Экологические факторы и их влияние на живые организмы

На прошлом уроке вы познакомились со средами обитания организмов: наземно-воздушной, водной, почвенной и организменной.

Условия среды оказывают либо положительное, либо отрицательное влияние на существование и географическое распространение живых существ. В связи с этим условия среды рассматривают как экологические факторы.

Экологические факторы — это любые внешние факторы, которые оказывают прямое или непрямое влияние на численность (обилие), географическое распространение животных и растений.

По происхождению экологические факторы условно подразделяют на три большие группы:

•        Абиотические

•        Биотические

•        И антропогенные

Абиотические факторы — это факторы неживой природы. И это, прежде всего, климатические факторы: температура, влажность, солнечный свет. И местные: рельеф, свойства почвы, солёность, течения, ветер, радиация и т. д.

Рассмотрим влияние некоторых факторов на организмы.

Влияние температуры

Большинство видов растений и животных приспособлены к какому-то определённому колебанию температуры.

В основном организмы живут при температуре от 0 до +50 (например в пустыне) и до ― 70 (например в некоторых областях Восточной Сибири).

Для наземных организмов температурный интервал, в котором они способны обитать, составляет от ― 50 до + 50 С, а для организмов Мирового океана от +1 до +27 С.

Некоторое организмы, например микроорганизмы выдерживают охлаждение до ―200, отдельные виды бактерий и водорослей могут жить и размножаться в горячих источниках при температуре + 80.

Пережить высокие температуры организмам помогают различные покровы тела.  

Например, густой шёрстный покров защищает верблюда от перегрева в палящую жару и от переохлаждения при низких температурах ночью, а также предотвращает большие потери влаги.

Роговой покров также предохраняет животных от потери влаги, защищает от механических повреждений.

У растений усиливается испарение влаги через устьица ─ поры, которые находятся на нижней или верхней поверхности листа растения. Это приводит к снижению температуры листьев.

У животных повышенная температура воздуха вызывает испарение воды через дыхательную систему и кожу.

В жаркую погоду кенгуру валлаби Парри лижет свои передние лапы, чтобы улучшить охлаждение организма с помощью испарения.

Необычные рыбы протоптеры обитают в пресноводных водоёмах Африки. При их пересыхании в жаркие периоды они зарываются в грунт и впадают в спячку на несколько месяцев до наступления сезона дождей.

Многие животные, населяющие засушливые места, имеют большие уши, пронизанные огромной сетью капилляров. Это и лисица фенек, обитающая в пустынях Северной Африки.

И слоны ― самые крупные наземные животные на Земле, которые обитают в Юго-Восточной Азии и Африке в тропических лесах и саваннах.

Уши африканского слона в три раза больше, нежели у азиатского вида. Ушами слон охлаждает организм во время жаркого дня.

Даже зайцы, которые проживают в пустынях, гордятся поистине длинными ушами. 

Уши и спереди, и сзади пронизаны сетью мельчайших кровеносных сосудов. Обдувающий эти уши ветер охлаждает омывающую их кровь.

А вот те, кто проживает в холодных местах, имеют очень маленькие уши, например белые медведи. Если повышенные температуры помогает выдерживать вода, то пониженные ― ее отсутствие.

Как правило, с приближением зимы относительное содержание воды в теле животных уменьшается. Особенно заметны эти изменения у животных, чья температура тела меняется в зависимости от температуры внешней среды. Их зимостойкость осенью существенно возрастает.

Например, жужелица с Аляски в зимнее время выдерживает температуру до -87° С в течение нескольких часов. В летнее время эти жуки погибают уже при температуре -6-7 С.

Древесная лягушка, обитающая на Аляске зимой, замерзает до такой степени, что становится похожа на ледышку. С приходом весны она постепенно оттаивает.

С наступлением зимы, когда температура понижается, многие животные впадают в зимнюю спячку. Интенсивность обмена веществ у них резко снижается.

При подготовке к зиме в тканях животных запасается много жира, накапливаются сахара, препятствующие замерзанию. Так морозостойкость зимующих организмов увеличивается.

Влажность, наличие воды ― также один из главных факторов влияющих на жизнеспособность живых организмов.

Разнообразный животный и растительный мир отмечается там, где достаточно тепла и воды, к примеру в области экватора. Влажность воздуха здесь около 85―90 %.

Однако есть животные, которым вода и необязательна. Например, американские тушканчиковые прыгуны вообще никогда не пьют. Почти вся вода, которая имеется в их теле, получается в клетках при переваривании пищи.

Своеобразная группа живых организмов ― лишайники, которые долгое время могут обходиться без воды. Они улавливают водяной пар из воздуха.

Некоторые виды жуков-чернотелок в юго-восточной африканской пустыне Намиб выработали удивительную способность добывать воду из воздуха. Когда количество воды в теле насекомого уменьшается, жук поднимает нижнюю часть тела вверх по направлению ветра, чтобы использовать ― плотный туман, надвигающийся по утрам с моря. Влага конденсируется на задней части тела жука, стекает вниз и попадает ему прямо в рот.

Также важным климатическим фактором для живых организмов является солнечный свет ― основной источник энергии организмов на Земле. Растения улавливают солнечную энергию, преобразуют ее в своих тканях и передают далее по цепям питания.

Свет служит сигналом ко многим сезонным и суточным изменениям организмов.

От света зависит, например, цветение прорастание семян, миграция, впадение в спячку у животных и так далее.

Многие животные ведут дневной образ жизни (большинство птиц), другие ― исключительно ночной (многие мелкие грызуны, летучие мыши).

Итак, мы с вами рассмотрели влияние факторов неживой природы на организмы.

Взаимоотношения между организмами разных видов, которые сосуществуют на одной территории, очень разнообразны: они могут быть полезны всем организмам либо только одному из них, либо быть вредными.

Представители каждого вида способны существовать в такой среде, в которой связи с остальными организмами обеспечивают им нормальные условия жизни.

Основными формами проявления таких связей служат пространственные взаимоотношения. Когда животные стремятся первыми занять лучший участок обитания. Например, весной птицы заняв подходящий участок, начинают петь, сигнализируя тем самым что территория уже занята.

А в результате пищевых взаимоотношений формируются сложные цепи питания.

Биотические факторы ― это всевозможные формы влияния живых организмов друг на друга.

Например, один вид служит местом для поселения другого вида (деревья используются птицами для гнездования или для поселения на их стволах лишайников, мхов, водорослей).

Также организмы одного вида способствуют распространению другого.

Например, насекомые помогают в опылении растений. Благодаря длинным хоботкам шмели активно опыляют трубчатые цветки клевера.

Очень большую пользу в опылении сельскохозяйственных растений, особенно в садах, приносит медоносная пчела.

Если одну ветвь груши или яблони покрыть лёгким марлевым мешком, т. е. изолировать ее от насекомых в тот момент, когда на ней завяжутся цветочные бутоны, то к осени на ней не окажется ни одного плода. В то же время на соседних ветвях, которые пчёлы посещали, окажется много поспевающих плодов.

Один вид использует другой для строительства жилья, гнёзд, убежищ и т. д.

Взаимоотношения организмов могут выражаться в форме конкуренции, соревнования за пищу. Например, зайцы-русаки при недостатке корма отгоняют конкурента от хороших участков выпаса.

К биотическим факторам относится и поедание одних организмов другими. Хищники часто поедают слабых, больных животных и тем самым улучшают условия жизни здоровых.

К экологическим факторам относятся и антропогенные факторы. От греч. anthropos — человек.

Антропогенные факторы ― это все те формы деятельности человека, которые воздействуют на естественную природную среду, изменяя условия обитания живых организмов, или непосредственно влияют на отдельные виды растений и животных. И чаще всего это влияние бывает негативным.

Урок биологии в 5 классе тема «Экологические факторы среды» | План-конспект урока по биологии (5 класс):

Открытый урок биологии в 5 классе

Тема урока: Экологические факторы среды  

Цель урока: формирование общего представления об экологических факторах; продолжение воспитания эстетических чувств к живой природе,  бережного и рационального отношения к ней.

Планируемые образовательные результаты

Предметные:

1. Выделять существенные признаки экологических  факторов природы
2. Различать на рисунках факторы неживой природы, живой природы и  антропогенные
3. Уметь объяснить роль антропогенного фактора на природу

Метапредметные:

1.Уметь работать с текстом, выделять в нём главное

2.Уметь работать с рисунками в учебнике

Личностные:

1. Проявлять учебно – познавательный интерес к живой природе, её многообразию

Тип урока: комбинированный

Оборудование: учебник, карточки для проверки домашнего задания, рисунки на тему «Влияние человека на окружающую среду», карточки для закрепления нового материала, презентация к уроку «Экологические факторы среды», стаканчики с семенами для проведения исследования

                                Ход урока

I   этап   Организационный момент

Девиз:

У того, кто учится

Всё всегда получится!

Мотивация учащихся на работу

Встали ровно, повернулись

и друг другу  улыбнулись.

Если хочешь отвечать, надо руку поднимать

И, конечно же, вставать!

(проверка готовности учащихся к уроку)

ll этап Проверка знаний

1.Учитель называет живой организм, а учащиеся  показывают карточки с буквами.

(аист, щука, крот, блохи, акула, заяц, синица, кит, аскарида, слепыш)

2.Презентация ««Экологические факторы среды» Слайд 1

lll этап Актуализация знаний  

Учитель. У каждого живого организма есть своя среда обитания, к которой он приспособлен. Слайд 2

— Что называется  средой обитания? (Совокупность условий, в которых обитает организм)

— Что такое место обитания?  (наиболее благоприятные условия среды обитания) Слайд 3

-Какие среды обитания вы знаете? Слайд 4, 5, 6

— Хорошо ли разным организмам  жить в своей среде? (иногда бывает не очень хорошо)

— Почему? (потому что на них действуют условия среды обитания) Слайд 7, 8

-Какие? Что может вызвать неудобства птице при полёте? ( ветер, дождь. снег и т. д.)

                Небо светло – голубое,

                Солнце светит золотое,

                Ветер листьями играет,

                Тучка в небе проплывает,

                Цветы, деревья и трава,

                Горы, воздух и листва,

                Птицы, звери и леса,

                Гром, туманы и роса

                Человек и время года – это факторы природы.

Итак, условия среды называются факторами природы. Изучением факторов среды обитания, которые влияют на живые организмы,  занимается наука – экология. Поэтому факторы среды можно назвать экологическими. Это и есть тема нашего урока. (Экология  — наука о связях живых организмов между собой и окружающей средой) Слайд 9

IV этап Работа с учебником

1. стр. 78

— Какими бывают экологические факторы среды?

2. стр. 78 Факторы неживой природы

— Какие условия среды относятся к факторам неживой природы?

3. Небольшая исследовательская работа

Цель: Как влияет зкологический фактор  — влажность на прорастание семян фасоли. Эту работу выполнял Муравьёв Артём

1. Что произошло с семенами, которые находились целиком в воде?
2. Что произошло с семенами, которые находились без воды?
3. Что произошло с семенами, которые только смачивались водой?

Вывод: Экологический фактор – влажность может оказывать как благоприятное, так и неблагоприятное влияние.

Физминутка

— Послушайте внимательно ещё одно стихотворение

        Соседи, соседи: жуки и медведи,

        Орлы и козявки, деревья и травки…

        Прожить без соседей – увы! – невозможно.

        Иных обойдёжь далеко, осторожно.

        Иными, как раз хорошо закусить,

        А с кем – то под крышей теплее прожить.

        Иные годятся для дальней дороги,

        Другие поднимут тебя по тревоге.

        А эти соседи помогут в беде.

        Соседи, соседи – всегда и везде!

— Ребята, о каких факторах идёт речь в этом стихотвореннн?

4. Чтение материала учебника на стр. 78 – 79

— Приведите примеры влияния факторов живой природы на живые организмы.

— Какие же факторы природы относятся к факторам живой природы? (растения, животные, микроорганизмы)

Итак, мы подошли к следующему фактору – антропогенному.

— Найдите ответ на вопрос, какой фактор называется антропогенным?  стр.80

— Как антропогенный фактор изменяет среду, окружающую человека?

                Сколько исчезло с планеты зверья,

                Растений, и это восполнить нельзя.

                И если теперь не спасти нам остатки,

                Мы завтра в Сахаре проснёмся,  ребятки!

                Нельзя переделывать с ходу природу,

                Она устоялась не с прошлого года.

                Реки, озёра, леса и луга

                Должны сохраняться всерьёз и всегда!

5.Грустная история  Слайд 10

-Ребята, почему рассказ называется «Грустная история»?

-Как вели себя дети в лесу?

— Какие правила поведения в природе вы знаете?

Слайд 11

Мы теперь знаем всё о факторах среды и сможем правильно распределить все факторы по своим местам с объяснением.

                        

lV этап Закрепление

        (Раздаю карточки)

V этап Итог урока, выставление оценок

Живые существа и их среда обитания

Живая среда

Оглянитесь вокруг. Все, что вы видите и чувствуете, является частью вашего окружения. Окружающая среда включает в себя живые существа, такие как растения, животные, люди и даже мельчайшие микробы. Живые части окружающей среды называются биотическими частями. Неживые части, такие как камни, солнечный свет и воздух, называются абиотическими частями.

Взаимодействия между организмами и окружающей их средой могут быть очень сложными, поскольку организм получает все необходимое для выживания из биотических и абиотических частей своей среды. Например, дерево получает необходимую ему энергию от солнечного света, углекислого газа из воздуха, воды и минералов из почвы. Все организмы полагаются на абиотические факторы окружающей среды в дополнение к тому, что они полагаются на другие организмы для выживания.

Организмы, живущие в той же среде, влияют на другие живые организмы в этом сообществе. Например, луговые собачки — это грызуны, которых можно найти на пастбищах западной части Северной Америки. Они полагаются на травы в своей среде как на источник пищи и источник энергии. Черноногий хорек является хищником луговых собачек, полагаясь на них как на источник пищи. Предположим, засуха приводит к резкому снижению абиотического фактора воды в их среде. Засуха убивает траву, и популяция луговых собачек начинает вымирать. Поскольку хорьки зависят от луговых собачек как от источника пищи, это также влияет на популяцию хорьков. Все эти организмы взаимосвязаны. Что-то, что влияет на одну часть окружающей среды, может повлиять на все живущие в ней организмы. Каждый абиотический и биотический фактор окружающей среды должен присутствовать, чтобы энергия перетекала от одного организма к другому.

Уровни организации в среде

Организовать означает расположить или сгруппировать предметы так, чтобы их можно было легко найти и понять. Существует четыре основных уровня организации окружающей среды: организмы, популяция, сообщество и экосистема.

• Организмы: Все живые существа в окружающей среде являются организмами, такими как растения, животные, грибы и микроорганизмы.
• Популяция: Популяция организмов – это группа особей одного и того же вида, проживающих в определенной местности в одно и то же время. Зеленокрылые ары, анаконды и обезьяны-капуцины — три популяции организмов в тропических лесах Амазонки.
• Сообщество: Биологическое сообщество состоит из всех взаимодействующих популяций организмов в окружающей среде. Взаимодействующие популяции могут конкурировать за пищу, или один вид может охотиться на другой в качестве источника пищи. Виды в сообществе также могут способствовать выживанию других видов. Например, в тропическом лесу обезьяна-капуцин питается нектаром цветущих деревьев. Когда он пьет нектар, пыльца цветка прикрепляется к меху на его лице. Когда обезьяна пьет нектар другого цветка, она переносит пыльцу со своего лица на цветок и помогает опылять цветы этого дерева.
• Экосистема: Экосистема состоит как из сообщества организмов в районе, так и из их абиотического окружения. Дождевой лес Амазонки, включая все растения, животных и абиотические факторы, такие как солнечный свет, вода, почва и камни, является примером экосистемы. Другие экосистемы включают луга, водно-болотные угодья, пустыни и океаны.

Экологи

Экология — это раздел биологии, изучающий взаимодействия между организмами и взаимодействия между организмами и окружающей их средой. Ученые, изучающие экологию, называются экологами.

Эколог, изучающий популяцию, может изучить способы, которыми организмы конкурируют за такие ресурсы, как пища и вода. Экологи также изучают, как организмы в популяции сотрудничают, чтобы избежать хищников или вырастить молодняк.

Экологи, изучающие сообщества в экосистеме, изучают факторы, влияющие на разнообразие населения в районе. Экологи, изучающие сообщества, могут изучать отношения между хищниками и жертвами, способы, которыми разные виды конкурируют за одни и те же виды пищи, или то, как присутствие одного вида может принести пользу или навредить другому виду.

Экологи, изучающие экосистему в целом, стремятся ответить на такие вопросы, как влияние солнечного света и питательных веществ на растения, от которых зависят все другие организмы в экосистеме, или как изменения в составе атмосферы влияют на экосистему. Экологи также заинтересованы в изучении изменений в экосистемах, вызванных климатом. изменение.

Экологи называют уникальную стратегию выживания вида своей нишей. В частности, ниша — это роль организма в более крупной экосистеме. Если вы думаете о среде обитания вида как о его домашнем адресе, его ниша — это его занятие. Виды охотятся, едят, прячутся или размножаются разными способами, чтобы не занимать ту же нишу, что и другие организмы, или не конкурировать с ними.

Биомы

По всему миру похожие сообщества развиваются в местах с похожим климатом. В некоторых регионах короткое прохладное лето и долгая холодная зима. в других регионах тепло круглый год с небольшим изменением температуры. Биом. 1 — большой регион, содержащий сходные экосистемы или сообщества и сходные организмы, приспособившиеся к условиям этого региона.

Влияние климата

Виды приспосабливаются к жизни в определенном климате. Климат — это типичный образец погоды, наблюдаемый в течение длительного периода времени в какой-либо местности. Место с водосберегающими растениями и очень небольшим количеством осадков — пустыня. Климат определяется такими факторами, как температура, осадки, широта, высота над уровнем моря, близость к воде и особенности суши.

Характер температуры и осадков в течение года являются наиболее важными характеристиками климата. Виды приспосабливаются, чтобы выжить в определенных климатических условиях. На их физические особенности и поведение влияет температурный диапазон экосистемы, а также доступность пищи и воды в регионе.

Широта или расстояние от экватора влияет на температуру и количество осадков в регионе. Регионы, расположенные близко к экватору или полюсам, имеют более экстремальные условия, чем регионы между ними. В то время как вблизи экватора характерны высокие температуры и большое количество осадков, холодные температуры и небольшое количество осадков характерны для климата на полюсах. Регионы на больших высотах или на расстоянии над уровнем моря также имеют более холодный и сухой климат, чем регионы на более низких высотах.

Крупные водоемы, в том числе океан и большие озера, также влияют на климат_ Климат у воды теплее и влажнее, чем на суше_ Горные хребты у побережья также влияют на климат. Климат между океаном и горой будет теплее и влажнее, а климат за горой будет жарче и суше. Эти факторы влияют на сообщества, которые развиваются в том или ином регионе.

Наземные биомы

Существует два основных типа биомов: наземные биомы и водные биомы. На карте показаны семь основных наземных биомов.

Тундра

Тундра — холодная, сухая, безлесная равнина. Постоянно мерзлая почва, называемая вечной мерзлотой, лежит под поверхностью и препятствует укоренению деревьев. В короткий летний сезон тундра наполнена цветущими растениями, лишайниками, насекомыми, птицами и пасущимися млекопитающими. В течение долгих холодных зим большинство растений и животных становятся неактивными или перемещаются в более теплые земли.

Тайга

По мере продвижения на юг из тундры появляются высокие деревья. Это тайга, вечнозеленый лес, покрывающий большую площадь на Земле, чем любой другой биом. Зима по-прежнему длинная и холодная, но в течение короткого лета температура мягче. Осадки в тайге преимущественно снеговые. Животные, которые остаются активными зимой, приспосабливаются, отращивая густую шерсть и живя в норах, чтобы согреться.

Тропический лес умеренного пояса

К югу от тайги формируются несколько различных биомов. Влажные леса умеренного пояса формируются между океанами и прибрежными горами. Тропический лес умеренного пояса — это прохладный, влажный, вечнозеленый лес, на который выпадает до 400 см осадков в год. Близлежащий океан поддерживает умеренную среднюю температуру. Тропический лес умеренного пояса имеет более высокую плотность живого и мертвого вещества, чем любой биом.

Лиственный лес

Лиственные леса содержат лиственные деревья, которые сбрасывают листву при низких температурах. Лиственные леса получают до 150 см осадков в год. Год делится на четыре четко выраженных сезона. Летние температуры могут достигать 30°C, а зимние температуры могут опускаться ниже нуля. Почва лиственного леса богата опадающими и гниющими листьями.

Пастбища

Луга образуются там, где осадков недостаточно для поддержки деревьев. Преобладают травы, а деревья встречаются только по берегам ручьев и рек. Луга получают до 75 см осадков в год. На пастбищах холодная зима и жаркое сухое лето. Многие животные живут на пастбищах, от крупных пасущихся млекопитающих до насекомых.

Влажные тропические леса

Влажные тропические леса формируются вблизи экватора, где круглый год тепло и дождливо. Они получают до 600 см осадков в год. Климатические условия идеальны для многих растений, насекомых и птиц. В тропических лесах существует конкуренция за солнечный свет и питательные вещества из почвы. Буйная растительность загораживает Солнце от многих растений и животных.

Пустыня

Пустыня образуется там, где выпадает недостаточно осадков для поддержания пастбищ. Это самые засушливые места на Земле, где выпадает менее 25 см осадков в год. Во многих случаях пустыни образуются из-за того, что влага от океанских бризов блокируется прибрежными горами. Температуры сильно различаются, потому что сухой воздух не блокирует солнечные лучи и не удерживает тепло. Днем температура может подниматься выше 40°C, а ночью опускаться ниже нуля. Организмы, обитающие в пустыне, приспособились к экстремальным температурам и недостатку воды.

Водные биомы

Около 75 процентов поверхности Земли покрыто водой. Вода может быть глубокой или мелкой, пресной или соленой, движущейся или неподвижной. Каждый из этих факторов влияет на виды организмов, обитающих в воде, и на развивающийся биом.

Пресноводный биом

Пресная вода, содержащая очень мало соли, может быть найдена в заболоченных местах, прудах, озерах, ручьях и реках. Водно-болотные угодья — это участки суши, где почва настолько насыщена водой, что на ней могут расти водные растения. Эти растения позволяют формировать богатую питательными веществами почву. Кислород позволяет процветать многим различным видам животных. Болота, трясины и болота являются примерами водно-болотных угодий. Пруды и озера образуются там, где вода скапливается в низинах. Реки и ручьи — это биомы, содержащие движущуюся воду. Медленные реки имеют илистое дно с растущей в них растительностью. Быстрые ручьи имеют каменистое дно, что не позволяет растениям расти.

Морской биом

Океаны и моря составляют морской, или соленый, биом. Морской биом покрывает большую часть поверхности Земли. Подобно пресноводным озерам, океаны можно разделить на мелкие и глубокие слои. Солнечный свет проникает в воду примерно на 200 м, создавая теплый неглубокий слой, где могут расти растения. Растения производят кислород, что позволяет многим морским существам жить в этом мелководном подводном слое. Глубокие воды океана холодные, темные и практически безжизненные, за исключением областей вокруг подводных вулканов. Коралловые рифы — это области морских биомов, которые могут поддерживать разнообразную морскую жизнь.

Окружающая среда: живые и неживые объекты

Эта основная идея исследуется через:

• Противопоставление студенческих и научных взглядов
• Критические идеи обучения
• Преподавательская деятельность
• Дополнительные ресурсы

Противопоставление студенческих и научных взглядов

Студенческий повседневный опыт

Студенты склонны думать об организмах только как о животных, которые взаимодействуют с физической средой и растениями, не осознавая сложной взаимозависимости между представителями одного вида и между ними.

Исследование: Hubber & Tytler (2004)

Их представления об экосистемах обычно связаны только с природными и нетронутыми территориями, а не с их собственной средой. Эта концепция экосистемы также влияет на их представления о том, как люди взаимодействуют с экосистемами, что часто связано с разрушением или коллапсом естественных и диких экосистем, а не тех систем, которые являются частью их более непосредственной среды.

Исследование: Новак и Говин (1984)

Научная точка зрения

Мир содержит большое разнообразие физических условий, что создает множество сред, в которых можно найти живые существа. Во всех этих средах организмы взаимодействуют и используют доступные ресурсы, такие как пища, пространство, свет, тепло, вода, воздух и убежище. Каждая популяция организмов и особи внутри нее взаимодействуют особым образом, который ограничен другими организмами и может извлекать из них пользу.

Взаимодействия между различными организмами многочисленны и обычно описываются в зависимости от их положительного (благотворного), отрицательного или нейтрального воздействия на других.

Взаимодействие между живыми существами и их неживой средой составляет общую экосистему; понимание любой его части требует знания того, как эта часть взаимодействует с другими.

Экосистемы не «рушатся», но со временем меняют свою функцию, структуру и состав из-за естественных или антропогенных нарушений (примеры включают воздействие засухи, наводнения, покоса и гербицидов).

Исследование: Новак и Говин (1984)

Критические идеи обучения

• Все организмы существуют в экосистемах.
• Живые существа имеют различные структуры, которые позволяют им выживать: например, транспортные структуры в растениях позволяют воде и микроэлементам перемещаться. Точно так же существуют пищеварительные и дыхательные структуры у животных и репродуктивные структуры у растений и животных, которые помогают организмам функционировать в экосистемах.
• Каждый организм имеет определенные формы этих структур, которые помогают ему выживать.
• Во всех средах организмы со схожими потребностями могут конкурировать друг с другом за ограниченные ресурсы, включая пищу, пространство, воду, воздух и убежище.

Исследуйте взаимосвязь между представлениями об организмах и их взаимодействиями с окружающей средой в Карты развития концепции – (Поток энергии в экосистемах, естественный отбор)

Учащиеся должны получить доказательства функционирующей экосистемы с обильным взаимодействием между растениями и животными, чтобы лучше понять сложность взаимодействий и понять, что они сами живут в экосистемах. .

Время — это фактор, влияющий на тип взаимодействий и изменений, происходящих в экосистеме. Это проблематично для научного планирования, которое не позволяет учащимся наблюдать за изменениями в течение длительного периода времени. Важным соображением является проведение текущих расследований в течение года (или, в качестве альтернативы, использование видеоклипов, фиксирующих изменения с течением времени).

Исследование: Skamp (2004)

Преподавательская деятельность

Сбор доказательств/данных для анализа

Определите проект в вашем местном сообществе, в котором исследования и участие студентов могут оказать влияние.

Некоторые примеры:

• Кит Департамент окружающей среды и водных ресурсов — побережья и океаны
• Морские прибрежные проекты
• Приютите дельфина — Общество охраны китов и дельфинов
• Исследовательский институт дельфинов
  

Исследования: Baker (2005)

Оспаривание некоторых существующих идей

Чтобы бросить вызов представлениям о том, что экосистемы существуют только в дикой природе и что воздействие человека всегда отрицательно, предложите учащимся проводить мероприятия, которые позволят им исследовать живые существа в естественной локальной среде, такой как школьный двор, местный пруд, водно-болотное угодье или искусственная среда, такая как пруд в классе.

Исследование: Skamp (2004)

Сбор доказательств/данных для анализа

Изучение прудовых животных в течение нескольких недель дает представление об изменениях, происходящих в популяциях по мере их взаимодействия, или об изменениях формы по мере того, как животные проходят свой жизненный цикл. . Студенты могут связать это с более длительным исследованием, чтобы получить представление о сезонных изменениях и адаптации животных, связанных с сезонными циклами. Десятисерийный телесериал «Жизнь птиц », завершенная сэром Дэвидом Аттенборо в 1998 году, представляет собой несколько замечательных примеров того, как птицы адаптировались к городской среде.

Исследование: Skamp (2​004)

Сосредоточьте внимание учащихся на упущенной из виду детали

Поощряйте учащихся записывать наблюдения и описания явлений, используя научные журналы, маркированные диаграммы, временные шкалы и презентации PowerPoint. Используйте микроскопы и ручные линзы, чтобы облегчить наблюдения за структурой и функцией. Например, вы можете составить карту школьного пруда или близлежащего водно-болотного угодья, отследить, где кормятся головастики и где другие организмы расположены или перемещаются относительно друг друга.

Прояснить и закрепить идеи для/посредством общения с другими

Учащиеся могут создать новостной репортаж о своем проекте или разработать проект, например, создать новую игровую площадку. Они могут исследовать проблему для средств массовой информации или своего школьного информационного бюллетеня с разных точек зрения, таких как политик, зеленый, фермер, родитель, местный старейшина или другие учителя. Это включает в себя принятие этических решений от имени студентов относительно того, что включать и что не включать в отчет.

Дополнительные ресурсы

Интерактивные учебные объекты, связанные с наукой, можно найти на Страница ресурсов для учителей FUSE.

Чтобы получить доступ к интерактивному учебному объекту, указанному ниже, учителя должны войти в систему FUSE и выполнить поиск по идентификатору учебного ресурса:

• Проект экологической оценки: среда обитания лягушек в пруду – учащиеся отвечают на короткий вопрос о том, как организмы адаптируются к окружающей среде, а затем исследуют среду пруда.