Методическая разработка по биологии на тему "Влияние экологических факторов на живые организмы"

ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
НОВОСИБИРСКОЙ ОБЛАСТИ
«БАРАБИНСКИЙ МЕДИЦИНСКИЙ КОЛЛЕДЖ»

Рассмотрено на заседании ЦМК

Протокол № ____от________________

                                                                                       Председатель_____________________

                            (Ф.И.О)

МЕТОДИЧЕСКАЯ РАЗРАБОТКА

ТЕОРЕТИЧЕСКОГО ЗАНЯТИЯ ДЛЯ ПРЕПОДАВАТЕЛЯ

Специальность 34.02.01 Сестринское дело (с базовой подготовкой)

Учебный предмет  ОУП.12. Биология

Раздел 7. Основные понятия экологии

Тема 7.3. Влияние экологических факторов на живые организмы. Абиотические факторы

Разработчик: преподаватель биологии Дъячук Людмила Владимировна

2020

Содержание

Методический лист …………………………………………………………..4 Интегративные связи…………………………………………………………5

Примерная хронокарта занятия……………………………………………...6

Исходный материал…………………………………………………………. 9

Контроль знаний  по предыдущей теме…………………………………….13

Задания для закрепления и систематизации знаний……………………….13

Предварительный контроль знаний………………………………………...15

Задание для самостоятельной внеаудиторной работы студентов………...16

Список использованных источников……………………………………….17

Выписка из рабочей программы
учебного предмета ОУП.12. Биология
для специальности 34.02.01 Сестринское дело (с базовой подготовкой)

Тема 7.3. Влияние экологических факторов на живые организмы. Абиотические факторы	Содержание учебного материала	2
	Абиотические факторы, примеры их действия на живые организмы. Формирование умения выявлять абиотические и биотические компоненты экосистем, взаимосвязи организмов в экосистеме, умения составлять схемы путей переноса веществ и энергии в экосистемах, исследовать биологические системы на биологических моделях.		1,2
	Лабораторные работы	-
	Практические занятия	-
	Контрольная работа	-
	Самостоятельная работа обучающихся; работа с конспектом лекции	1

МЕТОДИЧЕСКИЙ ЛИСТ

Тип занятия – комбинированный урок

Вид занятия – лекция, объяснение с демонстрацией наглядных пособий, выполнения заданий.

Продолжительность – 90 мин.

ЦЕЛИ ЗАНЯТИЯ

1. Учебные цели:

     - сформировать знания об абиотических факторах, примерах их действия на живые организмы, сформировать умения выявлять абиотические и биотические компоненты экосистем, взаимосвязи организмов в экосистеме.

2. Развивающие цели:

- развивать навыки познавательной деятельности, навыки познавательной рефлексии как осознания совершаемых действий и мыслительных процессов, их результатов и оснований, границ своего знания и незнания, новых познавательных задач и средств их достижения, умение применять различные методы познания.

3. Воспитательные цели:

- формирование готовности и способности к самостоятельной, творческой и ответственной деятельности; готовности и способности к образованию, в том числе самообразованию,  формирование экологического мышления.

Методы обучения – объяснительно-иллюстративный, репродуктивный, частично – поисковый.

Место проведения занятия – кабинет биологии, анатомии и генетики

человека с основами медицинской генетики.

МОТИВАЦИЯ

     В.И. Вернадский говорил: «Ни один живой организм в свободном состоянии на Земле не находится. Все организмы неразрывно и непрерывно связаны, прежде всего, питанием и дыханием – с окружающей их материально-энергетической средой. Вне ее в природных условиях они существовать не могут».

     Живые организмы тесно связаны между собой и со средой обитания: рыбы живут в воде, волки, лисицы, зайцы – в лесу. Взаимно обеспечивая жизнедеятельность друг друга, они образуют устойчивые сообщества, а в комплексе со средой обитания – устойчивую систему, которая получила название «экосистема» (от греческого «экос» – жилище, местообитание).

      Познание экосистемного строения среды обитания позволит человеку оптимально взаимодействовать с природой.

Знание особенностей взаимодействия живых организмов, особенностей их влияния друг на друга позволит развивать навыки познавательной деятельности, навыки познавательной рефлексии, умение применять различные методы познания, формировать экологическое мышление.

Интегративные связи

 

ПРИМЕРНАЯ  ХРОНОКАРТА  ЗАНЯТИЯ

п/№	Наименование этапа	Время	Цель этапа	Деятельность		Оснащение
				преподавателя	студентов
-1-	-2-	-3-	-4-	-5-	-6-	-7-
1.	Организационный этап	2 мин.	Организация начала занятия, подготовка рабочего места студентов	Отмечает отсутствующих студентов в журнале	Староста  называет отсутствующих студентов. Студенты  приводят в соответствие внешний вид, готовят рабочие места.	Журнал, тетради
2.	Контроль знаний по предыдущей теме	13 мин.	Оценка уровня сформированности знаний по теме «Взаимоотношения организмов и окружающей среды»	Инструктирует и проводит контроль	Индивидуальный опрос	Приложение 1 Индивидуальный опрос
3.	Мотивационный этап	1 мин.	Развитие интереса к новой теме	Объясняет студентам важность изучения данной темы	Слушают, задают вопросы	Методическая разработка теоретического занятия
4.	Цели занятия	1 мин	Установка приоритетов при изучении темы	Озвучивает цели занятия	Слушают, записывают в тетрадь новую тему	Методическая разработка теоретического занятия, презентация
5.	Изложение исходной информации	45 мин.	Формирование знаний об абиотических факторах, примерах их действия на живые организмы, формирование умения выявлять абиотические и биотические компоненты экосистем, взаимосвязи организмов в экосистеме.	Излагает новый материал	Слушают, записывают
6.	Выполнение заданий для закрепления знаний	18  мин.	Закрепление знаний, формирование умения выявлять абиотические и биотические компоненты экосистем, взаимосвязи организмов в экосистеме, развивать навыки познавательной деятельности, навыки познавательной рефлексии, умение применять различные методы познания.	Инструктирует и контролирует выполнение заданий, обсуждает правильность ответов	Выполняют задания, слушают правильные ответы, после выполнения, вносят коррективы	Приложение 2 Задания для закрепления знаний
7.	Предварительный контроль новых знаний и проверка	7 мин.	Оценка эффективности занятия и выявление недостатков в новых знаниях, формирование готовности и способности к самостоятельной, творческой и ответственной деятельности; готовности и способности к образованию, в том числе самообразованию,  формирование экологического мышления.	Инструктирует и проводит контроль	Выполняют задания	Приложение 3
8.	Подведение итогов занятия	1 мин	Развитие эмоциональной устойчивости, дисциплинированности	Оценивает работу группы в целом. Объявляет оценки, мотивирует студентов, выделяет наиболее подготовленных	Слушают, участвуют в обсуждении, задают вопросы	Журнал
9.	Задание для самостоятельной внеаудиторной  работы студентов	2 мин.	Формирование и закрепление знаний, формирование готовности и способности к образованию, в том числе самообразованию  при работе с конспектом лекции	Дает задание для самостоятельной внеаудиторной работы студентов, инструктирует	Записывают задание	Приложение 4

Исходный материал

План

1.Абиотические факторы

2. Свет — основной источник энергии на Земле

3. Температура

4. Влажность

1. Абиотические факторы

Абиотические факторы - все компоненты неживой природы, среди которых наиболее важны свет, температура, влажность и другие компоненты климата, а также состав водной, воздушной и почвенной среды.

2. Свет — основной источник энергии на Земле

Свет (освещенность) представляет собой мощный стимул активности организмов — фотопериодизма в жизни растений (рост, цветение, опадание листвы) и животных (линька, накопление жира, миграции и размножение птиц и млекопитающих, наступление стадии покоя — диапаузы, поведенческие реакции и др.).

По отношению к свету выделяют следующие экологические группы растений:

•                    гелиофиты (светолюбивые);

•                    сциофиты (тенелюбивые);

•                    теневыносливые (факультативные гелиофиты).

Гелиофиты. Световые растения. Обитатели открытых мест обитания: лугов, степей, верхних ярусов лесов, ранневесенние растения, многие культурные растения.

Характеризуются следующими признаками:

•                    мелкие размеры листьев; встречается сезонный диморфизм: весной листья мелкие, летом - крупнее;

•                    листья располагаются под большим углом, иногда почти вертикально;

•                    листовая пластинка блестящая или густо опушенная;

•                    образуют разряженные насаждения.

Сциофиты.  Не выносят сильного света. Места обитания: нижние затемненные ярусы; обитатели глубоких слоев водоемов. Прежде всего, это растения, растущие под пологом леса (кислица, костынь, сныть). Характеризуются следующими признаками:

•                    листья крупные, нежные;

•                    листья темно-зеленого цвета;

•                    листья подвижные;

•                    характерна так называемая листовая мозаика (то есть особое расположение листьев, при котором листья максимально не заслоняют друг друга).

Теневыносливые:  Занимают промежуточное положение. Часто хорошо развиваются в условиях нормального освещения, но могут при этом переносить и затемнение. По своим признакам занимают промежуточное положение

3. Температура

Большинство видов приспособлено к довольно узкому диапазону температур. Некоторые организмы, особенно в стадии покоя, способны существовать при очень низких температурах. Например, споры микроорганизмов выдерживают охлаждение до - 200°С. Отдельные виды бактерий и водорослей могут жить и размножаться в горячих источниках при температуре +80- +88°С. Диапазон колебаний температуры в воде значительно меньше, чем на суше, соответственно и пределы выносливости к колебаниям температуры у водных организмов уже, чем у наземных. Однако и для водных и для наземных обитателей, оптимальной является температура в пределах 15-30°С.

Температура, в отличие от света, является исключительно витальным (энергетическим) фактором. У растений и животных (особенно холоднокровных животных) повышение температуры тела вызывает ускорение всех биохимических и физиологических процессов. Так, при повышении температуры сокращается время, необходимое для прохождения отдельных стадий развития. Например, для развития гусениц бабочки-капустницы от яйца до куколки при температуре 10 С требуется 100 суток, а при 26 С - только 10 суток.

Температура также воздействует и на течение других физиологических процессов (количество потребляемой пищи, поведение, плодовитость и так далее). Температурный режим, связанный с географической широтой и другими факторами, определяет границы распространения видов.

Пределы выносливости организмов

+70 ... + 90 ^oС выносят водоросли горячих источников. Некоторые бактерии способны развиваться в кратерах вулканов. Сухие семена переносят температуры, близкие к абсолютному нулю. Некоторые древесные растения могут переносить температуры -60 ... -70 ^oС. В полярных льдах есть виды водорослей, которые существуют в очень узких температурных пределах - около 0 ^oС.

Различают организмы с непостоянной температурой тела - пойкилотермные (от греч. poikilos - различный, переменчивый и therme - тепло) и организмы с постоянной температурой тела - гомойотермные (от греч. homoios - подобный и therme - тепло). Температура тела пойкилотермных организмов зависит от температуры окружающей среды. Ее повышение вызывает у них интенсификацию жизненных процессов и, в известных пределах, ускорение развития.

В природе температура непостоянна. Организмы, которые обычно подвергаются воздействию сезонных колебаний температур, что наблюдается в умеренных зонах, хуже переносят постоянную температуру. Резкие колебания температуры - сильные морозы или зной - также неблагоприятны для организмов. Существует много приспособлений для борьбы с охлаждением или перегревом.   С наступлением зимы растения и пойкилотермные животные впадают в состояние зимнего покоя. Интенсивность обмена веществ резко снижается, в тканях запасается много жиров и углеводов. Количество воды в клетках уменьшается, накапливаются сахара и глицерин, препятствующие замерзанию.       

 В жаркое время года включаются физиологические механизмы, защищающие от перегрева. У растений усиливается испарение воды через устьица, что приводит к снижению температуры листьев. У животных в этих условиях также усиливается испарение воды через дыхательную систему и кожные покровы. Кроме того, пойкилотермные животные избегают перегрева путем приспособительного поведения: выбирают местообитания с наиболее благоприятным микроклиматом, в жаркое время дня скрываются в норах или под камнями, проявляют активность в определенное время суток и т. п.

Таким образом, температура окружающей среды представляет собой важный и зачастую ограничивающий жизненные проявления фактор.
Гораздо меньше зависят от температурных условий среды животные гомойотермные - птицы и млекопитающие. Ароморфные изменения строения позволили этим двум классам сохранять активность при очень резких перепадах температур и освоить практически все места обитания.
Угнетающее действие низких температур на организмы усиливается сильными ветрами.

4. Влажность

        Вода играет исключительно важную роль в жизнедеятельности клетки и организма в целом. Поддержание количества воды на достаточном уровне составляет одну из основных физиологических функций любого организма.
       Роль влажности как экологического фактора для наземных организмов обусловлена тем, что осадки (а соответственно влажность воздуха и почвы) распределяются на земной поверхности в течение года очень неравномерно. Так как большинство наземных животных и растений влаголюбивы, то недостаток влажности часто оказывается причиной, ограничивающей их жизнедеятельность и распространение.

        У организмов в процессе эволюции сформировались различные приспособления к добыванию и экономному расходованию влаги (вспомните растения и животных пустыни и полупустыни, засушливых степей), к переживанию засушливого времени года в состоянии покоя и др. Так, многолетние растения пустыни имеют сильно развитые корни, иногда очень длинные (например, у верблюжьей колючки до 16 м), достигающие влажного слоя, или чрезвычайно разветвленные.

  Большинство животных пустыни может обходиться без воды; источником влаги для грызунов, пресмыкающихся, насекомых и других мелких животных служит пища. У некоторых животных вода образуется в организме в результате окислительных реакций. Поэтому характерные для многих обитателей пустыни обильные жировые отложения служат своеобразным резервом воды в организме, например горб у верблюда, подкожные отложения жира у грызунов. Защитой от испарения воды у животных служит малая проницаемость наружных покровов тела.
         Иной тип приспособления к недостатку влаги наблюдается у многих растений и животных, обитающих в условиях периодической сухости. У них возникает состояние покоя, которое характеризуется остановкой роста и развития, резко сниженным обменом. Некоторые грызуны и черепахи с наступлением жаркого и сухого периода в пустыне, когда выгорает растительность, впадают в летнюю спячку. Состояние летнего покоя у многолетних растений часто сопровождается сбрасыванием листьев или полным отмиранием наземных частей, что имеет место у многих растений пустынь.

В зависимости от режима влаги растения в местах и обычного произрастания подразделяются на гигрофиты-растения избыточного увлажненных мест, мезофиты-растения достаточно увлажненных мест и ксерофиты - растения сухих местообитаний. Есть еще группа водных цветковых растений — гидрофиты, которые обитают в водной среде (стрелолист, элодея, роголистник). Недостаток влаги служит ограничивающим фактором, определяющим границы жизни и ее зональное распределение.

При недостатке воды у животных и растений вырабатываются приспособления к ее добыванию и сохранению. Одна из функций листопада — приспособление против избыточной потери воды. У растений засушливых мест листья мелкие, иногда в форме чешуек (в этом случае стебель принимает на себя функцию фотосинтеза); той же цели служит распределение устьиц на листе, которое может уменьшать испарение воды.                                                                                                                  

Животные в условиях сильно пониженной влажности во избежание потери воды активны ночью, днем они скрываются в норах и даже впадают в оцепенение или спячку. Грызуны не пьют воду, а пополняют ее с растительной пищей.     Своеобразным резервуаром воды для животных пустынь являются жировые отложения (горб у верблюда, подкожные отложения жира у грызунов, жировое тело у насекомых), из которых поступает вода, образующаяся в организме при окислительных реакциях в ходе расщепления жира.

Приложение 1

Контроль знаний по предыдущей теме

1) Что такое экологические факторы? На какие группы делятся экологические факторы? Что называют зоной оптимума экологического фактора? Верхние и нижние пределы выносливости.

2) Что называется пределом выносливости и что его определяет? Приведите примеры

3) Что такое ограничивающий фактор? Показатели распространения видов.

4) Как меняется выносливость организмов к действию экологических факторов на разных стадиях онтогенеза?

Критерии оценки за устный опрос (контрольные вопросы)

Оценка   "5" ставится, если обучающийся:  показывает глубокое и полное знание и понимание материала; полное понимание сущности рассматриваемых понятий, явлений и закономерностей, теорий, взаимосвязей; умеет составить полный и правильный ответ; правильно и обстоятельно отвечает на дополнительные вопросы; допускает не более одного недочёта, который легко исправляет.

Оценка   "4" ставится, если обучающийся: показывает знание всего изученного материала; даёт полный и правильный ответ; допускает незначительные ошибки и недочёты; небольшие неточности в формулировке понятий; материал излагает в логической последовательности, допуская негрубую ошибку или два недочёта, которые может исправить.

 Оценка   "3" ставится, если обучающийся: излагает материал фрагментарно; не всегда последовательно, допускает ошибки при формулировке выводов, ошибки при определении понятий; отвечает неполно на вопросы преподавателя.

Оценка   "2" ставится, если обучающийся: не раскрывает основное содержание материала; не делает выводов и обобщений; допускает более двух грубых ошибок, которые не может исправить даже при помощи преподавателя.

Приложение 2

Задания для закрепления знаний по теме

«Влияние экологических факторов на живые организмы. Абиотические факторы»

1. Ответьте кратко на вопросы:

1) Какие факторы  называются абиотическими факторами?

Ответ: Абиотические факторы - все компоненты неживой природы, среди которых наиболее важны свет, температура, влажность и другие компоненты климата, а также состав водной, воздушной и почвенной среды.

2) На какие группы делят растения по отношению к свету?

Ответ: По отношению к свету выделяют следующие экологические группы растений:

•                    гелиофиты (светолюбивые);

•                    сциофиты (тенелюбивые);

•                    теневыносливые (факультативные гелиофиты).

3) Как влияет температура на живые организмы?

Ответ: У растений и животных (особенно холоднокровных животных) повышение температуры тела вызывает ускорение всех биохимических и физиологических процессов. Температура также воздействует и на течение других физиологических процессов (количество потребляемой пищи, поведение, плодовитость и так далее). Температурный режим, связанный с географической широтой и другими факторами, определяет границы распространения видов.

4) На какие группы делят организмы по механизмам поддержания температуры?

Ответ: Различают организмы с непостоянной температурой тела - пойкилотермные и организмы с постоянной температурой тела – гомойотермные.

5) На какие группы делят растения в зависимости от режима влаги?

Ответ: В зависимости от режима влаги растения в местах и обычного произрастания подразделяются на гигрофиты-растения избыточного увлажненных мест, мезофиты-растения достаточно увлажненных мест и ксерофиты - растения сухих местообитаний. Есть еще группа водных цветковых растений — гидрофиты, которые обитают в водной среде.

За каждый правильный ответ – 1 балл (максимально – 5 баллов)

2. Заполните таблицу

Приспособления организмов к изменениям температуры окружающей среды

Изменение фактора	Приспособления животных	Приспособления растений
Повышенная температура
Низкая температура

Эталон ответа:

Приспособления организмов к изменениям температуры окружающей среды

Изменение фактора	Приспособления животных	Приспособления растений
Повышенная температура	Включаются физиологические механизмы, защищающие от перегрева. Усиливается испарение воды через дыхательную систему и кожные покровы.	Усиливается испарение воды через устьица, что приводит к снижению температуры листьев.
Низкая температура	Впадают в состояние покоя, снижается интенсивность обмена веществ, запасаются жиры, углеводы.	Уменьшается количество воды в клетках, накапливаются сахара и глицерин, препятствующие замерзанию.

За каждый правильный ответ – 1 балл (максимально – 4 балла)

Приложение 3

Предварительный контроль новых  знаний

Выберите один правильный ответ:

1. К абиотическим факторам относят:

1) конкуренцию растений за поглощение света

2) влияние растений на жизнь животных

3) изменение температуры в течение суток

4) загрязнение окружающей среды человеком

2. Ветер, осадки, пыльные бури - это факторы:

1) антропогенные

2) биотические

3) абиотические

4) ограничивающие

3. К абиотическим факторам среды относят:

1) подрывание кабанами корней

2) нашествие саранчи

3) образование колоний птиц

4) обильный снегопад

          4. К абиотическим факторам, определяющим численность популяции, относят:

1) межвидовую конкуренцию

2) паразитизм

3) понижение плодовитости

4) влажность

5.  К абиотическим экологическим факторам относится:

1) плодородность почвы

2) большое разнообразие растений

3) наличие хищников

4) температура воздуха

6. Какой из факторов регулирует сезонные явления в жизни растений и животных?

1) смена температуры

2) уровень влажности воздуха

3) наличие убежища

4) продолжительность дня и ночи

7. Фактор, ограничивающий рост растений в еловом лесу:

1) недостаток влаги

2) нехватка минеральных солей

3) недостаток света

4) избыток тепла

Эталоны ответов:

1. – 3

2. – 3

3. – 4

4. – 4

5. – 4

6. – 4

7. - 3

Критерии оценки:

При ответе без ошибок – оценка «5»;

1 ошибка – оценка «4»;

2  ошибки – оценка «3».

Критерии оценки за работу по новой теме

Оценка «5»: обучающийся набирает 13-14 баллов (1балл за каждый правильный ответ)

Оценка «4»: обучающийся набирает 10-11 баллов

Оценка «3» не ставится

Приложение 4

Задание для самостоятельной внеаудиторной  работы студентов

Выучить конспект лекции

Список использованных источников

 1. Биология. Общая биология. 10-11 класс. [Текст]:  Рабочая тетрадь к учебнику В.И. Сивоглазова, И.Б. Агафоновой «Биология. Общая биология. 10-11 классы» / И.Б. Агафонова, В.И. Сивоглазов; под ред. И.Б. Морзунова. – М.: Дрофа, 2013. – 143 с. : ил.

 2. Общая биология [Текст]: учеб. для 10-11 кл. общеобразоват. учреждений / Беляев Д.К., Бородин Г.М., Воронцов Н.Н. [и др.]; под ред. Д.К. Беляева, Г.М. Дымшица. – М.: Просвещение, 2006. – 304 с: ил; 21 см. – 100000 экз.

3. Пономарёва, И.Н. Общая биология [Текст]: учеб. для учащихся 10 класса общеобразовательных учреждений / И.Н.Пономарёва, О.А. Корнилова, Т.Е. Лощилина; под ред. И.Н. Пономарёвой. – М.: Вентана-Граф, 2006. – 224с.: ил.