УПРАВЛЕНИЕ ОБРАЗОВАНИЯ И ПО ДЕЛАМ ДЕТЕЙ КРАСНОПЕРЕКОПСКОЙ РАЙОННОЙ ГОСУДАРСТВЕННОЙ АДМИНИСТРАЦИИ

УПРАВЛЕНИЕ ОБРАЗОВАНИЯ И ПО ДЕЛАМ ДЕТЕЙ
КРАСНОПЕРЕКОПСКОЙ РАЙОННОЙ ГОСУДАРСТВЕННОЙ АДМИНИСТРАЦИИ
ВОИНСКАЯ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ШКОЛА I-III СТУПЕНЕЙ
Районный этап республиканского открытого конкурса
«Лучшая методическая разработка занятия
по экологическому образованию»
Номинация «Практическая работа»
Белкина Ольга Николаевна,
учитель биологии
Воинской ОШ I-III ступеней
с. Воинка
Красноперекопский район
2
Тема. Решение задач по экологии
Цель урока: отработать с учащимися трофические уровни организации экосистем
и основные закономерности их взаимодействия
Задачи:
Образовательная: вырабатывать навыки практического применения знаний об
экологической пирамиде, показать, что химические элементы могут включаться
живыми организмами в круговорот в биосфере, показать миграцию атомов в
процессе обмена веществом и энергией, охарактеризовать источники энергии на
Земле и обсудить, как образуются трофические уровни.
Развивающая: развивать необходимость знаний о среде обитания, значении
круговорота веществ в сохранении экосистем; умение анализировать последствия
нарушения экологического равновесия в природе; ознакомиться с различными
типами экологических задач, выработать умения решать экологические задачи
различного уровня сложности.
Воспитательная: содействовать формированию самостоятельности, готовности к
принятию решений и ответственности за свои поступки; воспитывать стремление
к активной жизненной позиции, бережное отношение к природным ресурсам и
проблемам их рационального использования.
Тип урока: обобщение и систематизация знаний, формирование практических
умений и навыков.
Методы обучения: словесные, решение задач, эвристическая беседа, наглядные,
демонстрация, информационные.
Оборудование: карточки с заданиями, ММП.
3
План урока
1. Оргмомент (2 мин).
2. Актуализация опорных знаний (3 мин).
3. Проверка знаний учащихся (5 мин).
4. Сообщение темы урока. Цели урока (3 мин).
5. Мотивация учебной деятельности (3 мин).
6. Практическая работа. Решение задач по экологии (25 мин).
7. Подведение итога. Рефлексия (3 мин).
8. Домашнее задание (1 мин).
Ход урока.
1. Оргмомент.
Приветствие учащихся. Установка на внимание. Эпиграф урока.
Задача - це поняття, яке
не визначається і в найширшому
розумінні означає те, що потребує
розв’язання
М.В. Мемельський
2. Актуализация опорных знаний.
2.1.Учитель предлагает учащимся дать объяснение понятиям:
-экология;
-экологические системы;
-круговорот веществ;
-трофические связи;
-автотрофы, гетеротрофы;
-пищевые цепи;
-продуценты;
-консументы;
-редуценты.
4
2.2.
Выполнить
задание
«Экологические
системы»
(выводится
на
мультимедийную доску).
Задание. Укажите пищевые связи ерша.
1
2
11
3
10
Ерш
4
9
5
8
7
6
Из перечня организмов, участвующих в пищевых цепях ерша: щука, окунь, налим,
личинки стрекоз,
молодь рыб, ручейники,
личинки комаров, органические
остатки, водоросли, круглые черви, цисты ленточных червей назовите обозначение:
- случайное потребление:
- редкое потребление:
- потребление в небольшом количестве:
- потребление в большом количестве:
5
2.3. Самопроверка (на мультимедийную доску выводится правильный ответ).
1
Щука
11
2
Цисты
Окунь
10
3
Круглые
Налим
черви
Ерш
9
4
Водоро
сли
Личин
ки
8
5
Орг.
ост.
Молодь
рыб
7
6
Личинки
Ручей
комаров
ники
ники
Итог. Поощрение учащихся.
6
3. Проверка знаний учащихся.
Тестирование. Учащимся предлагаются тест на определение верного утверждения
(тест выдается каждому учащемуся).
Учитель предлагает выписать в тетрадь номера правильных утверждений.
Вопросы теста:
3.1.Редуценты-живые организмы, которые питаются органическими веществами
неживых организмов, преобразуют органические вещества в неорганические (
грибы, бактерии).
3.2.Продуценты - гетеротрофные организмы, которые питаются другими живыми
организмами или их производными (хищники, паразиты, фитофаги, сапротрофы).
3.3.Консументы – автотрофные организмы, создающие органические вещества из
неорганических за счет энергии, поступающей извне.
3.4.Абиотическая часть биогеоценоза включает неорганические и органические
вещества, а также взаимосвязи живых организмов.
3.5.Биотоп- участок земной поверхности с относительно однородными условиями
действия абиотических факторов. Биотоп- это неорганический компонент
биогеоценоза.
3.6. Трофические связи образуют цепи и сети питания.
3.7.Видовое разнообразие биогеоценоза определяет его устойчивость. Чем более
разнообразен видовой состав биоценоза, чем разнообразнее взаимоотношения
между особями в биогеоценозе, тем он более устойчив к воздействию внешней
среды.
3.8.Саморегуляция численности особей в биогеоценозе связана с деятельностью
человека.
3.9. Каждый биоценоз состоит из множества видов, но виды входят в него не
отдельными особями, а популяциями или их частями.
3.10.Экосистема- взаимодействие популяций различных видов в пределах
определенной среды обитания таким образом, что внутри этой системы возникают
поток энергии и круговорот веществ.
3.11.В любом биогеоценозе существует круговорот энергии.
7
Учащимся предлагается провести самопроверку (правильные ответы выводятся на
мультимедийную доску) – записать в тетрадь правильные утверждения: 3.1; 3.5;
3.6; 3.7; 3.9; 3.10.
4.Новая тема. Решение задач по экологии.
Мотивация обучения. Показать значение экологических знаний для сохранения
окружающей среды. Доказать учащимся, что Солнечная энергия,
которую могут
усваивать и накапливать в своем теле растения - самый основной источник
энергии на планете. И она передается по цепям питания. Каждое звено цепи
питания важно для экосистемы. Если одно из звеньев исчезнет, цепь разрушается.
Искусственно создать экосистему сложно, нужно познать многовековую мудрость
природы. Поэтому необходимо беречь окружающую среду, знать и уважать
законы ее организации.
4.1. Инструктаж учащихся по выполнению работы.
4.2. Фронтальная работа. Решение задачи.
1м2 площади экосистемы дает 800 г сухой биомассы за год. Построить цепь
питания (4 трофических уровня) и определить, сколько гектаров необходимо,
чтобы прокормить человека массой 70 кг ( из них 63% составляет вода).
РЕШЕНИЕ
Дано:
Определяем процент органического вещества
m – 70 кг (из них 63% - вода); в теле человека: 70 кг • 0,37 = 25,9 кг
1м2 - 800 г/год
Определяем массу органического вещества в
(биопродуктивность);
теле человека:
цепь питания:
100 кг – 25,9 кг = 74,1 кг
растения → консументы→
Определяем количество биомассы в первом
I порядка → консументы→
звене цепи питания:
II порядка → человек
растения→консументы →консументы →
8
Определить: S - ?
26000 кг
2600 кг
260 кг
человек.
26 кг
Определяем, сколько гектаров экосистемы
могут прокормить человека на протяжении
года: 1 м2 – 0,8 кг
х - 26000 кг
х = 26000/0,8 =32500 м2 =3,25 га
Ответ. Необходимо 3,25 га.
4.3. Практическая работа. Самостоятельно решить задачи по вариантам различной
степени сложности.
Задания 1 варианта.
1. Пользуясь правилом экологической пирамиды, определите, какая
площадь (в
гектарах) соответствующей экосистемы может прокормить одну особь последнего
звена в цепи питания:
А) планктон→рыба→тюлень (300 кг). Сухая биомасса планктона с 1м2 моря
составляет 600г. Из указанной в скобках массы 60% составляет вода.
Дано:
РЕШЕНИЕ
Планктон→рыба→тюлень
Определяем сухую массу тела тюленя:
Планктон с 1м2 = 600г.
m =300 • 0,4 = 120 кг
Сухая масса тюленя 120 кг.
Пользуясь правилом экологической пирамиды,
определяем массу планктона:
9
Определить:
планктон → рыба →тюлень
S моря на 1 тюленя
12000 кг
1200 кг 120 кг
Площадь моря, которая может прокормить
одного тюленя:
х = 12000 /0,6 =20000 м2
Ответ. Необходимо 2 га моря.
2. На основании правила экологической пирамиды определите, сколько
необходимо планктона ( водорослей и бактерий), чтобы в Черном море вырос и
мог обитать один дельфин массой 300 кг.
РЕШЕНИЕ.
Зная, что в каждом следующем уровне экологической пирамиды сохраняется 10%
вещества и энергии, можно определить массу рыбы, необходимой для
существования дельфина.
Пищевая цепь:
Планктон → рыба нехищная → хищная рыба → дельфин
300000 кг
30000 кг
3000 кг
300 кг
Ответ. Чтобы в Черном море вырос и мог обитать 1 дельфин массой 300 кг,
необходимо 300000 кг или 300 т планктона.
3. Под соснами в лесу встречаются молодые ели, но под елями никогда нет
молодых сосен. Почему?
(Ели - теневыносливые растения. Ее всходы не
выдерживают солнечных ожогов на открытой местности
благоприятные условия в
и находят
сосновой тени. Светолюбивым соснам не хватает
освещения под кронами ели).
4. Зимой на речках и озерах во льду делают проруби, в которые вставляют снопы
камыша, соломы. С какой целью это делается? (Таким образом создаются условия
для газообмена между воздухом и водоемом, вследствие чего она обогащается
кислородом, и предотвращает замор рыбы).
5. Самая распространенная на Земле комнатная муха. Установлено, что с начала
эта муха обитала в тропических широтах. Благоприятная для размножения
10
температура 25 С. Какие биологические особенности насекомого позволили ей
так широко распространиться
на Земле, в том
числе в северных широтах.
(Высокая плодовитость, приспособленность к жизни возле человека, способность
впадать в спячку при неблагоприятных условиях).
Задания 2 варианта.
1. Пользуясь правилом экологической пирамиды, определите, какая
площадь (в
гектарах) соответствующей экосистемы может прокормить одну особь последнего
звена в цепи питания:
А) планктон→мелкая рыба→щука (300 кг). Сухая биомасса планктона с 1м2 моря
составляет 600г. Из указанной в скобках массы 60 % составляет вода.
Дано:
РЕШЕНИЕ
Планктон →мелкие рыбы→
Определяем сухую массу тела щуки:
щука
х = 10 • 0,4 =4 кг
Планктон с 1м2 = 600г.
Пользуясь правилом экологической
пирамиды, определяем массу планктона:
Планктон→мелкие рыбы→щука
Определить:
S водоема на 1 щуку
400 кг
40 кг
4 кг
Площадь водоема, которая может
прокормить 1 щуку: х=400/0,6 =666,6 м2
Ответ. Необходимо = 0,07га водоема
2. Задача повышенной сложности.
Вычислить возможность существования в озере Лох-Несс плезиозавра,
причем не одного, а целой семьи, так как для сохранения вида необходима
репродукция.
Справка. Плезиозавры - подотряд больших ископаемых морских хищных ящериц
отряда зауроптеригий. Имели короткий, широкий и сплюснутый позвоночник,
длинную шею, небольшую голову и хвост (общая длина тела- почти 15 метров),
11
или некоторые (плиозавры) - короткую шею и большую голову, ластообразные
конечности с большим количеством фаланг.
Допустим, что общая масса семьи плезиозавров-100 тонн (5-7 особей, 40%
сухое вещество). Общая площадь озера Лох-Несс- (57000 км2). Построим цепь
питания.
Фитопланктон – личинки насекомых -
мальки рыбы – рыбы – семья
плезиозавров.
Вычислим, какая площадь акватории озера необходима, чтоб прокормить этих
животных, когда известно, что биомасса фитопланктона – 500г/м2 сухой массы.
РЕШЕНИЕ:
По правилу экологической пирамиды для семьи динозавров необходимо в 10 раз
больше биомассы, чем их собственная масса (сухая масса пресмыкающихся – 40
тонн), а именно 400 тонн рыбы, а для рыбы, в свою очередь, необходимо
4000 тонн фитопланктона. Площадь, которую занимает количество продуцентов: 4
000 000 000 г (4 тонны): 500 г/м2 = 8 000 000 м (8000 км)
Ответ:
Площадь озера Лох-Несс (57000 км2) хватит, чтобы прокормить семью
плезиозавров общей массой 100 тонн. Значит, теоретически существование
динозавров в этом озере возможно.
3.Однажды молодой археолог в степи на юге Украины сильно устал и лег спать,
не раздеваясь, на спальный мешок. Утром, открыв глаза, хотел было подняться, но
почувствовал, что на груди что-то лежит. Это была степная гадюка. Осторожно,
чтобы не разозлить змею, археолог сбросил ее, и она уползла. Почему же змеи
ползут к спящим людям?
Ответ.
У змей температура тела
непостоянная. У человека же и ночью
сохраняется постоянная температура тела. С помощью специальных органов термолокаторов – змеи улавливают тепло. В холодное время суток (ночью) они
ползут на тепло человеческого тела.
12
4. Летом можно увидеть цаплю, что стоит неподвижно над гнездом в
удивительной позе - с широко раскинутыми крыльями. Зачем она это делает?
(Таким способом птица охраняет своих птенцов от перегревания).
5. Для стимулирования роста дуба в высоту совместно с ним выращивают другие
породы (подгон). Какая особенность дуба при этом учитывается? какое значение
для человека имеет такой прием? (Дуб - светолюбивое растение, не выносит
затенения сверху, при боковом затенении боковые сучья отмирают, дуб растет
вверх. Формируется древесина более высокого качества (без сучков).
7. Подведение итога. Рефлексия.
8. Домашнее задание. Решить задачи по выбору (4-5).
Экологические задачи
1.При проведении рубок ухода убирают сухостойные, пораженные гнилью и
ветровальные деревья. Какое значение это имеет для леса?
Ответ.
При рубках ухода уничтожаются благоприятные места для размножения
короедов и других насекомых, которые могут принести вред лесу; возрастает
пожароустойчивость.
2.В некоторых хозяйствах рубку деревьев ведут следующим образом: через
каждые 10 или 12 лет вырубают 8-10% общей массы всех стволов. Рубки
стремятся проводить зимой по глубокому снегу. Почему такой способ рубки
является самым безболезненным для леса?
Ответ.
Постепенное изреживание дает лучшие условия для оставшихся деревьев.
При глубоком снежном покрове не повреждаются подрост и подлесочные
растения.
3.В ХХ столетии человек решил, что при помощи всемогущей химии он может
вовсе избавиться от насекомых, отнимающих у него часть урожая, вредящих
лесам. Победа казалось уже близкой. Но вскоре стало очевидно, что химия не
всесильна и что проблема не в этом. Почему сторонников химической борьбы
становится все меньше?
13
Ответ.
Яды действуют не только на насекомых-вредителей, но и на растения,
многих животных. Яды могут накапливаться в живых организмах, передаваться от
одних организмов к другим (например,
при поедании растений животными,
насекомых – птицами и т. д. )
4.«Один человек оставляет в лесу след, сотня – тропу, тысяча – пустыню».
Объясните смысл данной поговорки.
Ответ.
Ухудшается структура лесной почвы, в нее плохо проходят воздух и влага;
погибают древесные всходы.
5.На юге Польши было построено крупное химическое предприятие, которое
постепенно увеличивало свою мощность и расширялось.
Много отходов
выбрасывалось в атмосферу. Вокруг завода росли полевые цветы, которые
обильно цвели. После того как построили дымо- и газоулавливатели, часть
растений погибла. Выскажите предположение о возможных причинах гибели
некоторых видов растений.
Ответ.
При постепенном введении новых мощностей завода у растений
выработалась приспособленность к определенным условиям
среды. При
постройке дымо - и газоулавливателей резко изменилась среда обитания и часть
растений погибла.
6.Объясните, почему прудовая лягушка, обитающая
в водоемах и вблизи их,
активна днем, а травяная, обитающая на болотах, лугах - в сумерки?
Ответ.
Для
лягушек
увлажненную кожу
опасно
высыхание
кожного
покрова,
осуществляется газообмен. Такой
так
как
через
опасности вблизи
водоемов нет , поэтому лягушки активны и днем.
7.Какие особенности строения икры лягушки и расположения ее в водоеме
способствуют сохранению тепла , необходимого для развития?
Ответ.
14
Икра располагается в мелких водоемах , плавает на поверхности, верхняя
половина яйца темная, студенистая прозрачная оболочка защищает яйцо и
действует как линза, собирая солнечные лучи.
8. В умеренном поясе водятся несколько десятков видов земноводных, в тропиках
же их около полутора тысяч видов. Чем это объясняется?
Ответ.
Условия в тропиках более благоприятны для жизни
земноводных
(повышенная влажность и тепло).
9. В Бадхызском заповеднике ( в Туркмении) живет очень крупная ящерица –
серый варан (длиной до 1 м) Живет она в пустыне среди зарослей саксаула. Цвет
кожи желтовато-серый. Но у маленьких варанчиков имеются темные поперечные
полоски. Чем объяснить такую разницу в окраске?
Ответ.
Молодые варанчики скрываются среди скудной растительности пустыни,
и поперечные полоски делают их менее заметными. Ведь у них тоже есть враги,
их могут съесть даже взрослые вараны - типичные хищники.
10. До 30% смертности
пластмассовых
морских
черепах
вызвано проглатыванием
предметов. Почему употребление подобной пищи
приводит
животных к гибели?
Ответ.
Живые
организмы способны перерабатывать разнообразные вещества,
естественно производимые в природе. Многие же синтезированные человеком
вещества живые организмы перерабатывать не могут, или же при их разложении
образуются вещества, опасные для жизни.
11.Могучий самец гремучей змеи вторгается во владения другого самца, чтобы
оспорить его право на жизненное пространство и самку. Укус, очевидно, был бы
самым быстрым и эффективным способом избавиться от соперника. Но.. змеи
применяют силовую борьбу , пока не удастся одному пригнуть голову другого к
земле. Борьба окончена.
Теперь победитель позволит
спастись бегством. Объясните поведение змей.
поверженному врагу
15
Ответ.
Ритуальная борьба без нанесения повреждений имеет большое значение для
сохранения вида. При стычках молодые самцы остаются в живых и имеют
возможность проявить свои боевые
качества в последующих
сезонах
размножения.
11.
Еще Ч. Дарвин описал пурпурный окрас снега высоко в горах. Иногда
горные высоты бывают зеленого оттенка. Почему?
Ответ.
Окраску придают микроскопические водоросли.
16
Литература
1. Анастасова А.П. Самостоятельные работы учащихся по биологии: Пособие
для учителя /Л.П. Анастасова. – М.: Просвещение, 1989 - стр.43 – 44.
2. Богданова Т.Л. Биология: Задания и упражнения. Пособие для
поступающих в вузы. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Высш.шк., 1991
стр.314 – 316.
3. Жигулина О.А. Биология 11 кл. (уровень стандарта, академический
уровень): Разработки уроков./ О. А. Жигулина – Х.: «Ранок», 2011.
Стр. 214 – 215.
4. Задорожний К.М. Атестація вчителя. Урок біології./ К.М. Задорожний. – Х.;
Вид. група «Основа», 2006. стор.188
5. Задорожний К.М. Відкриті та нестандартні уроки біології у 11 класі / К.М
Задорожний.–Х.; «Основа», 2006 стор.162 – 163
6. Кондратюк Є.М., Хархота. Г.У., Словник – довідник з екології / Є.М.
Кондратюк К., Г.У. Хархота.; Урожай, 1987 стор.54-59.
7. Общая биология.11 кл.: Планы конспекты уроков. / О.В. Таглина– Х.: Ранок,
2001. Стр. 181 – 185
8. Уроки загальної біології: Посібник для вчителя. -2-е вид., перероб [ уклад.:
В.М. Корсунська,Г.Н. Мироненко] – К.: Радянська школа, 1989 стор.111 –
112.
17