Программа по курсу "Экология". 7класс

Поурочное планирование. Раздел 2.

1. Урок. Экология. Цели и задачи.

Основное содержание урока:

- Проверка домашнего задания организуется в форме беседы, ребята зачитывают свои сочинения или манифесты.

- При изучении нового материала учитель раскрывает понятие “экология”, раскрывает историю ее появления, структуру этой науки, дает краткую характеристику прикладным наукам.

- В результате беседы с ребятами учитель подводит их к пониманию целей и задач экологии.

Научная справка. (для учителя)

“Экология (от греческого “ойкос” - дом) выделилась в самостоятельный раздел биологии во второй половине XIX века. Обосновал необходимость этого раздела биологии, дал ему название и сформулировал комплекс проблем, стоящих пред экологией, Эрнст Геккель, один из ярких последователей эволюционного учения Чарлза Дарвина, много сделавший для его развития и популяризации. Одно из центральных положений дарвинизма заключается в признании того, что новые виды возникают в результате действия естественного отбора. Направления эволюционных изменений, выражающиеся в приспособлениях живых организмов к условиям существования, о определяются изменениями среды, внешней по отношению к отдельным организмам, популяциям и виду в целом. Необходимость изучения взаимодействий организмов и видов с окружающей средой вытекала, таким образам, из самых основ теории происхождения видов, и термин “экология” стал применяться в этом смысле вскоре после выхода в 1859 году наиболее известного труда Чарлза Дарвина, “Происхождение видов” Уже к 1870 году Геккель сформулировал задачи экологии как самостоятельного раздела биологии. Однако постепенно связь экологии с эволюционным учением стала ослабевать, поскольку все более ясным становилось ее большое практическое значение. Этому способствовало и то, что в конце XIX - начале XX веков внимание эволюционистов сосредоточивалось в наибольшей степени на механизмах появления признаков и их распространения в популяциях, на уточнении отдельных положений и правил эволюционного учения.

    Возникла новая биологическая наука – генетика, которая вначале многим казалась противоречащей дарвинизму. Лишь после серии работ российской генетической школы, С.С.Четверикова, Н.В.Тимофеева-Ресовского и других, опубликованных в 20-е годы, возникла возможность объединения дарвинизма с генетикой показавшей наличие гена – материального носителя фундаментальных свойств живого, наследственности и изменчивости. К началу 30-х годов были в основном сформулированы главные положения современной синтетической теории эволюции, объединяющей классический дарвинизм и молекулярно-клеточные механизмы наследственности и изменчивости. “Внешняя среда” как фактор, определяющий направление развития эволюционных процессов, в работах эволюционистов тех лет чаще постулировалась, чем исследовалась. Тем временем экология как наука о влиянии внешней среды на живые организмы развивалась в значительной мере под влиянием потребностей практики (“Системная экология” С.И.Розанов)

2. Урок. Что такое экосистема.*

Основное содержание урока:

После проверки знаний учитель знакомит ребят с понятием “экосистема”. Экосистема – это единый природный комплекс, образованный живыми организмами и средой их обитания, в которой все компоненты связаны между собой обменом вещества и энергии.

Далее следует рассказ о природных комплексах, приводятся примеры, говорится о том, что все они являются экосистемами и возникли в результате эволюции биосферы.

Организуется работа по выполнению практических заданий:

Задание 1. Нарисуйте в тетради любую из перечисленных экосистем:

Море Озеро Болото Река Лужа

Тундра Тайга Тропический лес Пустыня Саванна

Задание 2. По географическим картам определите: какие животные и растения обитают в экосистемах природных зон Земли?

Задание 3. Рассмотрите на схеме зональные изменения состава растительности в горах. Дайте названия экосистемам, образованным в этих зонах

Задание 4.

В каких экосистемах обитают изображенные на таблицах животные организмы? (необходимые таблицы можно подобрать в любом кабинете биологии или географии.)

В заключение урока учитель предлагает учащимся сформулировать выводы по рассмотренной теме.

 

3. Урок. Факторы, формирующие экосистемы.*

В начале урока организуется эвристическая беседа с учащимися о факторах, влияющих на экосистемы, их состояние и развитие (Все названные ребятами факторы записываются учителем на доске).

    Затем учащимся предлагается классифицировать факторы, используя запись на доске. Таким образом, ребята подводятся к понятиям абиотических и биотических факторов.

Определения записываются в тетрадь и заполняется таблица.

Экологические факторы

На втором этапе урока учитель организует работу по анализу графика и знакомит с такими понятиями как: лимитирующий фактор (ограничивающий), оптимальные условия.

Для закрепления материала учитель предлагает выполнить следующие задания:

Задание 1.

Используя предложенные таблицы (“Лиственный лес”, “Хвойный лес”, “Пустыня”, “Море”, “Река”, “Пруд”) перечислите абиотические факторы, формирующие экосистемы

Задание 2.

Используя те же таблицы, назовите биотические факторы, формирующие экосистемы.

4. Урок. Структура экосистем.

При проверке знаний организуется игра “экомячик”.

    На следующем этапе урока учитель говорит о том, что целостность экосистемы обеспечивается ее структурой, характерной для всех экосистем на Земле.

Представители живой природы в экосистемах подразделяются на категории (группы) в зависимости от типа их жизнедеятельности.

    Далее учащиеся знакомятся с основными группами: продуцентами, консументами, редуцентами. Дается подробная характеристика каждой группы, и приводятся примеры.

Задания, предлагаемые для усвоения материала:

Задание 1.

Чем отличаются экосистемы, изображенные на рисунках. (Вниманию школьников предлагаются таблицы с богатой и бедной фауной флорой).

Задание 2.

Определите, к каким категориям экосистемы относятся изображенные на таблицах организмы (лось, дуб, крокодил и жертва, гриб-дождевик, дождевой червь, утка, лось, жираф, рак, трава, муравей).

Задание 3.

Придумайте и составьте примеры структурных связей в экосистемах: тундры, лиственного леса, степи, пустыни, моря, реки.

Например: Тундра.

    Урок целесообразно провести в форме лекции с элементами беседы и проведением практической работы в заключении с целью закрепления.

     Привожу примерный конспект изложения материала:

    “В природе существуют сложные и очень разные связи между организмами, так как они вступают в пищевые или территориальные взаимоотношения. Невзаимодействующих организмов в сообществе нет.

(Данная схема выполняется учителем на доске, и ребята переносят ее в тетрадь)



Затем подробно рассматриваются все виды взаимоотношений между организмами.

Конкуренция.

Организмы могут конкурировать между собой за жизненные ресурсы: воду, пищу, убежища, места кладки яиц и т.д. Конкуренция возникает в том случае, если различные организмы обладают сходными потребностями к условиям жизни, пище, пространству. Такие отношения возникают, например, между культурными растениями и сорняками. В результате конкуренции, наименее приспособленные организмы погибают.

Хищничество.

Хищничеством называют такие отношения, при которых особи одного вида поедают особей другого.

Например: осы, жуки, муравьи -------------> растительноядных насекомых;
                     муравьиный лев -------------> муравьев.

Хищничество возможно между животными и растениями. Так, например, растение росянка является хищником по отношению к насекомым.

Хищники истребляют в природе наиболее ослабленных особей.

Паразитизм.

Паразитизм - такая форма связи в популяциях, при которой паразит получает необходимые питательные вещества от организма хозяина, принося ему обычно вред, но не вызывая немедленной гибели. Смерть хозяина привела бы и к гибели паразита.

Паразитами могут быть грибы, животные, растения. Примерами растений-паразитов являются повилика и заразиха. Повилика почти полностью лишена способности к фотосинтезу, и все необходимые питательные вещества получает от хозяина.

(Зачитать отрывок на стр. 95 из книги “Популярная биология”.)



Симбиоз.

Симбиоз - это такая форма существования организмов, при которой каждый организм извлекает пользу из связи с другим организмом. Например, азотфиксирующие клубеньковые бактерии снабжают растения органическим азотом, получая сахар. Лишайники - это симбиоз гриба и водорослей. Водоросли снабжают гриб сахарами и получают от гриба минеральные соли

    Взаимовыгодные отношения связывают зеленую гидру-животное-с одноклеточными водорослями- растениями. Эти водоросли живут в клетках, выстилающих пищеварительную полость гидры. Они поставляют своему хозяину кислород и пищу, а взамен получают вещества, необходимые для фотосинтеза, и надежное укрытие.

Нахлебничество (комменсализм)

Нахлебничество - такие взаимоотношения, при которых один из партнеров получает пользу, не нанося серьезного ущерба другому.

Например, Эхиурус (стр. 102, “Популярная экология”)

В заключение урока ребятами выполняется практическая работа:

Практическая работа: “Составление схемы взаимодействия организмов, принадлежащих разным группам, на примере любой экосистемы”.

Домашнее задание: выучить материал и подобрать примеры по каждому виду взаимоотношений между организмами.

6. Урок. Пищевые цепи*

При проверке домашнего задания проводится игра “экологический бумеранг”.

После объяснения учителем теоретического материала организуется работа по решению задач, которая поможет более глубокому пониманию сути данного урока.

Задание 1.

Постройте пищевые цепи.

1)Лисица Трава Заяц

2) Орехи Совы Бактерии Белки.

3) Олень Рысь Дождевой червь Бактерии гниения Дерево

4) Водоросли Щука Глисты Бактерии гниения Карп Бактерии гниения

Определите, к каким экологическим категориям эти организмы относятся.

Задание 2.

Достройте пищевые цепи и назовите, к каким экологическим категориям относятся составляющие их организмы (звенья цепи):

1. …плотва…человек
2. …синица =>блоха…бактерии гниения
3. …трава =>кузнечик…человек…
4. …куропатка => человек

Задание 3.

На крайнем севере, где выпало наибольшее количество радиоактивных осадков, лишайники поглощают почти 100% радиоактивных частиц, попадающих на землю.

Постройте пищевую цепь, приводящую радиоактивные частицы (например, стронций-90) в организм человека.

7. Урок. Круговорот веществ в экосистемах.*

    Этот урок можно провести на пришкольном дворе в форме путешествия организованного в 3 группах.

    При изучении темы можно говорить о круговороте любого вещества, которое идет на строительство организма.

    Элементы неживой природы, попадая внутрь живых организмов, временно приобретают форму организма, а затем возвращаются в окружающую среду.

Так как количества материала на Земле ограничено, он должен использоваться вновь и вновь, находясь в определенной равновесной системе, чему способствует разнообразие организмов и установившиеся пищевые цепи в экосистемах.

Например, из неорганических веществ неживой природы (воды, углекислого газа, минеральных солей, кислорода) продуценты синтезируют органическое вещество, которое используется консументами для построения своего тела; когда продуценты и консументы гибнут, редуценты превращают их в неорганическое вещество, которое вновь усваивается продуцентами, т.е. пищевой цикл вновь повторяется.

Для работы в группах могут быть предложены следующие задания:

Задание 1

Движение, каких веществ в природе вы можете проследить?

Попробуйте составить замкнутые циклы движения этих веществ.

Задание 2.

Проследите круговорот воды в природе и определите последовательность. Назовите биотические и абиотические факторы, которые участвуют в этом круговороте (используется таблица с изображением морского побережья).

Задание 3.

Проследите круговорот углерода (органическое вещество, углекислый газ) в природе и определите последовательность. Назовите биотические и абиотические факторы, которые участвуют в этом круговороте. ( можно использовать таблицу с изображением любого биоценоза)

Задание 4.

Проследите круговорот азота и определите последовательность. Назовите биотические и абиотические факторы, которые участвуют в этом круговороте.

Задание 5.

Проследите круговорот кислорода и определите последовательность. Назовите биотические и абиотические факторы, которые участвуют в этом круговороте.

8. Поток энергии в экосистемах.

9. Пирамиды.*

10. Устойчивость экосистемы.*

    Урок начинается с постановки проблемных вопросов:

1. Почему в природе хищники не истребляют все свои жертвы, а растительноядные животные не уничтожают все растения?
2. Почему один вид не может вытеснить все остальные?
3. За счет чего поддерживается стабильность экосистемы?

Одна из причин, позволяющих экосистемам длительное время сохранять постоянный видовой состав, заключается в том, что отношения между всеми их компонентами находятся в динамическом равновесии.

    Динамическое равновесие непрерывно регулируется, т.к. факторы среды редко остаются неизменными длительное время.

Рождаемость должна быть уравновешена смертностью.

    Это определяется размером потомства, количеством пищи, присутствием хищников, паразитов, болезнетворных микроорганизмов.

Устойчивое увеличение или снижение численности какого-либо вида ведет к изменению экосистемы в целом.

    При благоприятных условиях среды происходит быстрое увеличение численности (так называемый популяционный взрыв), что, в свою очередь вызывает быстрое истощение жизненно важных пищевых ресурсов экосистемы и, соответственно, падение численности.

    Равновесие в системах хищник-жертва установилось на протяжении многих тысяч и даже миллионов лет. За это время виды адаптировались друг к другу и к среде обитания.

    Повсеместно хищники играют роль не только регуляторов численности, но и санитаров экосистем, что также способствует поддержанию их равновесия.

Хищник никогда полностью не уничтожает вид, которым питается. Равновесие поддерживается за счет того, что при чрезмерном уничтожении жертвы, численность хищника уменьшается из-за недостатка пищи. Такое равновесие носит название, динамического

Опасность нарушения динамического равновесия в экосистемах особенно отчетливо видна на примерах, связанных с деятельностью человека.

Урок завершает беседа, в которой приводятся учащимися примеры нарушений динамического равновесия по разным причинам.

11. Урок. Практическая работа.

После полученной от учителя инструкции ребята выполняют практическую работу в тетрадях, исходя из полученных ими заданий.

Задание 1

    В 1859 году фермер из Австралии завез для охоты 12 пар кроликов. За 6 лет они размножились до 22 млн. и в 1930 году их было уже 750 млн. Кролики уничтожали посевы продовольственных культур, обгладывали молодые деревья, загрязняли водоемы, способствовали развитию эрозии почвы.

    В результате вдвое снизилось поголовье овец, уменьшилось поголовье кенгуру.

    В начале 50-х годов около 90% кроликов было уничтожено человеком с помощью специально занесенного вирусного заболевания.

 

Задание 3

    Самые большие хищники в океане - акулы. Они появились на Земле более 400 млн. лет назад, гораздо раньше, чем динозавры. Существует свыше 350 видов акул. Самая маленькая – акула - сигара-до 30 см в длину, самая большая - китовая акула - достигает 18 метров.

    Акулы способны ощущать запах падали и крови при разведении ее в морской воде 1:1 000 000, обладают превосходным слухом и прекрасно видят в темноте. Кроме того, они способны ощущать электрические импульсы, излучаемые мускулами животных, поэтому скрыться от них жертве практически невозможно. В связи с тем, что их тело тяжелее морской воды, они должны находиться в постоянном движении, чтобы не утонуть.

    По своей природе акулы очень болезнеустойчивы, обладая высокоэффективной иммунной системой (их раны заживают очень быстро и без заражения, они никогда не болеют раком), что используется в медицине. Ежегодно вылавливается свыше 100 000 000. акул.

    Несмотря на такую высокую жизнеспособность, она все-таки имеет уязвимое место: у многих видов акул возможность давать потомство появляется лишь к 12 годам и одновременно рождается лишь несколько детенышей. К тому же под влиянием популярных романов многие люди считают акул людоедами, хотя риск при езде на автомобиле в несколько тысяч раз выше.

    И как вы теперь понимаете, истребление акул неминуемо приведет к сдвигу такой мощной экосистемы как океан.

Смоделируйте ситуацию: 1) при сокращении численности акул, 2) при полном уничтожении.

12. Урок. Экологическая ниша.*

Проверка знаний проводится в форме игры “Бумеранг”.

На втором этапе урока учитель объясняет новый материал.

(Фрагмент конспекта).

    Экологическая ниша-это место каждого вида организмов (популяций) в экосистеме, которое зависит от условий среды обитания, положения в пищевой цепи, наличия врагов.

    Экологическую нишу можно определить как “адрес” и “специальность” вида.

Экологическая ниша охватывает комплекс всех физических, химических и биологических факторов среды, необходимых каждому биологическому виду для жизни, роста и размножения в данной экосистеме. Понятие ниши включает в себя и роль организма в экосистеме.

    Например, экологическая ниша дрозда в экосистеме включает такие факторы как гнездование и высиживание птенцов на деревьях, питание насекомыми, земляными червями и плодами, перенос плодово-ягодных семян со своими экскрементами на довольно большие расстояния, наличие врагов и другие компоненты его окружения, характеризующие его “стиль жизни”.

Знание экологической ниши того или другого организма (растения или животного) помогает предсказать последствия изъятия вида из экосистемы или его внедрение.

На третьем этапе урока организуется работа по выполнению заданий.

Задание № 1

Назовите случаи внедрения (переселения) каких-либо растений или животных. Как они прижились.

Задание № 2.

В таблицу сведены данные по расселению млекопитающих по России в 1973-1990 гг.

Какие животные, и в каких областях, на ваш взгляд, приживутся, а какие могут принести вред в случае отсутствия контроля за их численностью? (Для выполнения задания используется раздаточный справочный материал).

 

Как вы думаете, какое влияние может оказать размер группы на выживаемость вида?

Справка:

13. Экологическая сукцессия

    Экологическая сукцессия – это последовательная смена сообществ организмов (биоценозов) другими на определенном участке среды.

    Примером сукцессии может быть постепенный переход зарастающего озера в болото или вырубка леса, зарастающая вначале березовым, а затем смешанным лесом.

    При естественном течении экологическая сукцессия заканчивается формированием устойчивой стадии сообщества (возникновение дубового леса на месте заброшенных сельскохозяйственных полей).

Задание 1.

Приведите примеры экологических сукцессий в нашем районе.

Задание 2.

Назовите места лесных пожаров. Опишите процесс экологических сукцессий этих мест.

Задание 3.

Опишите экологические сукцессии нашего района, произошедшие под влиянием человека.

14. Обобщающий урок. Урок-конференция.