Интегрированный урок-практикум

Интегрированный урок-практикум

биологии и информатики

в 9 классе

Тема урока:

Компьютерное моделирование внутривидовых биологических систем

Цель: продолжить отработку навыков компьютерного моделирования с помощью электронных таблиц и умения прогнозировать и анализировать динамику некоторых процессов в популяции.

Ход урока:

Учитель. Здравствуйте, ребята! Мы рады вас видеть. Сегодня мы с вами проводим интегрированный урок –практикум. Озвучьте, пожалуйста, тему урока.

Ученик - Компьютерное моделирование внутривидовых биологических систем

Учитель. Давайте попробуем определиться с целями нашего сегодняшнего урока

Ученик - учиться моделировать с помощью компьютера внутривидовые биологические системы

Учитель. Хочу немного уточнить задачи, которые мы должны реализовать сегодня на уроке

- Отработать: (Освоить!)

1) навыки компьютерного моделирования с помощью электронных таблиц;

2) умение анализировать динамику процессов в популяциях

Учитель. Обратите внимание. Словосочетание внутривидовая биологическая система я заменила одним понятием - популяция. Правомерны ли мои действия.

Ученик - Да

Учитель. Докажите, где мы найдем доказательство.

Ученик - Доказательство заложено в самом определении «популяция». Популяция – это исторически сложившаяся самовоспроизводящаяся совокупность организмов, принадлежащая к одному и тому же биологическому виду, и обитающая в определенной части его ареала.

Учитель. Верно, что такое ареал?

Ученик - Ареал – это территория обитания вида.

Учитель. Верно. Т.о., - популяция – это часть вида, а вид – это совокупность популяций.

Учитель. Почему так важно изучать и уметь моделировать процессы, происходящие в популяциях?

Ученик - Популяции животных и растений - основной объект хозяйственной деятельности человека. Чтобы обеспечить себя продуктами питания мы эксплуатируем поля , засеянные различными сортами культур, стада различных пород животных, скопление рыб промыслового вида.

Учитель. Верно. А ещё почему?

Ученик - Ну, может быть ещё потому, что в результате нарушения равновесия в популяциях вымерли многие виды растений и животных.

Учитель. Да. За последние 100 лет с лица земли исчезли 25 тысяч видов высших растений и более 1 тысячи видов позвоночных животных. По имеющимся оценкам к 2010 - 2015 гг. биосфера может утратить до 10 - 15% составляющих её видов. И если мы сохранить живые организмы Земли, то должны понимать процессы, протекающие в популяциях, а главное осознавать, к каким последствиям, может привести то или иное вмешательство в их жизнь.

Учитель. Причислите основные характеристики популяции:

Ученик- Численность, плотность, возрастная структура, половая структура, рождаемость, смертность репродуктивный потенциал, генофонд, территория распространения, (т.е. часть ареала )

Учитель. Сегодня мы изучаем динамику изменения численности популяции в зависимости от различных факторов и динамику изменения генотипического состава популяции.

Выполним задание №1

I группа

Самка белки обыкновенной (семейство Белки) приносит по 3 помета в год. В каждом помете, в среднем 6 детенышей. Построить модель изменения численности популяции за 2 года, если в исходной популяции было 15 половозрелых самок.

- Построить модель изменения численности популяции с учетом рождаемости.

II группа

Самка белки обыкновенной (семейство Белки) приносит по 3 помета в год. В каждом помете, в среднем 6 детенышей. Построить модель изменения численности популяции в зависимости от рождаемости и смертности за 2 года, если в исходной популяции было 15 половозрелых самок, в год в среднем гибнет 6 белок.

- Построить модель изменения численности популяции с учетом рождаемости и смертности.

III группа

Белки и бурундуки два соперничающих вида, так как оба вида питаются плодами, орехами и насекомыми, т.е. пищевые ресурсы у них общие. Коэффициент влияния со стороны конкурентного вида (бурундуков ) на численность белок равен 0,0075. Самка белки обыкновенной (семейство Белки) приносит по 3 помета в год. В каждом помете, в среднем 6 детенышей. Построить модель изменения численности популяции в зависимости от влияния соперников за 2 года, если в исходной популяции было 15 половозрелых самок.

- Построить модель изменения численности той же популяции с учетом рождаемости и конкуренции

Учитель информатики

- Для решения поставленных перед вами учителем биологии задач я предлагаю вам использовать компьютер. Мы уже учились с вами моделировать различные биологические процессы с помощью электронных таблиц, поэтому, чтобы не допускать ошибок при работе, давайте вспомним:

- Электронная таблица – это (ответ ученика- документ созданный с помощью табличного процессора). Она состоит из (ответ ученика – строк и столбцов). На пересечении строки и столбца образуется (ответ ученика – ячейка) . Каждая ячейка имеет (ответ ученика – свое имя) . Оно состоит из (ответ ученика - латинской буквы и цифры). В ячейки электронной таблицы можно вносить (ответ ученика- текст, число, формулу). Формула записывается (ответ ученика – со знака равно на латинском языке). Для построения графиков и диаграмм надо (ответ ученика – выделить необходимые данные, выбрать мастер диаграмм, в котором указать тип диаграммы, параметры и размещение)

Если у вас нет вопросов, можете приступать к построению моделей.

Работа на компьютерах 15 минут

Учитель На приготовленном графике покажите график, который вы получили при решении поставленной задачи и сделайте вывод.

Вывод 1 группы:

Если мы учитывали только рождаемость в популяции, то график изменения численности популяции представляет прямую линию, а численность популяции растет в геометрической прогрессии.

Вывод 2 группы:

При моделировании динамики численности популяции от рождаемости и смертности мы видим, что в данном случае численность популяции в каждом поколении ниже, чем в 1 случае.

Вывод 3 группы:

При моделировании динамики численности популяции с учетом их рождаемости в условиях конкуренции с бурундуками мы видим, что численность популяции ниже чем в первом случае и выше чем во втором случае.

Учитель.Учет различных факториалов событий в популяции приводит к получению различных результатов динамики популяции.

Выполним задание №2

Для данного задания вам необходимо будет построить график

I группа

Генотипический состав исходной популяции

2АА + 4Аа + 4аа.

Отследите динамику изменения гетерозигот в 5 последующих поколениях при самоопылении и панмиксии в условиях отсутствия давления отбора, миграции и мутации.

II группа

Генотипический состав исходной популяции

2АА + 4Аа + 4аа.

Отследите динамику изменения доминантных гомозигот в 5 последующих поколениях при самоопылении и панмиксии в условиях отсутствия давления отбора, миграции и мутации.

III группа

Генотипический состав исходной популяции

2АА + 4Аа + 4аа.

Отследите динамику изменения рецессивных гомозигот в 5 последующих поколениях при самоопылении и панмиксии в условиях отсутствия давления отбора, миграции и мутации.

Работа на компьютерах 12 минут

Анализ группами результатов выполненных заданий

Учитель. Процессы, в каких популяций мы сегодня моделировали с помощью компьютера

Ученик - В идеальной.

Учитель. Какая популяция называется идеальной?

Ученик - Это популяция где нет мутации, миграций и действует отбор.

Учитель. Существуют ли в природе реально такие популяции?

Ученик -Нет.

Учитель. Хватит ли нам наших сегодняшних знаний для моделирования природных популяций?

Ученик - Нет.

Учитель. Значит перед нами встает задача: получить эти знания.

Подведение итогов урока.

Адрес публикации: https://www.prodlenka.org/metodicheskie-razrabotki/244653-integrirovannyj-urok-praktikum