действие и результат |
|---|---|---|
| 0–5 | Проблемная ситуация | 1 мин чтение, 2 запись, 2 сравнение |
| 5–14 | Понятия и пример | 3 мин чтение, 4 объяснение, 2 проверка |
| 14–25 | Практика 1 | 2 мин условия, 5 решение, 2 сверка, 2 правка |
| 25–33 | Практика 2 | 1 мин новые условия, 4 решение, 3 разбор |
| 33–40 | Обсуждение и матрица программы | 3 мин аргументы, 2 альтернатива, 2 вывод и матрица |
| 40–45 | Индивидуальная проверка | 3 мин ответ, 2 сверка и обратная связь |
До урока прочитайте ответы. Не раскрывайте их до самостоятельной попытки. Устный ответ необязателен, можно сдать письменный. Временные интервалы включают запись и переходы. Расширение для старшего варианта заменяет часть простого обсуждения, а не добавляет второй полный урок. Часть 07 рассматривается в последние две минуты обсуждения, отдельного времени поверх 45 минут нет.
01. Проблемная ситуация
В прозрачной учебной камере с зелёным растением на свету CO₂ снизился с 420 до 352 ppm. Один ученик заключил: «Растение перестало дышать». Другой: «Нужно знать, что произошло бы без растения». Запишите, что измерено прямо, а что является объяснением. Ничего не проверяем на собственном дыхании.
0–5 минут: прочитайте стимул, запишите первое решение с основанием и сравните его с соседним. Учитель сохраняет на доске два разных объяснения; в конце урока к ним возвращаются.
02. Понятия и разобранный пример
Фотосинтез и дыхание в суммарном газообмене
При фотосинтезе зелёные ткани используют свет и углекислый газ для образования органических веществ. При клеточном дыхании органические вещества расщепляются с высвобождением энергии; у растения оно идёт и на свету, и в темноте. Лист обменивается газами через устьица и внутренние межклетники. Поступление CO₂ в клетки не означает, что газ движется по сосудам стебля как вода.
Суммарный газообмен — наблюдаемый итог нескольких процессов. На свету потребление CO₂ фотосинтезом может превосходить выделение при дыхании; в темноте фотосинтез не обеспечивает такого потребления. Контроль без растения показывает изменение камеры и измерительной среды. ppm — число частей газа на миллион частей газовой смеси; здесь это единица концентрации, не количество молекул в целом сосуде.
Разобранный пример. Если камера с растением изменилась с 420 до 380 ppm, изменение равно −40 ppm. Контроль без растения изменился с 420 до 425: +5 ppm. Разность изменений −40 − (+5) = −45 ppm. В учебной модели это показывает более сильное снижение CO₂ в варианте с растением. Результат не даёт отдельно скорость дыхания и фотосинтеза, не измеряет кислород и не доказывает исправность датчика без дополнительных проверок.
Проверка понимания: за последние две минуты этого этапа назовите, что в примере известно прямо, какой шаг связывает данные с выводом и чего пример ещё не доказывает.
03. Практика 1: решение по данным
Изменение CO₂ с учётом контрольной камеры
| Вариант, одинаковые 20 мин и 22 °C | Начало каждого повтора, ppm | Конец трёх повторов, ppm |
|---|---|---|
| Без растения, свет | 420 | 421; 423; 422 |
| С растением, свет | 420 | 350; 354; 352 |
| Без растения, темнота | 420 | 421; 423; 422 |
| С растением, темнота | 420 | 458; 460; 462 |
Все числа — учебная имитация. Камеры одного объёма, растения сопоставимы по площади листьев, измеритель и длительность одинаковы. За 11 минут найдите среднее конечное значение и изменение для каждого варианта. Для 8 класса: сравните знак изменения на свету и в темноте. Для 9 класса: вычтите изменение своего контроля из каждого растительного варианта и назовите возможное смешение факторов, если лампа нагреет только одну камеру. Результат — четыре строки расчёта и два предложения вывода.
Разбор практики 1 и типичные ошибки
Контроли: (421 + 423 + 422) / 3 = 422 ppm, изменение +2. Свет с растением: (350 + 354 + 352) / 3 = 352, изменение −68; с поправкой на контроль −68 − 2 = −70 ppm. Темнота с растением: 460, изменение +40; с поправкой +40 − 2 = +38 ppm. На свету суммарное поглощение превосходит выделение в условиях модели; в темноте итог — выделение. Если световая камера нагреется, вместе со светом изменится температура; нужно обеспечить и проверить сопоставимость температур.
04. Практика 2: новое условие
Что означает рост CO₂ на свету
Новая серия. При одинаковом объёме и времени световая камера с растением закончила на 465 ppm, контроль без растения — на 425 ppm; обе начинали с 420. Ученик говорит: «Значит фотосинтеза совсем нет». Проверьте расчёт и вывод. Для 9 класса предложите две разные причины такого суммарного результата, не объявляя их установленными фактами.
Форма результата: решение → данные или расчёт → граница вывода. Проверьте все условия, а не только одно удобное. На этап отведены 8 минут: 1 на чтение, 4 на решение, 3 на разбор.
Ответ практики 2
Растение: +45 ppm; контроль: +5 ppm; разность +40 ppm. Наблюдается большее итоговое накопление CO₂ с растением. Это не доказывает нулевой фотосинтез: его потребление могло быть меньше выделения при дыхании. Возможны также недостаточное освещение, иные условия растения или ошибка измерения; это гипотезы, требующие проверки. Отдельные потоки не определяются одной разностью концентраций.
05. Обсуждение: аргумент и альтернатива
Почему фраза «растения только выделяют кислород» неполна? Используйте световой и тёмный варианты. Можно ли по показаниям CO₂ назвать точную концентрацию кислорода? Предложите отдельное измерение, если вопрос касается именно кислорода.
Порядок: за 3 минуты запишите тезис с подтверждением из материала; за 2 минуты сформулируйте альтернативу или возражение; в последние 2 минуты сопоставьте вывод и матрицу раздела 07. Можно работать письменно вместо выступления.
Обоснованный вывод для обсуждения
Растение и фотосинтезирует в подходящих световых условиях, и дышит. Итоговый знак CO₂ зависит от соотношения процессов и среды. Для кислорода нужен соответствующий исправный датчик и контроль; число CO₂ не является прямым показанием кислорода. Задача учит проверять, что именно измеряет прибор.
06. Индивидуальная проверка
В опыте за 15 минут CO₂ с растением вырос с 400 до 430 ppm, без растения — с 400 до 404. Найдите разность изменений и сформулируйте один допустимый и один недопустимый вывод.
Работайте самостоятельно 3 минуты. Затем 2 минуты на сверку и одно исправление другим цветом. Критерии:
- Верно изменение с растением — 1 балл.
- Верно вычтен контроль: +26 ppm — 1 балл.
- Допустимый вывод ограничен условиями — 1 балл.
- Отвергнут неверный вывод или подмена единицы — 1 балл.
Образец ответа и обратная связь
(430 − 400) − (404 − 400) = 30 − 4 = +26 ppm. Допустимо: в данных условиях вариант с растением дал большее накопление CO₂ на 26 ppm по сравнению с контролем. Недопустимо: «растение не фотосинтезирует никогда» или «выделилось ровно 26 мл CO₂» — ppm не мл и процессы не разделены.
4 балла — все элементы подтверждены; 3 — уточните недостающее основание; 0–2 — вернитесь к примеру и исправьте конкретный шаг. Это обратная связь, не обязательная школьная отметка. Допустима другая формулировка с тем же смыслом.
07. Связь с исходной программой
Пункт программы → действие → проверяемый результат
| Пункт программы | Действие ученика | Проверяемый результат |
|---|---|---|
| Поступление веществ из воздуха в клетку | Разбирает схему газообмена | Путь CO₂ через лист |
| Лист как орган фотосинтеза | Сравнивает свет и темноту | Различает фотосинтез и дыхание |
| Планирование и достоверность опыта | Использует контроль и повторы | Расчёт суммарного изменения без лишнего вывода |
Урок конкретизирует опубликованную программу на 64 часа: первые два занятия относятся к особенностям экспериментальной работы, следующие — к биологическим опытам. Опасные действия заменены безопасными моделями и анализом данных. Исходная программа и её прежний PDF сохранены. Сценарий и данные задач — авторская учебная разработка.
Источники и права на материалы
Проверено 15.10.2026. Внешние источники использованы для проверки общих сведений; объяснения, сценарии, задания, таблицы и схемы написаны для этого урока, не скопированы из источников. Числа и ситуации в заданиях учебные. Схемы — авторские, без заимствованных изображений; фотографии не использованы. Материалы «Школы России» разрешены для занятий с указанием портала. Официальный логотип в PDF — знак портала.
Связанная тема: Урок 7. Освещение и фотосинтез
Полный урок, все данные и схемы; ответы и подготовка учителю вынесены отдельно для печати.