Инфоурок / Биология / Конспекты / Урок: "Колебания численности и гомеостаз популяций"
Обращаем Ваше внимание: Министерство образования и науки рекомендует в 2017/2018 учебном году включать в программы воспитания и социализации образовательные события, приуроченные к году экологии (2017 год объявлен годом экологии и особо охраняемых природных территорий в Российской Федерации).

Учителям 1-11 классов и воспитателям дошкольных ОУ вместе с ребятами рекомендуем принять участие в международном конкурсе «Законы экологии», приуроченном к году экологии. Участники конкурса проверят свои знания правил поведения на природе, узнают интересные факты о животных и растениях, занесённых в Красную книгу России. Все ученики будут награждены красочными наградными материалами, а учителя получат бесплатные свидетельства о подготовке участников и призёров международного конкурса.

ПРИЁМ ЗАЯВОК ТОЛЬКО ДО 21 ОКТЯБРЯ!

Конкурс "Законы экологии"

Урок: "Колебания численности и гомеостаз популяций"

Выбранный для просмотра документ домашнее задание.doc

библиотека
материалов

Инструкция к домашнему заданию по теме:

«Колебания численности и гомеостаз популяций. Экологические стратегии видов».

Непродуманное вмешательство человека в окружающую среду неоднократно приводило к экологическим катастрофам. Печально знаменитую историю вселения кроликов в Австралию можно дополнить десятками примеров. Интересно ! В таком случае Вам серия сложных экологических ситуаций!

Задание: На основании изученного материала о взаимоотношениях в системе «Хищник-жертва» предложите способы решения экологических проблем. Свои ответы Вы можете оформить в виде текстовых описаний, фотоколлажей, презентаций.


Задание № 1

Вhello_html_3d16deb5.jpg 80-е гг. XIX в. огромные полчища крыс и мышей почти уничтожили на Кубе плантации сахарного тростника.

Для борьбы с грызунами из Ямайки завезли мангуст. Мангусты приспособились к местным условиям и стали быстро размножаться.

Жертвами мангуст стали не только крысы, но и домашние птицы. Мангусты стали нападать даже на овец и свиней. Кубинские ветеринары рассматривают мангустов как серьезную проблему для животноводства страны.


Задание № 2

Нhello_html_f030703.jpgепарный шелкопряд (Lymantria dispar) – бабочка, гусеницы которой поедают хвою деревьев, – страшный вредитель лесов Евразии.

Самец непарного шелкопряда значительно меньше самки (отсюда и название – непарный). Бабочки непарного шелкопряда были привезены с лабораторию США, откуда им удалось улететь.

Тысячи гектаров хвойных лесов были уничтожены непарным шелкопрядом в США.




Задание № 3

hello_html_maef91aa.jpg

В Черном море брюхоногий моллюск рапана (Rapana Venosa) поедает мидий и других моллюсков, нанося вред марикультурам.

Сюда моллюск попал из Японского моря, где его численность никогда не была велика. В Черном море моллюск беспрепятственно размножается…







Задание № 4

Вhello_html_m10c990b2.jpg 1966 г. из фермы в американском штате Флорида сбежали лягушковые сомы, завезенные из Юго-Восточной Азии.

Лягушковые сомы могут некоторое время дышать воздухом и переползать на плавниках из одного водоема в другой.

Сейчас они покорили 22 округа Южной Флориды и активно вытесняют местные породы рыб.






Задание № 5

hello_html_3f606c20.jpgИз долины реки Колорадо (США) в Западную Европу (предположительно с грузом картофеля на сухогрузе) проник колорадский жук (Leptinotarsa decemlineata) вредитель картофеля и других пасленовых. Естественные враги колорадского жука остались в Америке, поэтому вредитель картофеля стал быстро распространяться на восток. Сначала он захватил Францию и Германию, затем Польшу и Украину. В настоящее время жук стал встречаться в южных районах Архангельской области.


Задание № 6

hello_html_m2c66e221.jpgКогда колонисты осваивали Новый Свет (Америку), там не было воробьев (Passer domesticus)– они попали туда позже в трюме корабля с грузом зерна.

Колонисты обрадовались появлению воробышков и стали строить им домики и устраивать кормушки.

Скоро воробьев стало очень много и они сделались бичом фермеров, поедая корм домашней птицы и вредя посевам.

Воробьев стреляли, травили ядовитыми приманками, но их численность уменьшилась только тогда…



Задание № 7

hello_html_372be16a.jpgНа одном из островов Индонезии для борьбы с малярийными комарами (Anopheles maculipennis) использовали ядохимикат ДДТ. Препарат убил комаров, но он попал также в организмы тараканов, которые не погибли, но стали малоподвижными. Таких тараканов стали ловить ящерицы, которые отравлялись и утрачивали оборонительные инстинкты. Отравленные ящерицы стали малоактивными, поэтому повысилось количество гусениц. Массово размножавшиеся гусеницы выедали тростниковые крыши хижин, и крыши.

8


Выбранный для просмотра документ конспект Колебания численности и гомеостаз популяций.doc

библиотека
материалов

Урок-изучение нового материала «Колебания численности и гомеостаз популяций. Экологические стратегии видов».

Автор: Смирнова Валентина Александровна. Smirnova.7@mail.ru

Место работы: Муниципальное общеобразовательное учреждение

гимназия № 8 им. Л.М. Марасиновой (гимназия № 8).

Предмет – биология, тип урока: урок – ознакомление с новым материалом.

Класс: 10-ый класс.

ИКТ – технологии:

1) самостоятельная работа с информационным электронным учебным модулем, предоставленным хранилищем «Ресурсы Федерального центра информационно-образовательных ресурсов»,

2) демонстрация при объяснении нового материала флэш –анимаций,

расположенных в Единой коллекции цифровых образовательных ресурсов

3) практическая работа с интерактивной моделью «Волки-кролики», расположенной на CDROM «Открытая биология». Версия 2.6 (Автор Д.И.Мамонтов). ООО «ФИЗИКОН» 2005,

4) умение осуществлять информационный поиск, сбор и выделение существенной информации, используя ресурсы сети Интернет,

5) домашнее задание по заполнению слайдов в готовой презентации.

Актуальность использо­вания средств ИКТ

  • повышение наглядности процесса обучения,

  • развитие навыков самостоятельного изучения материала с помощью информационных электронных учебных модулей (ЭУМ) и интерактивных моделей,

  • формирование компетенций учащихся по самостоятельному поиску информации с помощью сети Internet

  • развитие межпредметных связей с предметами естественно – научного цикла через методы статистической обработки данных с помощью дифференциальных уравнений и решение экологических задач.

Цели:

Обучающие:

  • Изучить основные статические и динамические характеристики популяции,

  • Сформировать умения работы с интерактивной моделью по изучению колебаний численности популяций,

  • Научиться выявлять виды с к – и р стратегией.

Развивающие:

  • умение осуществлять информационный поиск, сбор и выделение существенной информации из различных информационных источников,

  • использование полученных знаний для понимания законов совместной жизни популяций разных видов в сообществе,

  • умение прогнозировать сложные природные явления с помощью интерактивных моделей.

Воспитательные:

  • умение сотрудничать с педагогом и сверстниками при решении учебных проблем, принимать на себя ответственность за результаты своих действий.

Средства обучения:

  • Информационный электронный учебный модуль (ЭУМ) «Структурная единица вида-популяция»,

  • флэш - анимация «Рост численности домовой мыши при неограниченном размножении»,

  • флэш – анимация «Типы кривых выживания популяций»,

  • флэш – анимация «График колебания численности хищник-жертва на примере инфузорий»,

  • обучающий комплекс на CD – ROM «Открытая биология» Версия 2.6 (Автор Д.И.Мамонтов). ООО «ФИЗИКОН» 2005,

  • мультимедийная презентация, составленная преподавателем.

Организационный момент

Актуализация знаний учащихся по теме.

Этап 1. Поисковая задача.

В одной газете было опубликовано сообщение о совершенно необычной экспедиции, организованной в Японии. Два тральщика военно-морского флота этой страны вышли к берегам острова Окинава. На их борту было около 40 водолазов.

Вопрос: Предположите, почему так много водолазов участвовало, и в чём заключалась спасательная операция, которой они занимались?

Ответ: Водолазы должны были достать со дна полмиллиона морских звезд! Во многих морях и участках океана эти животные в последние годы превратились в агрессоров. Они разрушают коралловые рифы, поедают полезных животных, а все это подрывает основы экологического равновесия в Мировом океане.

Формулировка темы урока: 1903 можно рассматривать как год рождения новой отрасли экологии - дэмэкологии или экологии малых групп (популяций). Термин провозгласил немецкий эколог Шверт Фегер. Изучение основных характеристик популяции помогает регулировать её численность. Следовательно, на занятии нам предстоит познакомиться с особенностями жизнедеятельности отдельной популяции и выявить законы совместной жизни популяций разных видов в сообществе. После изучения нового материала, я предлагаю вновь вернуться к задаче и дать ответ на следующие вопросы:

Вопрос 1: Почему возросла численность морских звёзд?

Вопрос 2: Какие способы кроме отлова морских звёзд предложили бы Вы для решения этой ситуации?

Этап № 2. Изучение характеристик отдельной популяции

Работа с информационным электронным учебным модулем (ЭУМ) «Структурная единица вида-популяция». Модуль представляет собой пять информационных слайдов, описывающих:

1) понятие популяции, 2) структуру популяции, 3) показатели популяции (плотность, рождаемость, возрастной состав), 4) динамику популяции, 5) колебание численности популяции.

Преподаватель предлагает ознакомиться с тремя слайдами ЭУМ. После ознакомления с содержанием слайдов проводится демонстрация флэш – анимации «Типы кривых выживания популяций», которая поясняет графическое представление соотношения рождаемости и смертности, как ключевых характеристик популяции.

В качестве демонстрации роста численности популяции при отсутствии смертности используется анимации «Рост численности домовой мыши при неограниченном размножении»

В тетради краткие записи:

Динамические характеристики популяции:

  • темп роста или убыли численности,

  • рождаемость,

  • смертность,

  • темпы выселения или вселения (эмиграции и иммиграции).

Дополнение: В динамических показателях всегда учитывается время, в течение которого происходят те или иные изменения.

Статические характеристики популяции:

  • численность,

  • плотность,

  • возрастная и половая структура,

  • распределение в пространстве и т.п.

Статические характеристики популяции применяют для характеристики состояния популяции в какой-либо определенный момент времени.

Этап № 3: Изучение законов совместной жизни популяций разных видов

Преподаватель обращает внимание на слайды модуля ЭУМ №4 и

5.

Текст на слайде: Высокая численность зайца-русака может повлечь за собой рост численности популяций хищников. Следовательно, для поддержания экологического равновесия учёным- экологам необходимо выявлять законы совместной жизни популяций разных видов в сообществе.

Взаимодействие двух популяции впервые было исследовано Гаузе на популяциях инфузорий – Демонстрация анимационной модели «График колебания численности хищник-жертва на примере инфузорий». Модель показывает периодические колебания численности, которые получили название «Эффект Вольтера – Лотки». Преподаватель предлагает проверить эффект «пульсации» численности популяций в ходе практической работы.

Этап № 4. Практическая работа с интерактивной моделью «Волки – кролики».

Пояснение к ресурсу: Данная модель является чрезвычайно упрощённым и схематичным представлением отношений в природном сообществе. Интерактивная модель демонстрирует законы роста двух популяций, одна из которых представляет собой хищников (волков), а другая – их жертв (кроликов). Текущая численность волков и кроликов отображается на диаграмме в центре модели; количество волков и кроликов пропорционально высоте соответствующих столбцов. Эту же зависимость от времени можно наблюдать на графиках в правой части модели. Четыре поля численного ввода в левой части модели позволяют изменить её начальные параметры: начальное количество волков и кроликов, а также скорость рождения этих животных.

При организации работы с моделью роль учителя заключается в подготовке инструктивных бланков, имитирующих разные природные ситуации:

  • вспышка численности жертвы при постоянной численности хищников,

  • гибель численности жертвы в силу эпидемии,

  • миграция хищников в экосистему,

  • истребление хищников во время охоты и т.д.

Учащиеся работают в группах, заполняя бланки с разными первоначальными параметрами популяций.

Пояснение: модель удобна для организации работы в разноуровневых группах обучения и предполагает дифференциацию материала в зависимости от профиля обучения. В частности в группах, изучающих биологию на базовом уровне учащиеся могут ограничиться выявлением колебаний численности в системе «Хищник – жертва» и постановкой выводов об оптимальном соотношении животных для поддержания экологического равновесия.

В классах, изучающих биологию на повышенном уровне, рекомендуется провести расчёт численности волков и кроликов основе дифференциальных уравнений роста популяций. Руководствуясь описанием к- и р- стратегий вида, представленных на CDROM, определить и записать в отчётах стратегии развития видов, (глава 12.2.1 CDROM «Открытая биология».

Инструкция к работе

  1. Введите исходные показатели в окна на интерактивной модели

  2. Нажмите клавишу Старт

  3. Когда линия графика достигнет на оси абцисс показатель 180 недель, нажмите клавишу Стоп

  4. Сфотографируйте график клавишей Prt Sk и перенесите рисунок в текстовый документ, выполните обрезку рисунка по границам модели.

  5. Проанализируйте график и внесите измерения в таблицу.

Пример бланка к практической работы: «Изучение ситуации вспышки численности жертвы на фоне постоянной численности хищников».

Исходные показатели

Максимальная численность

На какой период

в неделях



1

Кролики


Рождаемость 3



Численность 60



Волки

Рождаемость 2



Численность 15





2

Кролики


Рождаемость 4



Численность 60



Волки

Рождаемость 2



Численность 15





3

Кролики


Рождаемость 5



Численность 60



Волки

Рождаемость 2



Численность 15



Сделайте выводы:

  1. Какое значение имеют взаимоотношения хищник – жертва в экосистемах?

  2. При каких значениях численности хищника и жертвы система способна поддерживать равновесие?

  3. Кто в данной системе является «стригером» или пусковым механизмом: хищник или жертва?

  4. * Определите стратегию поддержания численности (К- или Р-) каждого вида в данной модели?

  5. *Как человек может использовать знания о взаимодействии популяций в практической деятельности?

Этап № 5. Подведение итогов групповой работы.

Каждая группа проецирует на доску с помощью мультимедийного проектора отчёты с графиками и расчётами. Комментирует ход исследований и формулирует выводы.

Предполагаемые выводы:

  1. Знание взаимоотношений хищника и жертвы – важнейшее условие рационального природопользования ресурсов естественных экосистем.

  2. В окружающей среде человек становится на положение хищника и должен определять ту долю популяций жертв, которую он может использовать без риска разрушить ЭР (экологическое равновесие).

  3. Знание законов природы используется при разработке биометода защиты растений. Допустим благодаря разнообразию хищных насекомых и птиц удается естественным путем контролировать плотность популяций фитофагов и не прибегать к ядовитой приманке - пестицидам.

Рефлексия:

Ответы на вопросы, поставленные в начале занятия.

Домашнее задание «Где аукнется, там откликнется»:

Заполнение слайдов в готовой презентации. Текст на слайдах презентации описывает случаи непродуманного вмешательства человека в природу. Предполагается развёрнутый ответ, вставка на слайд фото или создание собственной презентации.

Информационные ресурсы:

Ресурсы Единой коллекции цифровых образовательных ресурсов

(http://school-collection.edu.ru/):

1) флэш – анимация «Рост численности домовой мыши при неограниченном размножении» (N 151289

2) флэш – анимация «Типы кривых выживания популяций» (N 150991)

3) флэш – анимация «Динамика численности популяции на примере трёх видов» (N 151154),

4) график колебания численности хищник-жертва на примере инфузорий (N 151259),

Ресурсы Федерального центра информационно- образовательных ресурсов http://fcior.edu.ru/

1) информационный электронный учебный модуль (ЭУМ) «Структурная единица вида-популяция» / Федеральный центр информационно- образовательных ресурсов, режим доступа [http://fcior.edu.ru/card/5709/strukturnaya-edinica-vida-populyaciya.html ]

Ресурсы на CDROM

1) «Открытая биология» Версия 2.6 (Автор Д.И.Мамонтов). ООО «ФИЗИКОН» 2005.

1) Мультимедийная презентация. Ссылка на документы Google:

https://docs.google.com/leaf?id=0BxMFslbrRpZDOTRhMWI3NjgtOGE5Ni00MDg2LWI0NWEtYWM2YTU1ODE3NGNi&hl=ru

2) Текстовый документ: ссылка на ресурс, импортированный в Интернет с помощью платформы сервисов Каламео:

http://www.calameo.com/read/000879365e9c807b8f858


Выбранный для просмотра документ №1.docx

библиотека
материалов

hello_html_34bd3732.png
hello_html_5c1c602a.png

hello_html_1cd19741.png

Выбранный для просмотра документ №2.docx

библиотека
материалов

hello_html_m29a42772.png
hello_html_m135a4b5e.png

hello_html_m2d83b23c.png








hello_html_1cd19741.png

Выбранный для просмотра документ №3.docx

библиотека
материалов

hello_html_19e3bd70.png
hello_html_m12940eac.png

hello_html_2db8b291.png


Самые низкие цены на курсы переподготовки

Специально для учителей, воспитателей и других работников системы образования действуют 50% скидки при обучении на курсах профессиональной переподготовки.

После окончания обучения выдаётся диплом о профессиональной переподготовке установленного образца с присвоением квалификации (признаётся при прохождении аттестации по всей России).

Обучение проходит заочно прямо на сайте проекта "Инфоурок", но в дипломе форма обучения не указывается.

Начало обучения ближайшей группы: 25 октября. Оплата возможна в беспроцентную рассрочку (10% в начале обучения и 90% в конце обучения)!

Подайте заявку на интересующий Вас курс сейчас: https://infourok.ru

Общая информация

Номер материала: ДБ-127120

Похожие материалы