Материал опубликовала

Методист МКУ ДО Оричевского Дома творчества

Россия, Кировская обл., п. Оричи

Материал размещён в группе «Видеоуроки и видеоматериалы»

#4 класс #5 класс #ФГОС #Методические разработки #Занятие #Учитель-предметник #Учитель начальных классов #Педагог дополнительного образования #Естественнонаучное - эколого-биологическое #Дополнительное образование

Занятие №4 на тему «Свечение и электричество. Часть 1. Жизнь океана. «Тайны живой природы»

Скачать
презентацию

Просмотреть
презентацию

Тема: Свечение и электричество.Занятие№4. Часть1. Жизнь океана. « Тайны живой природы»

Разработка занятий и викторин «Тайны живой природы»

Многие тайны и загадки природы до сих пор остаются неразгаданными, но каждый год ученые открывают все новые и новые виды неведомых прежде животных и растений.

Так, совсем недавно были обнаружены черви-улитки, предки которых жили на Земле свыше 500 миллионов лет назад; ученым также удалось поймать рыбу, которая, как считалось прежде, вымерла еще 70 миллионов лет назад.

Этот материал посвящен необычайным, загадочным и пока необъяснимым явлениям жизни океана. Научится понимать сложные и разнообразные взаимосвязи между обитателями океана, многие из которых живут в его глубинах миллионы лет.

Тип занятия: Обобщения и систематизации знаний

Цель: развитие эрудиции, познавательных и творческих способностей обучающихся; формирование умения поиска информации для ответа на поставленные вопросы.

Задачи:

Образовательные: формирование познавательной культуры, осваиваемой в процессе учебной деятельности, и эстетической культуры как способности к эмоционально-ценностному отношению к объектам живой природы.

Развивающие: развитие познавательных мотивов, направленных на получение нового знания о живой природе; познавательных качеств личности, связанных с усвоением основ научных знаний, овладением методами исследования природы, формированием интеллектуальных умений;

Воспитательные: ориентация в системе моральных норм и ценностей: признание высокой ценности жизни во всех ее проявлениях, здоровья своего и других людей; экологическое сознание; воспитание любви к природе;

УУД

Личностные: понимание ответственности за качество приобретенных знаний; понимание ценности адекватной оценки собственных достижений и возможностей;

Познавательные: умение анализировать и оценивать воздействие факторов окружающей среды, факторов риска на здоровье, последствий деятельности человека в экосистемах, влияние собственных поступков на живые организмы и экосистемы; ориентация на постоянное развитие и саморазвитие; умение работать с различными источниками информации, преобразовывать её из одной формы в другую, сравнивать и анализировать информацию, делать выводы, готовить сообщения и презентации.

Регулятивные: умение организовать самостоятельно выполнение заданий, оценивать правильность выполнения работы, рефлексию своей деятельности.

Коммуникативные: формирование коммуникативной компетентности в общении и сотрудничестве со сверстниками, понимание особенностей гендерной социализации в подростковом возрасте, общественно полезной, учебно-исследовательской, творческой и других видов деятельности.

Технологии: Здоровьесбережения, проблемного, развивающего обучения, групповой деятельности

Структура занятия:

Беседа - рассуждение о ранее полученных знаниях по данной теме,

Просмотр видеоматериала ( фильм),

Свечение и электричество

Многие морские существа способны испускать свет. Некоторые вырабатывают особые светящиеся соединения, на других обитают целые колонии светящихся бактерий.

Самым удивительным носителем электрического заряда являются электрические рыбы. Их дар вырабатывать разряды сильной мощности не доступен ни одному виду животных.

Свечение и электричество

Презентация «Свечение и электричество»

Презентация «Свечение и электричество»
PPTX / 6.37 Мб

Светящийся планктон

Динофлагеллаты — особый вид растительного планктона — создают короткие вспышки света. Ночью они вызывают сияние поверхности моря, когда ее возмущают волны или след от корабля. Большие скопления динофлагеллатов создают столько света, что при их свечении^ можно читать газету.

Светящийся планктон представляет собой удивительное зрелище. Этот микроскопический организм способен превратить целое море в сияющее звёздное небо, перемещая наблюдателя в фантастический мир волшебства.

Планктон - это обобщающее название для множества разнородных организмов, преимущественно обитающих в хорошо освещённых слоях воды. Они не способны сопротивляться силе течения, поэтому часто их группы выносит к берегам. Любой (в том числе и светящийся) планктон является пищей для остальных, более крупных жителей водоёма. Он представляет собой массу водорослей и животных, отличающихся очень маленькими размерами, за исключением медуз и гребневиков. Многие из них самостоятельно передвигаются, поэтому в периоды штиля планктон может отдаляться от берега и курсировать по водоёму.

Наиболее богаты планктоном верхние слои моря или океана, однако отдельные виды (например, бактерии и зоопланктон) населяют водную толщу до максимально возможных для жизни глубин.

Какие виды планктона светятся?

Далеко не все виды имеют способность к биолюминесценции. В частности, её лишены крупные медузы и диатомовые водоросли. Светящийся планктон в основном представлен одноклеточными растениями - динофлагеллятами. К концу лета их численность достигает пика в тёплых погодных условиях, поэтому в этот период можно наблюдать особенно интенсивную иллюминацию у берегов моря. Если же вода сияет отдельными зелёными вспышками, то можно быть уверенным, что это планктонные ракообразные. Кроме них, к биолюминесценции склонны гребневики. Их свет более тусклый и распространяется по телу лазурными переливами при столкновении с препятствием.

Иногда случается довольно редкое явление, когда светящийся планктон в Чёрном море сияет долгое время без перерыва. В такие моменты происходит цветение динофитных водорослей, и плотность их клеток на литр жидкости столь велика, что отдельные вспышки сливаются в яркую и постоянную иллюминацию поверхности.

Почему планктон светится в море?

Планктон излучает свет благодаря химическим процессам, называемым биолюминесценцией. При доскональном изучении было выявлено, что это не что иное, как условный рефлекс в ответ на раздражение.

Порой может казаться, что действие происходит спонтанно, однако это неверно. Даже само движение воды служит раздражителем, силой трения оказывает механическое воздействие на животное. Оно вызывает электрический импульс, несущийся к клетке, в результате чего вакуоль, наполненная элементарными частицами, генерирует энергию с последующей химической реакцией, выливающейся в поверхностное свечение тела. При дополнительном воздействии биолюминесценция усиливается. Говоря более простым языком, можно сказать, что светящийся планктон засияет ещё ярче при столкновении с каким-либо препятствием или иным раздражителем. Например, если опустить руку в самое скопление организмов или швырнуть в его центр небольшой камень, результатом станет очень яркая вспышка, способная на мгновение ослепить наблюдателя. В целом это очень красивое зрелище, поскольку при падении предметов в воду, наполненную планктоном, от места его попадания расходятся голубые или зелёные неоновые круги. Наблюдение за этим эффектом хорошо расслабляет, однако злоупотреблять бросками в воду не стоит.

Где увидеть

Водится светящийся планктон на Мальдивах и в Крыму (Чёрное море). Его можно увидеть и в Таиланде, но, судя по отзывам, нечасто. Многие туристы жаловались, что ради этого зрелища посещали даже платные пляжи, но часто оставались ни с чем.

При наличии аквалангистского снаряжения очень здорово наблюдать за планктоном на глубине. Это сравнимо с нахождением под звездопадом и буквально захватывает дух. Тем не менее поступать так стоит только при небольшом скоплении организмов. Это связано с выделением некоторыми видами планктона ядовитых токсинов, опасных для здоровья человека. Поэтому всё же безопаснее наблюдать за свечением с берега. Особенно не рекомендуется в такие моменты отпускать детей в воду, т. к. доза токсинов, которая будет пустяковой для взрослых, способна вызвать интоксикацию у растущего организма.

Рыба-гадюка

Этим названием рыба-гадюка обязана своим длинным иглообразным зубам и змеевидному телу. Атакуя добычу, она широко раскрывает челюсти, и передний, похожий на копье зуб поражает жертву. Кроме светящихся точек на теле, в пасти рыбы-гадюки также имеются светящиеся точки, которые, видимо, выполняют роль приманки. Днем рыба-гадюка обитает на больших глубинах — 1000—2800 м, а ночью поднимается к поверхности на глубину

Интересной особенностью является также то, что рыба-гадюка изменяется в цвете; до сих пор ученые нашли зеленую, серебряную и черную рыбу. Отличительная особенность — массивные, подобные клыкам зубы, которые это используются для того, чтобы поймать добычу. Они столь большие, что фактически выходят за пределы рта и всегда видимы.

Искрящийся кальмар

Некоторые кальмары обладают органами, которые светятся сквозь стенки тела. Светящиеся органы представляют собой сложные структуры из рефлекторов и линз. Кальмары других видов несут на себе светящихся бактерий, которые проникают в животное еще на эмбриональных стадиях его развития.

Это маленькие создания. Длина их тела, вместе с щупальцами, достигает 15 сантиметров, длина мантии – 6-7 сантиметров. У самок побольше, у самцов поменьше.

Основные органы свечения – фотофоры — у них располагаются на концах каждого щупальца (всего их 10). Но кальмар также может осветить свое тело целиком. Полное свечение производится для привлечения партнера, а частичное – для привлечение добычи – мелкой рыбешки.

Продолжительность жизни этих животных составляет не более года. Сверкающие кальмары вылавливаются в Японии для продажи. За 1990-1999 годы ежегодные уловы составляли от 4,8 до 6 тысяч тонн.

Именно этот кальмар вызывает к себе повышенный интерес. Вызвано это тем, что каждый год в начале марта, с наступлением периода размножения, тысячи этих животных поднимаются на поверхность в поисках партнера. И каждое из них начинает излучать яркое голубое свечение. Поэтому все эти «кальмаровые полчища» у поверхности превращаются в невероятное зрелище — вода, кишащая ими, сама становится ярко-голубой.

Охота с помощью света

Глубоководная рыба морской черт обладает особой «удочкой», на конце которой находится светящееся пятно. Свет, распространяясь в темноте прямо перед пастью рыбы, привлекает к ней добычу.

Обитает она в океанской толще на глубинах от 1,5 до 3 км. Тело ее шаровидное, сплющенное по бокам. Голова огромная, занимающая больше половины общей длины. Пасть устрашающая, с длинными острыми зубами. Голая кожа имеет темный окрас, шипики и бляшки характерны лишь для некоторых видов. «Удочка», давшая название отряду, - это видоизменившийся первый луч плавника, расположенного на спине. Он есть только у самок. Сложилось мнение, что уродливые формы с выпученными глазами имеет рыба удильщик. Фото демонстрирует ее после поднятия с глубины. В своей типичной среде она выглядит совершенно по-другому. А мы оцениваем последствия огромной разницы давлений (в 250 атмосфер) в толще воды и на поверхности.

Рыба удильщик – одно из проявлений многообразия природного мира. Кажущийся нам чудной образ существования, неслучайно вырабатывался веками. Многое еще остается неизведанным. Возможно, когда-нибудь разъяснение будет найдено.

Свет как средство защиты

Светящаяся рыба-фонарик камбала выходит из своего укрытия только по ночам. У нее имеются два органа, они состоят из миллиардов бактерий, испускающих свет. Рыба не может заставить эти бактерии погасить свечение, но имеет особый орган, который перекрывает свет.

С помощью свечения рыба может обмануть нападающего хищника. Увидев его, светящаяся рыбка продолжает плыть по прямой в течение секунды, а затем внезапно гасит свой свет, резко меняя направление движения.

Во время арабо-израильской войны 1967 г. свечение этих рыб на отмели было по ошибке принято за свет фонарей вражеских аквалангистов, и отмели были уничтожены динамитом.

Электрические разряды

Электрические разряды в природе возникают не только во время грозы, в виде молний. Процессы, вызывающие слабые электрические явления, происходят, например, во многих растениях. Но самым удивительным носителем этой способности являются электрические рыбы. Их дар вырабатывать разряды сильной мощности не доступен ни одному виду животных.

Зачем рыбам электричество?

О том, что некоторые рыбы могут сильно «бить» затронувшего их человека или животное, знали еще древние жители морских побережий. Римляне считали, что в этот момент у обитателей глубин выделяется какой-то сильный яд, вследствие которого у жертвы наступает временный паралич. И только с развитием науки и техники стало понятно, что рыбам свойственно создавать электрические разряды разной силы.

Какая рыба - электрическая?

Ученые утверждают, что эти способности свойственны почти всем представителям названного вида фауны, просто у большинства из них разряды небольшие, ощутимые только мощными чувствительными приборами. Используют они их для передачи сигналов друг другу - как средство общения. Сила излучаемых сигналов позволяет определить в рыбьей среде, кто есть кто, или, иными словами, выяснить силу своего противника. Электрические рыбы используют свои особые органы для защиты от врагов, в качестве оружия поражения добычи, а также как локаторы-ориентиры.

Где у рыб электростанция?

Электрические явления в организме рыб заинтересовали ученых, занимающихся явлениями природной энергии. Первые эксперименты по изучению биологического электричества проводил Фарадей. Для своих опытов он использовал скатов как самых сильных производителей зарядов.

Одно, на чем сошлись все исследователи, что основная роль в электрогенезе принадлежит клеточным мембранам, которые способны раскладывать положительные и отрицательные ионы в клетках, в зависимости от возбуждения. Видоизмененные мышцы рыб, которые соединены между собой последовательно, это и есть так называемые электростанции, а соединительные ткани – проводники.

"Энергодобывающие" органы могут иметь самый различный вид и место размещения. Так, у скатов и угрей это почкообразные образования по бокам, у рыб-слонов – цилиндрические нити в районе хвоста. Как уже было сказано, производить ток в том или ином масштабе свойственно многим представителям этого класса, но есть настоящие электрические рыбы, которые опасны не только для других животных, но и для человека.

Электрическая рыба-змея

Южноамериканский электрический угорь не имеет ничего общего с обычными угрями. Назван он так просто по внешнему сходству. Эта длинная, до 3 метров, змееобразная рыба, весом до 40 кг, способна генерировать ток силой в 600 В! Тесное общение с такой рыбешкой может стоить жизни. Даже если сила тока не станет непосредственной причиной смерти, то к потере сознания приводит точно. А беспомощный человек может захлебнуться и утонуть.

Электрические угри живут в Амазонке, во многих неглубоких реках. Местное население, зная их способности, не заходит в воду. Электроволны, производимые рыбой-змеей, расходятся в радиусе 3 метров. При этом угорь проявляет агрессию и может нападать без особой на то надобности. Наверное, он это делает с перепугу, так как основной рацион его составляет мелкая рыбешка. В этом плане живая «электроудочка» не знает никаких проблем: выпустил зарядик, и завтрак готов, обед и ужин заодно.

Скаты-торпедо поражают своих жертв с помощью электрических разрядов. Большой черный скат-торпедо способен испускать смертельный разряд тока в 220 Вт, что соответствует напряжению бытовой электросети.

Электрические рыбы - скаты - объединяются в три семейства и насчитывают около сорока видов. Им свойственно не только вырабатывать электричество, но и аккумулировать его, чтобы использовать в дальнейшем по назначению. Основная цель выстрелов – отпугивание врагов и добыча мелкой рыбешки для пропитания. Если скат выпустит за один раз весь свой накопленный заряд, его мощности хватит, чтобы убить или обездвижить крупное животное. Но такое происходит крайне редко, так как рыба - скат электрический - после полного «обесточивания» становится слабой и уязвимой, ей требуется время, чтобы снова накопить мощность. Так что свою систему энергоснабжения скаты строго контролируют с помощью одного из отделов мозга, который выполняет роль реле-выключателя.

Электрический сом

В мутных водоемах тропической и субтропической Африки живут электрические рыбы – сомы. Это довольно крупные особи, от 1 до 3 м в длину. Сомы не любят быстрых течений, живут в уютных гнездах на дне водоемов. Электрические органы, которые расположены по бокам рыбы, способны производить напряжение в 350 В. Малоподвижный и апатичный сом не любит уплывать далеко от своего жилища, выползает из него для охоты по ночам, но также и непрошеных гостей не любит. Встречает он их легкими электрическими волнами, ими же и добывает себе добычу. Разряды помогают сому не только охотиться, но и ориентироваться в темной мутной воде. Мясо электрического сома считается деликатесом у местного африканского населения.

Нильский дракончик

Еще один африканский электрический представитель царства рыб – нильский гимнарх, или аба-аба. Его изображали на своих фресках фараоны. Обитает он не только в Ниле, но в водах Конго, Нигера и некоторых озер. Это красивая «стильная» рыбка с длинным изящным телом, длиной от сорока сантиметров до полутора метров. Нижние плавники отсутствуют, зато один верхний тянется вдоль всего тела. Под ним и находится «батарейка», которая производит электромагнитные волны силой 25 В практически постоянно. Голова гимнарха несет положительный заряд, а хвост - отрицательный. -

Морская корова

Большие выпуклые глаза, вечно приоткрытый рот, обрамленный бахромой, выдвинутая челюсть делают рыбу похожей на вечно недовольную сварливую старуху. Как называется электрическая рыба с таким портретом? Морская корова семейства звездочетов. Сравнение с коровой навевают два рожка на голове. Эта неприятная особь большую часть времени проводит, зарывшись в песок и подстерегая проплывающую мимо добычу. Враг не пройдет: корова вооружена, как говорится, до зубов. Первая линия нападения – длинный красный язычок-червячок, которым звездочет заманивает наивных рыбок и ловит их, даже не вылезая из укрытия. Но если надо, то она взметнется мгновенно и оглушит жертву до потери сознания. Второе оружие для собственной защиты – позади глаз и над плавниками расположены ядовитые шипы. И это еще не все! Третье мощное орудие расположено сзади головы – электрические органы, которые генерируют заряды напряжением в 50 В.

Наука сделала большой шаг вперед в изучении этой странной способности некоторых рыб, но разгадать полностью механизм аккумуляции электроэнергии большой мощности полностью не удалось и до нынешнего времени.

Рыбы лечат?

Официальная медицина не подтвердила обладание электромагнитного поля рыб целебным эффектом. Но медицина народная издавна использует электрические волны скатов для излечения многих болезней ревматического характера. Для этого люди специально прогуливаются вблизи и получают слабые разряды. Вот такой себе натуральный электрофорез. Электрических сомов жители Африки и Египта используют для лечения тяжелой стадии лихорадки. Для повышения иммунитета у детей и укрепления обшего состояния экваториальные жители заставляют тех прикасатся к сомам, а также поят водой, в которой некоторое время плавала эта рыба.

Светящийся пляж