Урок №4. «Влияние абиотических факторов на живые организмов»

Методическое пособие уроков с видеоматериалами

Тип урока - комбинированный

Методы: частично-поисковый, проблемного изложения, репродуктивный, объяснительно-иллюстративный.

Цель:

- осознание учащимися значимости всех обсуждаемых вопросов, умение строить свои отношения с природой и обществом на основе уважения к жизни, ко всему живому как уникальной и бесценной части биосферы;

Задачи:

Образовательные: показать множественность факторов, действующих на организмы в природе, относительность понятия «вредные и полезные факторы», многообразие жизни на планете Земля и варианты адаптаций живых существ ко всему спектру условий среды обитания.

Развивающие: развивать коммуникативные навыки, умения самостоятельно добывать знания и стимулировать свою познавательную активность; умения анализировать информацию, выделять главное в изучаемом материале.

Воспитательные:

Воспитывать культуру поведения в природе, качества толерантной личности, прививать интерес и любовь к живой природе, формировать устойчивое положительное отношение к каждому живому организму на Земле, формировать умение видеть прекрасное.

УУД

Личностные: познавательный интерес к экологии.. Понимание необходимости получения знаний о многообразии биотических связей в природных сообществах для сохранения естественных биоценозов. Способность выбирать целевые и смысловые установки в своих действиях и поступках по отношению к живой природе. Потребность в справедливом оценивании своей работы и работы одноклассников

Познавательные: умение работать с различными источниками информации, преобразовывать её из одной формы в другую, сравнивать и анализировать информацию, делать выводы, готовить сообщения и презентации.

Регулятивные: умение организовать самостоятельно выполнение заданий, оценивать правильность выполнения работы, рефлексию своей деятельности.

Коммуникативные: участвовать в диалоге на уроке; отвечать на вопросы учителя, товарищей по классу, выступать перед аудиторией, используя мультимедийное оборудование или другие средства демонстрации

Планируемые результаты

Предметные: знать - понятия «среда обитания», «экология», «экологические факторы» их влияние на живые организмы, «связи живого и неживого»;. Уметь - определять понятие «биотические факторы»; характеризовать биотические факторы, приводить примеры.

Личностные: высказывать суждения, осуществлять поиск и отбор информации; анализировать связи, сопоставлять, находить ответ на проблемный вопрос

Метапредметные: связи с такими учебными дисциплинами как биология, химия, физика, география. Планировать действия с поставленной целью; находить необходимую информацию в учебнике и справочной литературе; осуществлять анализ объектов природы; делать выводы; сформулировать собственное мнение.

Форма организации учебной деятельности – индивидуальная, групповая

Методы обучения: наглядно-иллюстративный, объяснительно-иллюстративный, частично-поисковый, самостоятельная работа с дополнительной литературой и учебником, с ЦОР.

Приемы: анализ, синтез, умозаключение, перевод информации с одного вида в другой, обобщение.

Основные понятия: абиотические факторы

Изучение нового материала

Влияние абиотических факторов на живые организмы

Несмотря на большое разнообразие экологических факторов, и характере их воздействия на организмы и в ответных реакциях живых существ можно выявить ряд общих закономерностей.

Положительное или отрицательное влияние экологического фактора на живые организмы зависит прежде всего от силы его проявления. Как недостаточное, так и избыточное действие фактора отрицательно сказывается на жизнедеятельности особей.

Интенсивность экологического фактора, наиболее благоприятная для жизнедеятельности организма, называется оптимумом. Хорошо известны оптимальные температуры цветения, плодоношения, прорастания, икрометания, размножения многих видов.

Свойство видов адаптироваться к тому или иному диапазону факторов среды называется экологической пластичностью (или экологической валентностью).

Представители разных видов сильно отличаются друг от друга как по положению оптимума, так и по экологической пластичности. Так, например, песцы в тундре могут переносить колебания температуры воздуха в диапазоне около 80°С (от +30° до -55°С), тогда как тепловодные рачки СорШа тггаЪШз выдерживают изменение температуры воды в интервале не более 6°С (от +23° до +29°С). Одна и та же сила проявления фактора может быть оптимальной для одного вида, вредной для другого и выходить за пределы выносливости для третьего.

Экологически непластичные, т. е. маловыносливые, виды называются стенобионтными (от греч. згепоз - узкий), более выносливые - эврибионтными (от греч. еугоз - широкий).

Стенобионтность и эврибионтность характеризуют различные типы приспособления организмов к выживанию. Так, по отношению к температуре различают эври- и стенотермные организмы; к концентрации солей - эври- и стеногалинные; к свету - эври- и стенофотные, к видам пищи - эври- и стенофагные.

Эврибионтность обычно способствует широкому распространению видов. Как известно, многие простейшие, грибы (типичные эврибионты) являются космополитами и распространены повсеместно. Стенобионтность же обычно ограничивает ареалы. Однако нередко благодаря жестким требованиям к среде обитания стенобионтам принадлежат обширные территории. Так, рыбоядная птица скопа, являясь типичным стенофагом, по отношению к другим факторам выступает как эврибионт. Она обладает способностью в поисках пищи передвигаться на большие расстояния и занимает значительный ареал.

Среди рыб, например, форель является с гомодермными видом, а окунь - эвритермным. Форель не способна переносить большие колебания температуры, в то время как окунь их легко переносит.

В 1840 г. Ю. Либих (1803-1873) предположил, что выносливость организмов обусловлена самым слабым звеном в цепи его экологических потребностей.

Ученый установил, что урожай зерна часто лимитируется не теми питательными веществами, которые требуются в больших количествах.

Лимитирующим может быть не только недостаток (минимум), но и избыток (максимум) экологического фактора. Представление о лимитирующем влиянии максимума наряду с минимумом развил В.Шелфорд в 1913 г.

Закон толерантности Шелфорда:

Лимитирующим фактором процветания может быть как минимум, так и максимум экологического фактора, диапазон между которыми определяет величину толерантности ( от лат. МегапИа - терпение), выносливости организма к данному фактору.

Виды, длительное время развивавшиеся в относительно стабильных условиях, утрачивают экологическую пластичность и вырабатывают черты стенобионтности, в то время как виды, существовавшие при значительных колебаниях факторов среды, приобретают повышенную экологическую пластичность и становятся эврибионтными.

Благодаря многочисленным исследованиям сегодня известны пределы существования многих растений и животных.

Для иллюстрации приведем данные опытов с животными, помещенными в термоградиентор - прибор, создающий разность температур.

Термоградиентор представляет собой трубку, один конец которой помещают в лед, а другой - в кипящую воду (водяная баня), в результате чего возникает градиент (разность) температур. В трубку помещают насекомых (или других мелких животных), после чего изучается закономерность их распределения по трубке. Оказывается, что большинство насекомых концентрируется на каком-то одном участке. При графическом изображении данная закономерность будет иметь вид параболы, где область наибольшей концентрации соответствует зоне температурного предпочтения.

В индивидуальном развитии живого организма, как правило, имеются периоды, когда он наиболее чувствителен к изменениям факторов среды. Такие периоды называются критическими, они чаще всего соответствуют стадиям размножения и раннему онтогенезу - происхождение, - индивидуальное развитие организма с момента оплодотворения до смерти). В это время многие факторы среды становятся лимитирующими. Зрелый кипарис может расти и на сухом нагорье, и на участке, погруженном в воду; однако размножается он только там, где есть влажная, но не заливаемая почва. Взрослые крабы и многие морские животные могут переносить солоноватую или даже пресную воду, однако для личинок крабов необходима высокая соленость, поэтому в реках размножение происходить не может.

Абиотические факторы среды и организмы