Методическая разработка по дисциплине: Биология. Тема: Поток энергии и цепи питания в экосистемах
методическая разработка

Кыштымский филиал

ГБПОУ «Миасский медицинский колледж»

                                                                                                                      Методическая разработка

практического занятия для преподавателя

 по биологии

Специальность «Сестринское дело»

Тема: «ПОТОК ЭНЕРГИИ И ЦЕПИ ПИТАНИЯ

В ЭКОСИСТЕМАХ»

Составил: преподаватель Зорина Т.Ф.

2020

Тема: «ПОТОК ЭНЕРГИИ И ЦЕПИ ПИТАНИЯ В ЭКОСИСТЕМАХ»

Методическое пояснение

Методическая разработка может быть использована преподавателем для проведения практического занятия, содержит для этого все необходимые материалы.

Эта тема занимает очень важное место в курсе экологии. В ходе изучения темы формируются одни из основных экологических понятий. Понять закономерности продуцирования биологического вещества в биогеоценозах, потоки энергии и круговорот веществ, обеспечивающие функционирование экологических систем, невозможно только на теоретических занятиях. Это происходит гораздо лучше в процессе решения ситуационных задач на практическом занятии.

Таким образом, тема занимает важное место в курсе «Общая биология» помогает лучше осознать всю сложность и разнообразие жизни.

Мотивация

Тема актуальна, так как экология жизненно важная для человека наука. Человек, наблюдая природу и присущую ей гармонию, невольно стремился внести эту гармонию в свою жизнь. Это желание стало особенно острым лишь сравнительно недавно, после того как сделались очень заметными последствия неразумной хозяйственной деятельности, приводящие к разрушению природной среды.

        Из-за экологической безграмотности или в погоне за сиюминутной выгодой многие не хотят задумываться о будущем, главное для них — получить больше сегодня. Людей не тревожит, что рано или поздно природа предъявит им свой счёт. И расплата может быть очень тяжелой. Уже сейчас в некоторых районах нашей страны жители обеспокоены не столько охраной природы, сколько восстановлением нормальных условий жизни. Но чтобы восстановить природную среду, необходимо знать законы, по которым она развивается. Знания основ экологии помогут разумно строить свою жизнь и обществу, и отдельному человеку.

Методическая цель занятия: решение ситуационных задач как средство закрепления и углубления знаний

Цели занятия:

1. Дидактические:

— закрепление знаний, полученных на теоретических занятиях;

— прослеживание возможностей использования экологических знаний в практической деятельности человека.

2. Развивающие:

— развитие основных экологических понятий: экосистема, биогеоценоз и т.д., путем решения ситуационных задач;

—  развитие способностей анализировать, обобщать, делать выводы.

3. Воспитательные:

— стремление воспитать аккуратность, точность, дисциплинированность;

— способствование воспитанию бережного отношения к окружающей среде.

Место проведения занятия: кабинет №407.

Межмодульные и междисциплинарные связи

Внутридисциплинарные связи

Оснащение: учебники, методические указания для студентов, карточки - задания для контроля знаний, презентация, мультимедийная установка.

Методы обучения:

1 уровень: М – объяснительно – иллюстрированный; МП – словесные (рассказ, лекция, беседа);

Наглядные (иллюстрация, демонстрация презентации);

2, 3 уровни: М – репродуктивный;

МП – ответы на вопросы, обсуждение ответов товарищей, решение ситуационных задач.

М – проблемное изложение; МП – постановка проблемы.

Формируемые общие компетенции:

01. Понимать сущность и социальную значимость своей будущей профессии, проявлять к ней устойчивый интерес;

04. Осуществлять поиск и использование информации, необходимой для эффективного выполнения возложенных на него профессиональных задач, а также для своего профессионального и личностного развития;

06. Работать в коллективе и команде, эффективно общаться с коллегами, руководством потребителями;

07. Брать ответственность за работу членов команды (подчинённых), за результат выполнения заданий;

10. Бережно относиться к историческому наследию и культурным традициям народа, уважать социальные, культурные и религиозные различия;

 12.  Организовать рабочее место с соблюдением требований охраны труда, производственной санитарии, инфекционной и противопожарной безопасности;

13. Вести здоровый образ жизни, заниматься физической культурой и спортом для укрепления здоровья, достижения жизненных и профессиональных целей.

Студенты должны уметь: оперировать основными экологическими понятиями, уметь решать ситуационные задачи по экологии, находить связь экологических знаний с практической деятельностью человека.

Студенты должны знать экологические понятия: экосистема, биогеоценоз, компоненты биогеоценоза (продуценты, консументы, редуценты), сеть питания, цепь питания, правило экологической пирамиды.

Внеаудиторная работа

Литература:

Основные источники:

1. Биология для медицинских колледжей и училищ. Р.Г.Заяц, В.Э.Бутвиловский. Ростов-на-Дону, «Феникс», 2018.

Дополнительные источники:

1. Общая биология, под редакцией академика Д.К. Беляева. М.: «Просвещение», 2011.

2.Сорокина Л.В.Тематические зачеты по биологии. М.; Творческий центр «Сфера», 2003.

З. Криксунов Е.А., Пасечник В.В. Экология, Дрофа, М.; 2002.

Хронологическая карта занятия 90 мин.

*Примечание

Контрольную проверку знаний можно и не проводить, если студенты показали высокий уровень исходных знаний, все активно и самостоятельно решали задачи. В таком случае знания студентов оцениваются по ходу выполнения работы, а время, отведенное на контроль знаний посвятить решению задач. Или оценить «автоматически» наиболее отличившихся студентов, а для остальных провести контроль знаний.

Приложение №1

Решить задачи № 1-5

Задача №1

1. Дать название экосистеме, в состав которой могут войти данные виды животных и растений.

2. С помощью стрелок укажите взаимосвязи, которые могут существовать между данными видами в природе (кратко пояснить)

Задача №2

           1. Достройте        схему пищевых взаимоотношений в смешанном лесу, поместив в соответствующие графы схемы названия организмов, поедающих друг друга (бактерии, заяц, кузнечик, ящерица, травянистые растения, мышь, змея, коршун).

        2. В чём отличие сети питания от цепи питания?

        3. Какое практическое значение имеет метод определения сетей питания в биогеоценозах, широко используемый экологами?

Приложение №1

Задача №3

Самка нетопыря-карлика, одного из видов летучих мышей, питающихся ночными растительноядными насекомыми и весящая всего около 5г, рождает двух детёнышей массой 1г каждого. За три или четыре недели выкармливания детёнышей молоком вес каждого достигает 4,5г.

На основании правила экологической пирамиды определите, какую массу насекомых должна истребить самка за это время, чтобы выкормить потомство. Чему равна масса растений сохраняющихся за счёт истребления самкой растительноядных насекомых?

Задача №4

Какое количество растительной биомассы сохраняет одна особь гигантской вечерницы (один из видов летучих мышей, обитающих в России и занесённый в красную книгу РФ), весящей около 50г и питающейся крупными жуками-носорогами (также занесены в Красную книгу РФ)?

Чем обусловлена особая уязвимость данной пищевой цепи?

Задача №5

Известно, что в Африканской саванне богатый травянистый покров, там обитают стада антилоп и других травоядных животных, за которыми охотятся львы.

1. Составьте одну из цепей питания в саванне.
2. Какое звено данной цепи питания будет иметь большую массу и почему? Как вы назовёте эту важную закономерность?
3. Объясните, почему цепи питания так коротки?

Приложение №1а

Эталоны решения задач

Задача № 1.

Стрелками показаны взаимосвязи, которые существуют между видами в природе. В первую очередь это пищевые отношения:

- хищник - жертва (лиса - мышь, сова - заяц и т.д.);

- паразит - хозяин (комар - мышь, комар - заяц);

- травоядные животные - растения (земляника - мышь).

А также другие отношения: конкуренция, возможность укрыться в листве и т.д. и т.п.

Если посмотреть на схему, то увидим сложное переплетение пищевых отношений - пищевую сеть.

Задача №2

Бактерии

Отличие сети питания от цепи питания заключается в том, что сеть питания отражает все сложные пищевые отношения, складывающиеся в биогеоценозах (вся схема), а цепь питания - путь передачи энергии и вещества (прямая линия - маршрут) с одного трофического уровня на другой (от звена к звену).

Примеры цепей питания в этой схеме:

-травянистые растения - мышь - коршун (3 звена);

 -травянистые растения - мышь - змея - коршун (4звена) и другие.

Метод определения сетей питания широко используется экологами и имеет большое практическое значение, так позволяет спрогнозировать возможные нарушения цепей питания, при необходимости (когда речь идет о редких и исчезающих видах) скорректировать их.

Задача 3.

1. Составляем цепь питания

растения - ночные растительноядные - самка нетопыря - детеныши                                                                         - карлика

1                              2              3                    4

2. Каждый        из птенцов прибывает на 3,5 г., вместе на 7 г.

3. Используя        правило экологической пирамиды (в расчет берем 10% от предыдущего уровня), производим расчеты. Детеныши находятся на четвертом трофическом уровне пирамиды.

7000г.        - 700г.        -        70г.            -              7г.

1                         2        3        4

Ответ: самка нетопыря-карлика истребить 700г ночных растительноядных насекомых для выкармливания потомства. Масса сохранившихся растений равна 7000г.

Задача 4.

1. Составляем цепь питания.

растения - жуки-носороги - гигантская вечерница

     1          2              3

2. Используя правило экологической пирамиды, производим расчеты

   5000г.        500г.           50г.

Ответ: одна особь гигантской вечерницы, питающаяся жуками-носорогами, сохранит 5000 г. растительной биомассы. Особая уязвимость данной пищевой цепи обусловлена тем, что оба вида занесены в Красную книгу, т.е. являются редкими, вымирающими.

Задача №5.

1. Составляем        одну из цепей питания в саванне.

растения          -                антилопы          -                 львы

1        2        3

2. Первое        звено (растения) в данной цепи питания будет иметь большую массу в соответствии с правилом экологической пирамиды. Эта закономерность называется - пирамида биомассы.

3. Цепи питания так коротки, потому что в саванне достаточно благоприятные условия для антилоп, а у львов практически нет естественных врагов.

Приложение №2

Вариант №1

1. Дайте определение:

        — продуценты;

        — цепь питания;

        — экосистема

2. Решите задачу:

На основании правила экологической пирамиды определите, сколько потребуется травы. Чтобы вырос один орёл весом 5 кг?

Вариант №2

1. Дайте определение:

        — консументы;

        — правило экологической пирамиды;

        — биогеоценоз

2. Решите задачу:

На основании правила экологической пирамиды определите, сколько потребуется планктона, чтобы вырос один медведь весом 300кг?

Приложение  №2а

Эталоны ответов к контрольным заданиям.

ВАРИАНТ №1.

 1.Определения смотри в словаре (приложение №4).

 2. Решение задачи.

-        Составляем цепь питания:

Трава  —  мыши  —  змеи  —  орел

    1              2                3              4

-        Используя правило экологической пирамиды, производим расчеты:

5000кг — 500кг  —  50кг    —  5кг.

Ответ: для того, чтобы вырос 1 орел весом 5кг. потребуется примерно 5000кг травы.

ВАРИАНТ №2.

1 .Определения смотри в словаре (приложение№4).

2.Решение задачи.

-        Составляем цепь питания:

планктон — мелкая рыба — крупная рыба — медведь

     1                      2        3            4

-        Производим расчеты согласно правилу экологической пирамиды:

300000кг  —   30000кг       —      3000кг       —     300кг.

Ответ: чтобы вырос один медведь весом 300кг. потребуется примерно 300000кг планктона.

Приложение №3

СЛОВАРЬ

1. Биогеоценоз        - устойчивая, саморегулирующаяся экологическая система, состоящая из растений, животных и микроорганизмов, находящихся в постоянном взаимодействии друг с другом и с элементами неживой природы.

2. Консументы        (потребители) - гетеротрофные организмы, потребляющие органические вещества.

3. Правило        экологической пирамиды - продуктивность последующего трофического уровня составляет не более 5 - 20 % от продуктивности предыдущего.

4. Продуценты        - автотрофные организмы, производящие органические вещества в результате фотосинтеза.

5. Редуценты        (деструкторы) - организмы, разрушающие органические вещества и превращающие их, в конечном счете, в неорганические.

6. Сеть        питания - соединение цепей питания (член одной цепи питания является членом другой).

7.Трофические        уровни - звенья цепи питания (растения - растительноядные - хищники).

8. Цепь        питания - путь, по которому происходит превращение энергии Солнца в энергию органических веществ автотрофных организмов, затем растительноядных гетеротрофов и далее хищников.

9. Экосистема - это совокупность совместно обитающих разных видов организмов и условий их существования, находящихся в закономерной взаимосвязи друг с другом.