Конспект урока биология по теме Пищевые цепи. Причины устойчивости и смены экосистем. 1-й курс СПО

Урок биологии по теме "Пищевые цепи. Причины устойчивости и смены экосистем". 1-й курс

Белашкова Н.Т. - преподаватель биологии

ГБПОУ ВО «СПК»

Тип занятия: комбинированный.

Цель: познакомить обучающихся с трофическими уровнями организации экосистем и основными закономерностями их взаимодействия. Выяснить причины устойчивости и смены экосистем

Задачи:

Образовательные: на основе повторения и обобщения ранее изученного материала, познакомить обучающихся с понятиями «пищевые цепи», «поток энергии в экосистеме», с трофическими уровнями организации экосистем и основными закономерностями их взаимодействия. В ходе знакомства с новым углубить и расширить знания обучающихся о взаимосвязях в экосистемах, о внешних и внутренних причинах устойчивости и смены экосистем, о саморегуляции, практического применения полученных знаний и творческого осмысления сведений по теме.

Развивающие: развивать способности правильно формулировать свои мысли в процессе обобщения изученного, обучающиеся отрабатывают стратегии исследовательского поведения, повышают уровень своей рефлексивной культуры, происходит дальнейшее развитие их умений наблюдать, интерпретировать данные наблюдения, описывать и анализировать процессы и явления.

Воспитательные: у обучающихся происходит ценностное осмысление пройденного материала в ходе своей исследовательской деятельности, пробуждение интереса к образовательной области «Биология», формирование научного мировоззрения, воспитание умений работать в коллективе.

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

Время: 90 мин.

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:
«Конструктор слов» - формирование понятий темы.
3. Инициализация урока: цель, личностная задача учащихся.
4. Изучение нового материала + закрепление + повторение:
А) «Терминологическая мозаика»;
Б) Связи организмов в биогеоценозе - элемент лекции;
В) Работа по карточкам-заданиям; Д) Экологические пирамиды - элемент лекции + работа с пирамидой-моделью;
Е) Коллективная мыследеятельность - решение экологических задач;
5. Информация о домашнем задании.
6. Рефлексия.

Глоссарий темы:

• Биоценоз - биогеоценоз - экосистема;

• Автотрофы - продуценты;

• Гетеротрофы - консументы - редуценты (деструкторы);

• Пищевые (трофические) цепи - цепи выедания (пастбищные); цепи разложения (детритные);

• Экологические пирамиды: пирамиды численности, биомассы, энергии.

• Сукцессия

ХОД УРОКА

(На доске - тема урока, эпиграф)

1. Добрый день. Сегодня на уроке нам предстоит сделать очередной шаг к познанию незыблемых законов природы. Обратите внимание на эпиграф урока:

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

Правило взаимоприспособленности К.Мёбиуса

2. Актуализация знаний:

Фронтальная беседа;

- Какие вы знаете группы экологических факторов?

- Характеристика абиотических факторов.

- Характеристика антропогенных факторов.

- Характеристика биотических факторов.

(Презентация 1)

Обучающиеся представляют выполненное домашнее задание - рисунки, фотографии, иллюстрирующие типы взаимодействий организмов.

Индивидуальная работа с карточками (заполнение недостающих элементов таблицы «Типы экологических взаимоотношений»)

3. Инициализация урока

Тема: «Пищевые цепи. Причины устойчивости и смены экосистем».

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

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)».

Слайд 1

Функциональные группы организмов в биогеоценозе

Вспомните значения терминов, используя перевод с греческого и латинского языков

Энергия Солнца

Автотрофы

(продуценты)

Гетеротрофы

Редуценты

(деструкторы)

Консументы

«Авто» - сам

«Трофос» - питание

«Гетеро» - другой

«Ре-»/ «Де-» - возвращение

«Консумо» - потребляю

Затем 1 представитель от группы выходит к доске и устанавливает изображения напротив термина)

Итак, готов глоссарий нашей темы: автотрофы, гетеротрофы, консументы, продуценты, 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: Слайд 2

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)

Слайд 3-определение Трофические пищевые цепи

Вот ещё примеры пищевых цепей: слайд 4

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)

Приведенные выше типы пищевых цепей начинаются с фотосинтезирующих организмов и носят название пастбищных (или цепей выедания).Слайд 5

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.

Карточки-задания для групп

1. Хулиганы-воробьишки - превосходные воришки.
Им зерно лишь подавай - поуменьшат урожай.
Вот китайцы подсчитали, сколько зерен потеряли,
И издали свой декрет - воробьев свести на нет!
Перебили всех подряд, ждут - каков же результат?
Поначалу, в самом деле, закрома их пополнели.
А потом пришла беда - отворяйте ворота!
Все посевы, урожай насекомые сожрали.
Их в таком большом числе прежде не было нигде.
Оказалось, воробьята не едят совсем зерна-то:
Им родители с полей тащут мошек и червей.
Стало тут властям понятно - надо птиц вернуть обратно.
И пришлось им воробьев из чужих вести краев.
Если все с плеча рубить, можно дело загубить!

2. Ну что же, подведем баланс,
Чтоб в стихотворном виде
Экосистему юный глаз
Отчетливей увидел.
Она система потому,
Что в ней по форме строгой
Необходимый всем продукт
Идет своей дорогой.
и кто системе служит -
Живет себе, не тужит.
Вот на зеленый стебелек
садится пестрый мотылек,
попил нектар со всех цветов,
Их опылил - и в путь готов.
Но тут попался - Боже мой! -
На завтрак птице луговой.
А у нее гнездо в траве
И куча птенчиков в гнезде.
И уж, конечно, их помет
Питание траве дает.

3. Отрывок из сказки «Лягушка - царевна»

«Указала Баба-Яга, где растет этот дуб. Иван-царевич дошел до него и не знает, что ему делать, как сундук достать. Он и так и эдак пробовал его раскачать, нет, не поддается дуб.
Вдруг откуда ни возьмись, прибежал медведь и выворотил дерево с корнем, сундук упал и разбился вдребезги. Из сундука выскочил заяц и во всю прыть бежать пустился.
Глядь - а за ним уж волк гонится, нагнал, ухватил и в клочки разорвал.
Тут вылетела из зайца утка и поднялась высоко-высоко. А за ней сокол кинулся, как ударит ее, так из утки яйцо выпало прямо в синее море. Иван-царевич при такой беде сел на берегу и залился горькими слезами …»

4. Речь идёт о работе учёного:

Под микроскопом он открыл, что на блохе
Живет блоху кусающая блошка;
На блошке той - блошинка-крошка,
В блошинку же вонзает зуб сердито
Блошиночка, и так ad infinitum.

Составьте пищевую цепь, сохраняя литературные (поэтические) названия организмов.

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.

Слайд 6- пищевая сеть

Д) Экологические пирамиды - элемент лекции

Слайд 7 - экологические пирамиды

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.

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.

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.

Слайд 8 Правило 10 %

Е) Коллективная мыследеятельность - решение экологических задач.

Карточка задания «Кот в мешке». Работа в группах

1. 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.

Презентация 3

5. Информация о домашнем задании

А) Обязательный минимум - §5.5 «Пищевые связи. Круговорот веществ и энергии в экосистемах», §5.6 « Причины устойчивости и смены экосистем» (Учебник Сивоглазов В.И. 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. - 9-е изд., стереотип.-М.: Дрофа, 2013. - 381,[3]с.: ил.)

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 коллективное (по группам) - выпуск стенгазеты или плаката, посвященные Дню защиты от экологических катастроф (26 апреля) :

Творческое задание индивидуальное - 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?

Преподаватель: Спасибо за урок, до свидания!