Использование графического редактора Macromedia Flash MX в изучении процесса фотосинтеза на уроках

Н.А.Шишкина, Т.Ф. Пирогова

МОУ «Средняя общеобразовательная школа №4»

г. Шадринск

Перемены, происходящие в сфере информационных технологий, формируют новую культуру работы с информацией. Использование при изучении биологии новых технических средств экономит учебное время, способствует повышению эффективности и информативности урока, переходу от репродуктивной передачи знаний к интенсивной творческой дискуссии с учениками, выполнению самостоятельных исследовательских проектов разного уровня сложности. Применение современных технологий дает возможность решать проблему подготовки образованных людей, способных быстро ориентироваться в обстановке и самостоятельно мыслить.

Macromedia Flash MX позволяет создавать различные анимации,   которые играют большую роль в проведении экспериментов, затрудненных в условиях школы, а также углубляют понимание микро и макромира.

Фотосинтез, как процесс, по сложности превосходит все изучаемые в курсе биологии процессы. В большинстве учебных пособий эти процессы изложены туманно и запутанно. Хорошее теоретическое изложение содержится в книге Кемпа и Армса, в которой фотосинтез излагается  с позиций хемиосмотической теории Митчела. В школьных учебниках акцент делается именно на эту теорию. Сущность ее сводится к тому, что основным способом получения АТФ является создание градиента протонов снаружи и внутри мембраны. Энергия, появляющаяся при выравнивании потенциалов, используется для синтеза АТФ.

Покадровая анимация позволяет увидеть процесс фотосинтеза от попадания кванта света на лист до появления сложных органических веществ, показать роль разных частей растительного организма в этом процессе, проследить фотосинтез поэтапно. Все это позволяет создать цельную картину всей цепочки реакций фотосинтеза.

На первом этапе показан процесс поступления воды через корневую систему и стебель в лист (Рис. 1). Большинство учащихся забывают, откуда берется вода в листьях растений, поэтому важно показать взаимосвязь надземной и подземной частей растения.

Компьютер дает возможность детально рассмотреть строение хлоропласта: наличие наружной гладкой мембраны и внутренней, которая образует складки – граны. Основное вещество, находящееся в гранах и участвующее в процессе фотосинтеза – хлорофилл.

Для того чтобы легче усвоить особенности процесса, молекула хлорофилла представлена в виде забавного человечка, что делает проект интересным и доступным для учеников.

Фотосинтез состоит из 2-х фаз – световой и темновой. Процесс начинается с попадания кванта света на хлорофилл, в результате из молекулы хлорофилла выбивается электрон (Рис. 2).

                          Рис. 1                                   Рис. 2                                                 Рис. 3

Для того чтобы восстановить электронный баланс, хлорофилл забирает электрон от молекулы воды, разбивая ее на протон и гидроксогруппу. Молекула воды является, в данном случае, донором водорода, источником энергии – солнечный свет (Рис.3).

                    Рис. 4                                                    Рис. 5

При рассмотрении реакций темновой фазы фотосинтеза следует обратить внимание  на тот факт, что непрерывный поток электронов, несущих энергию, которая используется на синтез АТФ, обеспечивает непрерывность ферментативных реакций темновой фазы. Центральное место в этой фазе фотосинтеза занимает восстановление углекислого газа водородом за счет энергии АТФ, а конечным продуктом является синтезируемые крупные молекулы веществ, богатые энергетическими связями, т.е. глюкозы (Рис. 5), крахмала.

Следует обратить внимание, что так называемая, темновая стадия в темноте не происходит, просто для нее свет не нужен – нужна АТФ, образующаяся на свету.

Таким образом, поэтапная демонстрация процесса подводит учащихся к усвоению сущности световой и темновой фаз фотосинтеза.

Статья опубликована в сборнике материалов региональной научно - практической конференции "Повышение качества профессиональной подготовки учителя информатики, математики, физики". 2007г.