План-конспект уроку є дипломантом І ступеня Всеукраїнського конкурсу на кращий план-конспект уроків природничих дисциплін із елементами медіаграмотності для 1-11 класів у 2018/19 н.р. (Біологія).
Урок біології. Тема 8. Надорганізмові біологічні системи
Тема: Харчові зв’язки, потоки енергії та колообіг речовин в екосистемах
Мета:
Освітня: розглянути особливості харчових зв'язків між організмами та кругообігу речовин і потоку енергії в екосистемах, проаналізувати вплив людської діяльності на ці процеси, порівняти продуктивність різних екосистем; формування здатності розв’язувати екологічні задачі.
Розвивальна: розвивати вміння логічно мислити та знаходити закономірності взаємозв'язків живих організмів в їх угрупованнях та екосистемах; формування умінь пояснювати зв’язки між організмами в екосистемі.
Виховна: на прикладі взаємодії живих організмів між собою та з навколишнім середовищем виховувати розуміння єдності. Формування громадянської позиції щодо збереження біологічного різноманіття, рівноваги в біосфері. Сприяти дотриманню екологічної культури в повсякденному житті.
Методи і методичні прийоми:
1.Інформаційно-рецептивний:
а) словесний: розповідь-пояснення, бесіда.
б)наочний:ілюстрація,демонстрація.
2.Репродуктивний. Прийоми навчання: подання матеріалу в готовому вигляді, конкретизація і закріплення вже набутих знань.
3.Проблемно-пошуковий: постановка проблемного питання.
4.Візуальний: складання схем ланцюгів живлення.
5.Релаксопедичний: психологічне розвантаження.
Міжпредметні зв ́язки: екологія, математика.
Матеріали та обладнання: підручники біологія 9 клас Р. Шаламов, Г. Носов, О. Литовченко, М. Каліберда, схеми, таблиці, комп’ютери. мультимедійне обладнання, принтер, Інтернет.
Основні поняття та терміни: біоценоз, біогеоценоз, екосистема, фітоценоз, біотоп, автотрофи, гетеротрофи, сапротрофи, продуценти, консументи, редуценти, поліфаги, ланцюги живлення, правило екологічної піраміди, трофічна сітка.
Інновації: технологія розвитку критичного мислення, ІКТ, медіа технологій, е-learning, virtulab, інтерактивні технології.
Інноваційна ідея, яку плануємо продемонструвати на уроці: інтеграція знань з природознавства, біології, екології.
Державні вимоги щодо рівня загальноосвітньої підготовки учнів:
Учень/учениця:
розпізнає:
- основні групи організмів за екологічною роллю в мережах живлення екосистем;
наводить приклади:
- ланцюгів живлення;
характеризує:
- структуру і функціонування екосистем;
- взаємодію організмів в екосистемах;
- ланцюги живлення;
пояснює:
- зв’язки між організмами в екосистемі;
- роль продуцентів, консументів, редуцентів у штучних і природних екосистемах;
порівнює:
роль продуцентів, консументів, редуцентів у штучних і природних екосистемах;
застосовує знання:
- для складання ланцюгів (мереж) живлення в екосистемах;
дотримується правил:
- побудови екологічних пірамід різних типів;
наводить приклади:
- угруповань, екосистем;
- пристосованості організмів до умов середовища;
- ланцюгів живлення;
робить висновок:
- про цілісність і саморегуляцію живих систем.
Природа не знає жодних правил, їй відомі лише закони.
Д. Адамс
Хід уроку
І. Організаційний етап уроку (1хв).
ІІ. Актуалізація опорних знань учнів з теми «Екосистема. Різноманітність екосистем» (2 хв).
Фронтальна бесіда: Що таке екосистема? Які бувають екосистеми? Який склад мають екосистеми? Чим природні екосистеми відрізняються від штучних (агроценозів)?
ІІІ. Мотивація, повідомлення теми, мети й завдань уроку (3хв).
Вчитель. Еразм Дарвін, дід великого вченого, був лікарем і поетом. У його поемі «Храм природи» ми знаходимо й певні екологічні погляди:
Орел, стремясь из-под небес стрелою,
Грозит голубке смертью злою;
Голубка ж, чтобы жить, должна,
Кормясь, губить ростки и семена.
Охотнице-сове средь ночи темной
Не жаль певца любви и неги томной,
А соловей съедает светляка,
Не посмотрев на прелесть огонька.
Светляк же, ночи светоч оживленный,
Вползая вверх, цветок съедает сонный.
Природы правила просты, они повелевают:
Одних существ съедаешь ты, затем тебя съедают.
Про які взаємодії організмів йдеться мова в поемі «Храм природи»?
Чи можуть організми в екосистемах існувати самостійно, не взаємодіючи між собою?
Поміркуйте! Що пов’язує ці організми між собою? За якими законами , правилами функціонує екосистема?
На ці та інші питання ми спробуємо знайти відповіді на уроці.
ІV. Подання нового матеріалу (25хв).
Вчитель. Як ви гадає за рахунок чого в екосистемі відбувається обмін речовин, енергії та інформації ?
Прийом «Лови підказку» (казка).
Якось раз господарка не дала кішці молока, та образилася на неї й пішла з дому. Розвелися в будинку миші, з’їли все зерно, а коли нічого було їсти, повтікали в поле і стали там рити нори. Зруйнували гнізда джмелів. Відлетіли джмелі – нікому було запилювати конюшину, не стало конюшини. Не дала господарка корові їсти, а та не дала їй молока.
Учні. Всередині екосистеми обмін речовин, енергії та інформації здійснюється завдяки діяльності продуцентів, консументів й редуцентів, пов’язаних між собою харчовими зв’язками.
Вчитель. Це послідовний ряд живих організмів, пов’язаних харчовими зв’язками, який відображає передачу речовини та енергії в екосистемі, він називається ланцюгом живлення. Термін «ланцюг живлення» запропонував Ч. Елтон у 1934 р.
Складіть ланцюг живлення до казки. З якого компонента починається цей ланцюг.
Знайдіть відповідь в підручнику відповідь до якого виду ланцюгів він відноситься?
Чим відрізняється пасовищний ланцюг від детритного?
Прийом «Чорна скринька».
У скриньці знаходиться представник детритфагів. Чим він відрізняється від редуцетнів? (дощовий черв’як).
Вчитель. Учні, вам треба для кращого уявлення про передачу речовин та енергії (ланцюги живлення) в екосистемі виконати завдання, звернути увагу на їх особливості. Перейдіть за посиланням:http://www.virtulab.net/ в розділ «Біологія» Складання схем передачі речовин і енергії (ланцюги живлення) в екосистемі.
Вчитель. Всім відомо,що виживання хижака безпосередньо залежить від того, наскільки ефективно він полює на жертву. Водночас жертва для збереження себе та свого виду повинна мати можливість уникнути поїдання. Такий «конфлікт інтересів» веде до своєрідних «перегонів озброєнь»: хижаки удосконалюють методи полювання, а жертви — способи захисту. Якщо один із видів відстане в цих перегонах, йому загрожує вимирання.
Це дуже нагадує ситуацію, описану Льюїсом Керроллом в «Алісі в Задзеркаллі»: «— У нас, — пояснила Аліса, ледь переводячи дух, — коли отак довго мчиш, мов ошпарений, то зазвичай опиняєшся в іншому місці. — Яка повільна країна! — зауважила Королева. — А в нас, як бачиш, біжиш мов ошпарений, аби тільки втриматися на місці».
Подібно до Чорної Королеви, заради того, щоб вижити, і хижакам, і жертвам треба постійно еволюціонувати, відповідаючи на еволюційні пристосування опонентів. Це явище іноді ще образно називають принципом Чорної Королеви, а взаємозалежний паралельний розвиток видів, які пов’язані в одній екосистемі, — коеволюцією. Насправді, цей принцип стосується не лише хижих тварин, а й загалом усіх організмів, що харчуються один іншим, зокрема й рослиноїдних видів.
Дуже яскраво цю проблему розкрив у казці «Маленький принц» Антуан де Сент-Екзюпері: «Мільйони років у квітів ростуть колючки. I мільйони років баранці все ж їдять квіти. То хіба це не поважна річ — зрозуміти, чому вони так стараються випустити колючки, які їм нічого не дають?»
Учні. Відповідно до принципу Чорної Королеви, рослини та рослиноїдні тварини (фітофаги) в екосистемі коеволюціонують — рослини виробляють пристосування для захисту від фітофагів (наприклад, колючки), а фітофаги — способи обійти захисні механізми рослин.
Вчитель.У природі майже не буває випадків, коли організм входить до складу лише одного харчового ланцюга: кожна жива істота пов’язана харчовими зв’язками з безліччю інших видів. Зайців їдять не тільки вовки, а й лиси та яструби; синиці харчуються не тільки комахами, а й насінням і плодами рослин. У результаті сукупність харчових ланцюгів формує складну структуру взаємин. трофічну (харчову) мережу.
Проаналізуйте трофічну мережу діброви.
Фізхвилинка «Слово,колір» (для установлення зв’язку між двома півкулями, підвищення концентрації та перемикання уваги). Вчитель показує на листочку записане слово, наприклад «зелений», а назвати треба колір яким написане це слово) - 1 хв.
Вчитель. Учні, давайте разом проаналізуємо завдяки чому екосистеми розвиваються та функціонують протягом часу?
Функціонування екосистем – сукупність процесів, що забезпечують діяльність, існування та розвиток екосистеми в часі.
Основними закономірностями функціонування екосистем є такі.
Екологічна піраміда – це графічне відображення трофічної структури ланцюга живлення. Залежно від показника, покладеного в основу, є різні види екологічних пірамід:
Учні виконують завдання: на схемі «Екологічна піраміда» визначають компоненти: Продуценти, консументи І-ІІІ порядків та їх біомассу.
https://learningapps.org/view6239026
Вчитель. 2. Закон односпрямованості потоку енергії: енергія, що її отримує екосистема, передається в одному напрямку від продуцентів до консументів та редуцентів. Оскільки із зворотним потоком (від редуцентів до продуцентів) надходить мізерна кількість від вихідної енергії (не більш ніж 0,25 %), говорити про колообіг енергії не можна.
Ця закономірність ілюструє другий закон термодинаміки: будь-який вид енергії врешті-решт перетворюється в теплоту.
Вчитель. За цим законом можна виконувати розрахунки земельних площ, лісових угідь з метою забезпечення людей продовольством та іншими ресурсами.
Для сільського господарства. Це дає можливість розраховувати необхідну площу орних земель, визначати стратегію розвитку сільського господарства. Наприклад, найбільш дешевою є продукція рослинництва; утримання хижих тварин є дорогим, тощо.
Вчитель Чи можете ви доповнити цю інформацію, відносно практичного застосування знань з правил екологічної піраміди?
Знання законів продуктивності екосистем і а кількісний облік потоку енергії мають велике практичне значення:
V. Осмислення, узагальнення і систематизація знань (7хв).
Вчитель. Учні, вам треба перейти за посиланням для того, щоб виконати тестові завдання:
https://quizizz.com/admin/quiz/5c9e6c554a4af3001d0ba6ce/-
VІ. Рефлексія. Вправа «Павутина життя» (5хв).
Вчитель. Просить учнів стати в коло. Пояснює, що вони мають побудувати модель павутини життя.
Вчитель починає. Тримає клубок ниток в руках і називайте зелену рослину, наприклад, листя берези. Кидає моток комусь із кола учасників. Учень хапає його! Тепер утворилася пряма лінія між двома.
Ця особа має назвати тварину, яка їсть листя берези, наприклад, гусінь. Потім вони тримають нитку і кидають моток третій особі із кола.
Третя особа називає тварину, яка харчується гусінню, наприклад, шпак. Потім вони кидають моток четвертій особі.
Продовжуємо гру, так щоб нитка проходила крізь коло, поки не утвориться павутина, яка представляє «павутину життя».
Вчитель просить учнів навести приклади того, що руйнує павутину життя, далі бере ножиці і для кожного прикладу робить надріз в нитці павутини. Поступово павутина руйнується, а біля ніг учнів буде купа непотрібних ниток. Знищена павутина – дуже показовий приклад.
Підсумки.
Підвести до розуміння того, що активна громадянська позиція сприяє збереженню екосистеми, успішні результати залежать від співпраці та відповідальності кожного.
Обговорення: Які практичні заходи ви запропонуєте щодо порятування павутини життя? Які конкретно кроки можете зробити ви для збереження навколишнього середовища?
Все на землі, все треба берегти:
І птаха, й звіра, дерево й травинку.
Не чванься тим, що цар природи ти,
Бо, врешті, ти — лише її частинка.
Ти частка — невелика і залежна.
Цю істину сприймай беззастережно.
Якщо береш, то треба й віддавати,
Коли й надалі хочеш існувати.
VII. Повідомлення домашнього завдання (2хв).
(завдання 3, 4 на вибір за бажанням).
Підготувала: Смиковська Тетяна Миколаївна, вчитель біології Енергодарська загальноосвітня школа І - ІІІ ступенів № 4 Енергодарської міської ради Запорізької області
