Разработка урока по теме: «Экосистема круговорот веществ в потоке энергии»

Экизян Соня Егияевна

МБОУ Чалтырская СОШ №1

Учитель биологии.

Урок биологии по теме: "Экосистема – круговорот веществ в потоке энергии" 9-й кл

Тип урока: комбинированный

Цель: формирование информационно-коммуникативной компетентности школьников через деятельностный подход в обучении; экологизация мышления школьников.

Задачи:

1. Закрепить понятия «биоценоз», «биогеоценоз», «экосистема»;
– актуализировать знания учащихся по разделу «Функциональные группы организмов в биогоценозе»;
– рассмотреть вопрос о связях организмов в сообществах;
– изучить формы отражения этих взаимосвязей (пищевые цепи, экологические пирамиды);
– сделать вывод о важности сохранения взаимосвязей организмов в биоценозах.

2. Развивать навыки коллективной мыслительной деятельности учащихся; умения устанавливать причинно-следственные связи, строить логические умозаключения, аргументировано отвечать.

3. Экологическое воспитание школьников. Формирование ответственности за сохранность биоценозов как компонентов биосферы.

Формы, методы: фронтальная беседа-рассуждение, элементы лекции
с демонстрационным сопровождением, коллективная работа по заданиям инструктивных карт; работа с заданиями интерактивного характера; учебный мозговой штурм.

Оборудование, материалы: интерактивная доска, компьютер, проектор, презентация урока, модели экологических пирамид, блокноты заданий, маркеры.

План урока

1. Вступительное слово учителя. Тема, эпиграф урока.
2. Актуализация знаний:
3. Постановка проблемы урока:

4. Изучение нового материала + закрепление + повторение:
   
    Б) Связи организмов в биогеоценозе;
    В) Работа по карточкам-заданиям;
    Г) Учебный мозговой штурм (УМШ) – «Задача Чарльза Дарвина»
    Д) Экологические пирамиды – элемент лекции + работа с пирамидой-моделью;презентация
    Е) Коллективная мыследеятельность – решение экологических задач;
    Ж) Игра: «Кому больней» Составление живой экологической сети учащимися (карточки-медальоны, нитки)
5. Информация о домашнем задании.
6. Рефлексия. 

Повторить термины

Биоценоз – биогеоценоз – экосистема;

Автотрофы – продуценты;

Гетеротрофы – консументы – редуценты (деструкторы);

Пищевые (трофические) цепи – цепи выедания (пастбищные); цепи разложения (детритные);

Экологические пирамиды: пирамиды численности, биомассы, энергии.

ХОД УРОКА

(На доске – тема урока, эпиграф)

Виды в биогеоценозе приспособлены друг к другу настолько, что их сообщество составляет системное целое.

Правило взаимоприспособленности К.Мёбиуса

2. Актуализация знаний:

В) Подберите определения к предложенным терминам «экосистема», «биоценоз», «биогеоценоз» и определите, кто и когда ввёл их в науку.

Биоценоз – сообщество организмов, входящих в состав биогеоценоза (Карл Мёбиус, 1877).

Экосистема– открытая совокупность совместно обитающих организмов, связанных между собой и условиями существования (А. Тенсли, 1935). Капля воды, муравейник, пень, поле.

Биогеоценоз– точно ограниченная система, границы которой определяются характером растительности. (В.Н.Сукачёв, 1942). Лес, степь, ельник.

Если хотят подчеркнуть, что сообщество открыто для поступления энергии извне, предпочитают термин «экосистема», если говорят о связях внутри сообщества, оперируют понятием «биогеоценоз».

3 Постановка проблемы урока:

Каждый организм оставляет отходы своей жизнедеятельности. Вместе с тем в природе не накапливается «мусор».

Сформулируйте главный вопрос урока

Какие процессы обеспечивают регуляцию в экосистемах

Тема: Экосистема – круговорот веществ в потоке энергии".

Цель:изучить трофические (пищевые) связи между функциональными группами организмов в сообществах и способы их графического отражения.

Личностная задача ученика: чётко представлять пищевые (энергетические) взаимосвязи между организмами в биогеоценозах; обосновывать необходимость их сохранения.

 4. Изучение нового материала + закрепление + повторение

 А) «Терминологическая мозаика»

Изучение любой темы предполагает знание её терминологии. Давайте вспомним, что означают термины «автотрофы», «гетеротрофы», «консументы», «редуценты (деструкторы)».

Б) Связи организмов в биогеоценозе –элемент лекции:

Единственный источник энергии на Земле – Солнце. Автотрофы (в основном, зелёные растения, сине-зелёные водоросли) путём фотосинтеза преобразуют энергию Солнца в энергию химических связей. Они становятся источником органических веществ для всех остальных организмов и «кормят» гетеротрофов. В первую очередь, консументов 1-ого порядка (травоядных животных), те становятся пищей для консументов 2-ого порядка (хищников) и т.д. После смерти любой организм подвергается разложению благодаря деятельности грибов и микроорганизмов (деструкторов, или редуцентов). Стрелки между группами организмов означают направление движения органического вещества, а значит, энергии, которая в нём заключена.

– Поясните, что означает стрелка между редуцентами и продуцентами?
– Может ли энергия передаваться по замкнутому кругу?
– Что произойдёт, если Солнце перестанет существовать?

Отразить пищевые связи между организмами можно с помощью пищевой (трофической) цепи.
Пищевая цепь — это последовательность организмов, в которой каждый из них съедает или разлагает другой. Каждое звено пищевой цепи называют трофическим уровнем.

Примеры пищевых цепей:

Работа в группах

Трава ––> заяц ––> волк.  (продуцент ––> травоядное ––> плотоядное)

(Затем 1 представитель от группы выходит к доске и устанавливает изображения организмов  в пищевой цепи)

Нектар ––> муха ––> паук ––> землеройка ––> сова.
Сок розового куста ––> тля ––> божья  коровка ––> паук ––> насекомоядная птица ––> хищная птица.

– Что объединяет эти цепи? (Они начинаются с автотрофов)

Вот ещё примеры пищевых цепей:

Листовая подстилка ––> дождевой червь ––> черный дрозд ––> ястреб-перепелятник.

(Затем 1 представитель от группы выходит к доске и устанавливает изображения организмов  в пищевой цепи)

Мертвое животное ––> личинки падальных мух ––> травяная лягушка ––> обыкновенный уж.

Экскременты животных ––> жуки-навозники ––> птицы.

– Чем они принципиально отличаются от цепей первой группы?  (Они начинаются с мёртвой органики)

Прикрепляют на доске цепи питания и сравнивают: В чем различие между цепями питания?

Приведенные выше типы пищевых цепей начинаются с фотосинтезирующих организмов и носят название пастбищных (или цепей выедания).

Тип пищевых цепей, начинающихся с отмерших остатков растений, трупов и экскрементов животных, относят к детритным пищевым цепям (цепям разложения).

В) Работа по карточкам-заданиям. На основе анализа текста постройте пищевую цепь, состоящую из организмов, упоминаемых в тексте.

Приложение 2,Приложение 3,Приложение 4,Приложение 5.  Карточки-задания для групп

Анализ выполнения задания у доски.

Г) Учебный мозговой штурм – «Задача Чарльза Дарвина»

Вы усвоили, как составляются пищевые цепи. А теперь я предлагаю закрепить материал в творческом виде. Вашему вниманию представляется логическая задача Чарльза Дарвина. Именно её он задал коллегам-учёным на заседании научного общества для того, чтобы проиллюстрировать, что всё в природе взаимосвязано:

– Какая существует связь между числом старых дев, проживающих в Англии, и удоем коров (количеством молока, которое дают коровы)?
Больше старых дев, больше одомашненных кошек, меньше истребляется мышей, больше разоряют мыши гнёзда шмелей на полях, меньше опыляется клевера, меньше качественного корма для коров, меньше молока.

Постройте пищевые цепи на основе текста решения задачи.

Клевер ––> Шмели ––> Мыши ––> Кошки.

Клевер ––> Коровы.

Из данных схем легко заключить, что клевер (продуценты) может являться пищей для нескольких животных. В природе, действительно, работают чаще не пищевые цепи, а пищевые сети, состоящие из нескольких цепей. Например (пример на слайде). Как вы думаете, какое это имеет значение? В случае исключения звена пищевой цепи она не распадается, а сохраняется в изменённом виде.

Д) Экологические пирамиды – элемент лекции + работа с пирамидой-моделью (Рисунки 1, 2, 3).

Приложение 6. «Выкройка» пирамиды-модели (со сторонами – пирамида чисел, биомассы, энергии и основанием – пищевая цепь)

Информационный недостаток любой пищевой цепи – это то, что она показывает схему пищевых взаимосвязей, но не отражает количественных характеристик организмов каждого звена. В связи с этим в 1927 году Чарльз Элтон предложил понятие пирамиды численности (пирамиды чисел). Позже возникли понятия «пирамиды биомассы» и «пирамиды энергии». Основанием экологических пирамид служит уровень продуцентов, а последующие уровни питания образуют этажи и вершину пирамиды. Каждый уровень изображают в виде прямоугольника, длина которого пропорциональна численному показателю уровня.

Рис. 1.  Общий вид пирамид-моделей

Рис. 2.  Все стороны одной пирамиды

Рис. 3.  Работа по группам с пирамидами-моделями

Известны три основных типа построения экологических пирамид:

1) пирамида чисел (пирамида Элтона), отражающая численность организмов на каждом уровне;
2) пирамида биомассы, характеризующая массу живого вещества (вес, калорийность и т. д.);
3) пирамида продукции (или энергии), показывающая изменение первичной продукции (или энергии) на последующих трофических уровнях.

(Работа с моделью)

Если взять за основу пищевую цепь (основание пирамиды): клевер ––> шмели ––> мыши ––> кошки, то пирамида численности будет выглядеть так… Для того, чтобы построить пирамиду биомассы, нужно взвесить эти организмы, или одного из них, а затем умножить их число на вес…Известно правило экологической пирамиды, согласно которому масса организмов каждого последующего трофического уровня всегда меньше продукции предыдущего трофического уровня в 10 раз, т.е… При построении пирамиды энергий основываются на законе пирамиды энергий Р.Линдемана, более известном как правило 10%, т.е… Для её построения нужно знать, сколько энергии заключает в себе каждый трофический уровень. Это требует сжигания организмов и определения их энергоёмкости с помощью специальной аппаратуры, что не всегда возможно.

Е) Коллективная мыследеятельность – решение экологических задач.

1.Кот в мешке (индивидуальная работа на интерактивной доске)

Приложение 7. Карточка задания «Кот в мешке»

Составьте схему, на которой отразите взаимные связи следующих организмов: береза, дождевой червь, личинка майского жука, тля, имаго майского жука, гусеница бабочки- пяденицы, взрослая бабочка – пяденица, сова, муравей, большая синица, подберезовик, слизень, летучая мышь.

2. На основе правила экологической пирамиды определите, сколько необходимо планктона (водорослей и бактерий), чтобы в Чёрном море вырос и мог существовать один дельфин массой 400 кг? Пищевая цепь: планктон ––> моллюски ––> хищная мелкая рыба ––> дельфин.

Приложение 8. Экологическая игра «Кому больней» Составление живой экологической сети учащимися (карточки-медали с изображением звеньев цепи питания, нитки)

Учащимся прикрепляем изображения растений и животных связываем ниткой пальцы всех представителей биогеоценоза по их отношениям в пищевой цепи и предлагаем присесть на свои места. Каждый испытывает трудности, а те кто ближе друг к другу - боль. Почему мы все испытали боль?

5. Информация о домашнем задании

А) Обязательный минимум – §25

Б) Тренировочный уровень (тем, кто желает глубже изучить материал по изученной теме) – составить опорный конспект – на основе текста учебника и анализа дополнительной литературы;

В) Творческое задание – составить закрытый тест (с вариантами ответов) из 20 вопросов по изученной теме; отметить правильные ответы.

6. Рефлексия

– Что на уроке было главным?
– Что было интересным?
– Что вы узнали нового?
– Чему вы научились?

Адрес публикации: https://www.prodlenka.org/metodicheskie-razrabotki/47207-razrabotka-uroka-po-teme-jekosistema--krugov