Ничто не может сравниться с ароматом хвойного леса в погожий летний день! Величественные деревья класса хвойных с широко раскинутыми ветвями, создающими уютную тень, не оставят равнодушным ни одного любителя лесных прогулок.
Хвойные растения - это не только спутники приятной лесной прогулки, но и полноправные члены растительного сообщества. Зачастую, проходя мимо, люди даже не задумываются, как много интересного можно узнать об этом классе деревьев.
Ни для кого не секрет, что значительную часть информации об окружающем его мире человек познает, сидя за школьной партой. А как сейчас строится образовательный процесс при изучении детьми класса хвойных растений?
Что представляют собой хвойные растения? Как они классифицируются современной наукой? Как происходит знакомство детей, осваивающих основную общеобразовательную программу начального общего образования с классом хвойных? Ответы на эти вопросы, много других интересных фактов, а также красивые фотографии ждут читателя в статье.
Какие растения называют хвойными?
Большинству людей всех возрастов, религий, национальностей и политических убеждений известно, что деревья делятся на хвойные и лиственные. С лиственными деревьями все понятно. У них есть листья, которые образуют листву. Ветки с листвой, в свою очередь, образуют крону деревьев. Особо искушенные люди даже знают, что листы деревьев и растений участвуют в процессе фотосинтеза, обеспечивая планету Земля кислородом и перерабатывая углекислый газ.
А как же обстоят дела с хвойными растениями? Почему они так называются? Могут ли они, как и их лиственные собратья, участвовать в выработке кислорода? Давайте разбираться.
Название класса "хвойные" происходит от слова "хвоя". Хвоей называют видоизмененные листья растений, имеющие вытянутую узкую форму и заостренный конец. При неудачном взаимодействии с хвоей деревьев можно даже проколоть руку или серьезно повредить глаза.
Хвойные - это сосудистые растения. Это означает, что перенос питательных веществ и влаги внутри дерева происходит посредством системы сосудов.
Следующий признак - древесные. Понимать его следует как наличие древесины на стволе дерева. Все древесные растения - многолетние.
Визитной карточкой хвойных растений является то, что они вечнозеленые. Да, некоторые из них сбрасывают листву (например, лиственница) раз в год. Некоторые растения, в то же время, меняют свой "гардероб" один раз в пятьдесят лет.
Еще одним уникальным признаком хвойных служит наличие шишки, в которой созревают семена. Шишка - это видоизмененный побег, играющий ключевую роль в размножении этих растений. Учеными доказано, что некоторые представители отдела Хвойные могут сохранять в своих шишках семена на протяжении десятков лет.
Большинство представителей хвойных имеют прямой ствол и ветви, идущие от него в разные стороны. Характерной особенностью многих растений этого класса являются мутовки - своеобразные кольца, образованные ветками, отходящими от основного ствола дерева. Подсчет количества мутовок на стволе дерева является одним из способов определения возраста дерева. Каждое кольцо мутовок соответствует одному прошедшему в жизни дерева году. Прямой ствол в подавляющем большинстве случаев заканчивается ярко выраженной макушкой.
Интересной особенностью голосеменных растений класса Хвойные является то, что многие из них начинают засыхать именно с макушки. Объясняется это своеобразной подачей питательных веществ по стволу деревьев. Такие проблемы с хвойными могут возникать из-за плохой экологии. Еще одной распространенной причиной является повреждение корневой системы дерева или его коры.
Корни хвойных
Корневая система хвойных тоже своеобразна. Чаще всего большинство из них сохраняют главный корень на протяжении всей жизни. От него отходят более мелкие корни, идущие почти по поверхности земли. Такое устройство корневой системы является достоинством и недостатком таких деревьев. С одной стороны, таким образом растение может собрать больше питательных веществ за счет большей площади покрытия почвы корневой системой. С другой - такое устройство корней делает Хвойные крайне уязвимыми при лесных пожарах. Нередки случаи, когда целые гектары леса стоят мертвыми из-за того, что пожар, уничтоживший мелкий подлесок, уничтожил и корни деревьев.
Впрочем, ряд развитых государств Европы и Северной Америки использует метод выжигания для обновления лесных насаждений. Стоит отметить, что данный процесс должен находиться под строгим контролем компетентных специалистов и ни в коем случае не протекать стихийно. Обновленная и удобренная в ходе выжигания почва способствует улучшенному росту деревьев, уменьшает количество паразитов, питающихся их древесиной.
Какой бывает хвоя?
Длина хвои может различаться в зависимости от породы конкретного дерева. Некоторые экземпляры имеют гигантскую хвою, длина которой может достигать до тридцати сантиметров (например, сосна Энгельмана). Самые маленькие хвоинки могут достигать в длину всего лишь три-шесть миллиметров.
Хвоя деревьев класса Хвойные отличается и по своей твердости. Некоторые породы, например лиственница, имеют мягкую и нежную хвою, повредиться о которую просто невозможно. Ели, напротив, имеют жесткие хвоинки, способные при неудачном стечении обстоятельств даже проткнуть одежду и человеческую кожу.
Хвоя отдельных пород деревьев обильно покрыта специальным воском. Сделано это предусмотрительной природой для того, чтобы защитить растение от излишних лучей ультрафиолета, губительного для него.
Молодая и зрелая хвоя также отличаются между собой. Молодые листоподобные органы хвойных деревьев более мягкие, чем более старшие. Старые хвоинки становятся шероховатыми на ощупь. Это связано с тем, что специальные поры хвои, отвечающие за "дыхание" растения, постепенно становятся крупнее и начинают чувствоваться на ощупь.
Полезные вещества, содержащиеся в хвое
Хвоя большинства растений класса Хвойные кисловатая на вкус (особенно еловая), терпкая. Это объясняется наличием там значительного количества аминокислот. При разжевывании хвоинок образуется кашица, не распадающаяся во рту. Постоянно использовать хвою в пищу не рекомендуется, хотя она и не является ядовитой.
Напротив, хвоя часто применяется в лекарственных целях. Делается это из-за богатейшего набора веществ, содержащихся в ней. В хвоинках деревьев много витаминов (витамин С, витамин Р, витамин К, а также железо, кобальт и марганец).
Хвоя - один из самых востребованных источников каротина (то вещество, что в больших количествах содержится в моркови). Содержание его достигает от ста пятидесяти до трехсот миллиграмм на килограмм хвои.
Как давно появились на Земле хвойные?
Хвойные растения очень древние. Возможно, даже самые древние из высших растений на планете Земля.
Экспонаты, извлекаемые из земли археологами и палеоботаниками, для определения максимально точного возраста ископаемого, подвергаются исследованиям по методу радиоуглеродного анализа. В результате таких процедур было установлено, то отдельные представители класса Хвойные существовали на нашей планете уже триста миллионов лет тому назад. Вдумайтесь в эти цифры - триста миллионов лет назад! В это древнее время в природе еще не существовало даже намека на человека, а планету населяли огромные динозавры.
Вызывает интерес открытие ученых. Согласно исследованиям научного сообщества, изучающих историю этого класса растений, характерной особенностью древних хвойных было то, что среди них было много кустарников и даже травянистых растений. Сейчас, к сожалению, большинство из них вымерло, уступив место современным представителям класса Хвойные.
На сегодняшний день абсолютное большинство хвойных - это деревья, покрытые прочной корой и не имеющие травянистых волокон.
Место хвойных в систематике растений
Каждый класс растений систематизирован учеными в единую систему. Не стали исключением и растения, имеющие вместо листвы хвою.
Характеристика класса Хвойные достаточно проста и понятна. Если приводить простую классификацию хвойных, то она будет выглядеть так: эукариоты, растения, хвойные.
Домен Эукариоты объединяют в себя организмы, имеющие клеточное строение. Кроме растений учетные относят сюда также животных, грибы, протистов и хромистов.
Следующая ступень классификации - царство. Хвойные относятся к царству Растения, так как отвечают всем присущим признакам. Это и наличие плотной целлюлозной оболочки клетки, и рост в течение всей жизни, и процесс фотосинтеза, и ведение прикрепленного образа жизни (самостоятельно не передвигаются).
Царства подразделяются на отделы. Интересующий нас отдел - Голосеменные растения класса Хвойные - входит именно сюда. Название свое он получил потому, что растения, входящие в этот отдел, не имеют оболочку семени.
Отделы подразделяются на классы. В отдел голосеменных растений входят классы Гинкговые (единственный представитель - гинкго билоба), Саговниковые, Гнетовые и наконец Хвойные. Существовало еще два класса голосеменных - Беннеттитовые и семенные папоротники, но на сегодняшний день они признаны вымершими.
Как классифицируются хвойные растения?
Класс Хвойные, в свою очередь, также подразделяется на несколько более мелких классификационных ступеней. Рассмотрим основные из них.
Класс в ботанике условно подразделяется на подклассы. Класс растений Хвойные делится на подкласс Кордаитовые (ныне вымерший) и подкласс Хвойные. Да, это не опечатка. Названия класса и подкласса совпадают.
В подкласс хвойных входят 6 (по другим классификациям 7) семейств растений. Все они образуют один порядок - Хвойные (Сосновые). Сюда относятся Сосновые, Араукариевые, Кипарисовые, Таксодиевые, Подокарповые и Тиссовые растения.
Каждое семейство делится на роды, в которых уже выделяются конкретные виды. Классифицируем для примера растение, начиная с класса. Например, сосна обыкновенная. Класс - Хвойные. Подкласс - Хвойные. Порядок - Хвойные (Сосновые). Семейство - Сосновые. Род - Сосна. Вид - сосна обыкновенная. Аналогичной классификации поддается любое хвойное растение.
Многообразие видов
Всего в классификации растений насчитывается от шестисот до шестисот пятидесяти видов класса хвойных. Характеристики их во многом схожи, но и имеют отличия. Давайте познакомимся хвойными деревьями, часто встречающимися в России, поближе!
Одним из самых распространенных растений в российских широтах является ель. Для этого рода растений характерны высокий ствол и пышная конусообразная красивая крона. Особым свойством этого дерева является возможность жить практически вечно - ель способна пускать живые корни из умершего дерева. На земном шаре насчитывается больше тридцати видов этого шикарного растения.
Сосна также очень распространена на территории нашей страны. Исследователи зафиксировали более ста видов сосен, подавляющее большинство которых произрастает в северном полушарии Земли. Характерная особенность сосны - высокое содержание смолы. Если подойти и обнять дерево, то с высокой долей вероятности одежду придется чистить.
Следующим представителем хвойных, встречающихся на территории России, является лиственница. Высотой это дерево превышает сорок метров, а живет до четырехсот лет. Особенность лиственницы - сброс хвои на зимнее время. Хвоя у дерева мягкая, очень приятная на ощупь.
Типы хвойных в зависимости от размера и темпов роста
В ученом сообществе в качестве одной из систем классификации хвойных выделяют классификацию по величине ежегодного прироста дерева. Различают пять видов. Самые "быстрые" растения добавляют в год по пятнадцать - двадцать сантиметров. Самые "медленные" - по три-пять сантиметров.
Рекордсмены мира
Интересный факт: хвойные деревья являются "чемпионами мира во всех номинациях".
В номинации "Самое старое дерево" на первой ступени пьедестала почета расположился Старый Тикко - сосна в горах Швеции. По самым скромным оценкам биологов, возраст дерева составляет более девяти с половиной тысяч лет. Секрет долголетия Тикко в том, что ему удалось пустить живые корни из сгоревшего при пожаре дерева. Корни эти служат хозяину до сих пор. Кстати, второе и третье места также занимают представители класса хвойных. Возраст этих деревьев превышает пять тысяч лет, и росли они тогда, когда не было ни президентов, ни царей, ни римских и греческих императоров, ни большей части египетских фараонов.
Самым высоким в мире деревом считается секвойя Гиперион. Мощное дерево с прямым стволом возвышается над американскими лесами на сто пятнадцать метров. Высота великана сравнима с домом в сорок этажей.
Самое массивное дерево также является хвойным. "Генерал Шерман" - секвойядендрон из национального парка Калифорнии - в общей сложности весит около двух миллионов килограмм. По подсчетам практичных американцев из его древесины можно построить до сорока домов по пять комнат в каждом из них. Второе по массе дерево в мире - "генерал Грант". Эта секвойядендрон объявлена национальной святыней США и монументом павшим воинам.
Место хвойных в образовательной программе начальной школы
С вступлением в силу федерального государственного образовательного стандарта начального общего образования был пересмотрен и учебный план школы. Предмет, в рамках которого дети знакомятся с живой природой, носит название "Окружающий мир". На его изучение малышам выделяется по два часа в неделю.
В рамках изучения предмета "Окружающий мир" ребята и знакомятся с хвойными деревьями. В конце освоения программы начального общего образования учителя часто прибегают к такой форме проверки знаний, как диктант "Хвойный лес". В 4 классе дети знают породы деревьев и способны о них рассказать. Также важным критерием оценки является определение вида растения.
Как изучается эта тема в начале обучения?
Хвойные деревья в 1 классе начинают изучаться первоклассниками с самого простого. Учитель обычно спрашивает у ребят об их личном опыте. Бывали ли дети в лесу? Что они там видели?
При этом очень важно мотивировать ребенка на обучение, создать образовательную ситуацию. Ради достижения заветной цели учителя начальных классов часто идут на различные хитрости: то подложат себе на стол письмо от Старичка-Лесовичка с приглашением посетить Волшебный лес, то перенесутся вместе с классом на неведомые тропинки в ступе Бабы-Яги. Главное, чтобы у ребенка были заинтересованные глаза.
Изучение хвойных второклассниками
По предмету "Окружающий мир" 2 класс хвойные растения изучает более подробно. Ребята начинают знакомиться с наиболее распространенными семействами, учатся различать их характерные признаки по фотографиям. В рамках изучения хвойного леса во 2-м классе перед учителем также ставится задача привить детям бережное и заботливое отношение к природе.
Для создания образовательных ситуаций часто применяется прием загадывания загадок, очень эффективный в начальной школе. О хвойных растениях во 2 классе детям можно загадать много различных интересных загадок. Например, "На Новый год ей каждый рад, хоть и колюч ее наряд" (ответ - ель). Этим методом достигаются сразу два результата: концентрируется внимание ребенка и возникает образовательная ситуация.
Особой популярностью в начальной школе система, автором которой является Занков. Хвойные и цветковые растения 2 класс изучает с использованием интерактивных методик. Классный руководитель часто просит детей подготовить доклады на заданные темы. После подготовки доклада с ним обязательно нужно выступить перед классом, чтобы донести информацию до других детей. Важный момент - научить детей слушать других, уметь сформулировать и задать хороший и интересный вопрос, поддерживать дискуссию. Такой подход прививает ученикам умение выступать перед аудиторией, коммуникативные навыки. Дети учатся аргументировать и защищать свою позицию, выгодно презентовать результаты своего труда.
Хвойные и цветковые растения для 2 класса прекрасный повод распределить между детьми доклады о различных видах таких растений. По такому принципу можно выстроить весь урок, и он будет иметь высокую эффективность.
Занков Леонид Владимирович - российский психолог, предложивший в середине девяностых годов уникальную систему обучения. Визитной карточкой системы является ее гуманитарный характер и личностное развитие детей. Работа по такой системе требует от педагога высокого мастерства и профессионализма.
Что нового узнают дети о хвойных на третий год обучения?
В 3 классе хвойные растения также продолжают изучаться. Дети знакомятся с ними более подробно, затрагивают представителей хвойных своего региона, изучают характеристики и особенности некоторых видов. Учитель начинает выстраивать с учениками простейшие пищевые цепочки, в которых задействованы хвойные.
В качестве текущего контроля знаний обучающихся учителя нередко проводят простые тесты для 3 класса по хвойным деревьям. Этот метод позволяет быстро оценить освоение классом пройденного материала, выявить детей, плохо усвоивших информацию, и уделить работе с ними дополнительное внимание.
На завершающем этапе начальной школы
В 4-м классе, завершающем освоение детьми основной образовательной программы начального общего образования, применяются более сложные методы работы с детьми. Одним из таких методов можно назвать проектную деятельность. Суть заключается в распределении (или выборе по желанию) между учениками или группами учеников тем для разработки проекта. Такой подход позволяет не только развить индивидуальные качества детей, но и научить их работать в команде, что очень важно. После подготовки проекта, так же как и с докладами, происходит их защита.
Заключение
Теперь читателю открылись новые факты о голосеменных растениях класса Хвойные, которые помогут ему по-новому взглянуть на хвойные растения при встрече с ними, классифицировать их согласно общепринятой системе. Важно бережно относится к этим растениям, так как, будучи вечнозелеными, они круглый год вырабатывают кислород и поглощают углекислый газ. Благодаря хвойным воздух на нашей планете становится чище.
