Конспект урока: «Структура экосистемы»

Тема урока: «Структура экосистемы»

Тип урока: урок открытия новых знаний, обретения новых умений и навыков.

Вид урока: урок смешанного типа.

Цель урока: знакомство школьников с новыми терминами, понятиями, расширения имеющейся базы знаний учащихся. 

Методические приемы: элементы лекции, беседы, выявления трудностей, поиск противоречий в решении биологических задач.

Оборудование: таблицы, схемы, рисунки учебника, раздаточный дидактический материал.

Ход урока

I.        Орг. момент.

II.     Мотивационный этап. Постановка целей и задач урока

- жизнь, как особая форма существования материи, представлена на нашей планете несколькими уровнями организации.

? Какие уровни организации живого вам известны?

Задача сегодняшнего урока:  рассмотреть структуру биогеоценотического и экосистемного уровня.

III. «Открытие» нового знания через реализацию выбранного метода решения затруднения. 

1. Структура биогеоценоза по В.Н. Сукачеву (1964).

Основные термины и понятия:

Биотоп или экотоп (абиотический компонент экосистемы) – участок с одинаковыми ландшафтными, климатическими, почвенными условиями (место жизни биоценоза).

Биоценоз или сообщества (биотический компонент экосистемы) – совокупность всех живых организмов, населяющих одну территорию (биотоп), взаимно связанных в цепи питания и влияющих друг на друга в ходе борьбы за существование и естественного отбора.  Термин введен датским ученым К. Мебиусом (1877).

Биогеоценоз – структурная и функциональная элементарная единица биосферы. Устойчивая, саморегулирующаяся экологическая система, в которой органические компоненты (животные, растения) неразрывно связаны с неорганическими (вода, почва, свет). Например, озеро, луг, лес. Учение о биогеоценозе разработано В.Н. Сукачевым (1940).

Экологическая система – сообщество живых организмов и среды их обитания, составляющее единое целое на основе пищевых связей и способов получения энергии. Экосистема – понятие, безотносительное к определенному пространству и времени, применимо как к капле воды, так и к биосфере. Термин введен английским ботаником      А. Тенсли (1935).

Биотические и абиотические части всех известных науке экосистем связываются непрерывным обменом веществ, называемым круговоротом веществ, энергию для которого поставляет Солнце. Растения синтезируют органические соединения, используя энергию солнечного излучения, и необходимые для синтеза неорганические вещества из почвы и воды.

2. Экосистемы по происхождению: искусственные и естественные

? Какие искусственные и естественные экосистемы вы знаете?

а) роща, сельскохозяйственные угодья;

б) луг, лес, озеро, болото.

3. Обсуждение оптимальных вариантов решения образовательной проблемы

Структура экосистемы: пространственная, экологическая, видовая

а) пространственная структура определяется ярусным расположением растительности (этажности).

1 ярус – дуб, липа, ясень.

2 ярус – рябина, клен, дикая яблоня.

3 ярус – кустарники (орешник, боярышник, бересклет).

4 ярус – высокие травы (зонтичные, иван чай, колокольчик).

5 ярус – папоротник, ландыш, звездчатка.

6 ярус – стелющиеся травы (земляника, лапчатка, копытень).

7 ярус – лишайники, мхи, водоросли.

В почве – зеркальное отражение.

1 ярус – корни стелющихся трав.

2 ярус – корни папоротника, ландыша, звездчатки.

3 ярус – корни высоких трав.

4 ярус – корни кустарников.

5 ярус – корни рябины, клена, яблони.

6 ярус – корни дуба, ясеня, липы.

Лес – сложная экологическая система.

? Каково значение ярусности?

Ответ на этот вопрос найден в стихотворении Эразма Дарвина (1731-1802) – деда Чарльза Дарвина.

И меж растений царствует война,

Деревья, травы – вверх растут задорно,

За свет и воздух борются упорно,

А корни их, в земле неся свой труд,

За почву и за влажность спор ведут.

В сочинении «Храм природы», Э.Дарвин касается вопроса взаимоотношений между организмами.

Современную трактовку значения пространственной структуры найдем в учебнике на с.320-321.

Пространственная организация экосистемы позволяет растениям эффективно использовать свет и ресурсы почвы, а животным и микроорганизмам существовать вместе, занимая разнообразные экологические ниши.

б) экосистема характеризуется определенным видовым разнообразием – числом видов, которые его образуют. Рассмотрим видовое разнообразие на примере искусственной экосистемы пришкольного участка.

На пришкольном участке выявлено 44 вида птиц; 24 вида чешуекрылых; 179 видов культурных и дикорастущих растений.

? Каково значение биоразнообразия для экосистемы?

- с. 321. Оно обеспечивает стабильность экосистемы.

Видовая численность популяций свидетельствует о приспособленности вида к конкретным условиям.

Для характеристики экосистем используют математический расчет (определяют плотность популяций).

в) экологическая структура – это соотношение групп видов, занимающих определенные экологические ниши и выполняющих определенные функции.

Обязательными компонентами экосистемы являются продуценты, консументы, редуценты.

Продуценты (производители) – автотрофы, синтезирующие органические вещества, использующие в качестве углерода углекислый газ. Они образуют биомассу – первичную продукцию. Служат пищей и источником энергии для остальных организмов.

Консументы (потребители) – гетеротрофные организмы. Съедая и перерабатывая растения, получают энергию и образую вторичную продукцию. Консументами являются как мелкие организмы (бактерии), так и крупные (млекопитающие).

Редуценты (разлагатели) – перерабатывают мертвое органическое вещество (детрит) до минеральных соединений, способных усваиваться продуцентами.

Пищевые связи мы будем рассматривать на следующем уроке, а сейчас разберем схему биогеоценоза по В.Н. Сукачеву (схема на экране).

 Формулировка вывода об устойчивости экосистемы.

Устойчивость экосистемы обеспечивает сложная система взаимоотношений всех организмов, входящих в ее состав.

Экосистема является открытой системой, у нее есть входящий и исходящий потоки энергии; способна к саморегуляции; обладает относительной устойчивостью; видовым разнообразием. Может существовать без какого-либо компонента. Например, в болотных экосистемах отсутствует почва, а в подземных нет притока световой энергии. Об этом поговорим на следующем уроке.

IV.  Домашнее задание: §5.4., вопросы на стр. 325

V.     Самостоятельная работа по новому материалу, коллективная проверка:

1.       Биогеоценозы характеризуются

а) сложными пищевыми цепями

б) простыми пищевыми цепями

в) отсутствием видового разнообразия

г) наличием естественного отбора

д) зависимостью от деятельности человека

е) устойчивым состоянием

2.       Какие организмы можно отнести к группе продуцентов?

а) зеленые растения     г) растительноядные животные

б) плесневые грибы     д) красные водоросли

в) цианобактерии         е) болезнетворные прокариоты

3.       Установите соответствие между характеристикой организма и его принадлежностью к функциональной группе

4.       Почему сов в экосистеме леса относят к консументам второго порядка, а мышей к консументам первого порядка?

5.       Найдите ошибки в приведенном тексте. Укажите номера предложений, в которых они сделаны, запишите эти предложения без ошибок:

1) В состав пищевой цепи биогеоценоза входят продуценты, консументы, редуценты

2) Первым звеном пищевой цепи являются консументы.

3) У консументов на свету накапливается энергия, усвоенная в процессе фотосинтеза.

4) В темновой фазе фотосинтеза выделяется кислород.

5) Редуценты способствуют освобождению энергии, накопленной консументами и продуцентами.

6.       Чем определяется устойчивость естественных экосистем? Приведите не менее трех причин.

7. В некоторых лесных биоценозах для защиты куриных птиц проводили массовый отстрел дневных хищных птиц. Объясните, как отразилось это мероприятие на численности куриных. Приведите не менее трех элементов ответа

VI.  Рефлексия учебной деятельности и эмоций, самоанализ урока. 

Понравился ли вам урок?

Что показалось самым удачным, интересным, а что можно было бы сделать иначе?

Оцените, пожалуйста, свой вклад в работу класса.

Какие знания помогли нам решить поставленную задачу?

Список литературы:

1 Богданова Т.Л., Солодова Е.А. Биология: справочник для старшеклассников и поступающих в вузы – М. : АСТ-ПРЕСС ШКОЛА

2. Сивоглазов В.И. : Биология. Общая биология. Базовый уровень: учеб. для 10-11 кл. общеобразовательных учреждений / В.И. Сивоглазов, И.Б. Агафонова, Е.Т. Захарова ; под ред. акад. РАЕН, проф. В.Б. Захарова. – М.: Дрофа

3. Чернова, Н.М. Базовый уровень: 10-11 классы : учебник / Н.М. Чернова, [и др.] : под ред. И.А. Жигарева. – М.: Дрофа, 2019. – 302 с.

4. Экология; учебное пособие А. В. Щур [и др.] - Рязань. : РГАТУ; БРУ, 2016. – 180 с.