Экология как наука: предмет, задачи, методы
план-конспект занятия по экологии (7 класс) на тему

МУНИЦИПАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

ДОПОЛНИТЕЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ ДЕТЕЙ  ЭКОЛОГО-БИОЛОГИЧЕСКИЙ ЦЕНТР

Дополнительная общеобразовательная общеразвивающая программа

«Экология и рациональное природопользование»

Учебное занятие

к блоку №1: Введение в экологию

тема №1.3.    Экология как наука: предмет, задачи, методы.

Разделы экологии.

        Автор-составитель:

    Рахматуллина Наталья Михайловна,

педагог дополнительного образования

Комсомольск-на-Амуре, 2012

Конспект занятия

по программе «Экология и рациональное природопользование»

образовательный блок №1: «Введение в экологию»

Тема: Экология как наука: предмет, задачи, методы. Разделы экологии.

Цель образовательного блока: формирование у учащихся базовых представлений о взаимоотношениях живых организмов между собой и с окружающей средой, принципах рационального использования природных ресурсов через изучение основополагающих научных принципов экологии и природопользования.

Задачи занятия по формированию УУД:

1. образовательные: 

• формирование у учащихся понимания значения экологии как самостоятельной обобщающей дисциплине цикла естественны наук;
• усвоение базовых элементарных экологических понятий;
• формирование представления о структуре науки;

2. развивающие: учебно-познавательные: совершенствование умений анализировать, конкретизировать учебную информацию, развитие умения объективно оценивать окружающую действительность;
3. воспитательные: формирование у учащихся объективного понимания важности экологических проблем и роли человечества в формировании экологической ситуации, формирование основ экорационального проведения в природе.

Тип занятия: комбинированное.

Основные понятия: экология, аутэкология, синэкология, демэкология, учение о биосфере, организм, популяция, сообщество, экосистема, биосфера, экологические проблемы, экологическая опасность.

Оборудование и материалы: комплект «компьютер+экран+проектор»; шпагат, разделенный на три отреза длиной 100, 200, 300 см соответственно для проведения игры «Я в экологическом круге», презентация к занятию (см. электронное приложение к занятию).

План занятия:

1. Организационный момент (3-5 мин.).
2. Актуализация знаний (7-10 мин.).
3. Объяснение нового материала (15 мин.).
4. Динамические паузы (2-3 мин.)
5. Закрепление материала (7-10 мин.)
6. Рефлексия. Подведение итогов (5 мин.)

Ход занятия.

Приложение 1.

Лекционный материал к занятию

Здравствуйте, ребята! Сегодня мы с вами начинаем изучать экологию.

Когда в середине XIX века немецкий зоолог Эрнст Геккель предложил выделить в составе биологии раздел, изучающий взаимоотношения живых организмов между собой и со средой обитания, и назвал его «Экология», он, вероятно, не предполагал, что через полтора столетия основанная им наука будет на устах всего человечества. Представления о содержании термина «экология» непрерывно расширяется: возникший в биологии, он постепенно приобрёл междисциплинарный характер. Сегодня понятие «экология» ближе всего к изначальному пониманию греческого термина «oikos (обиталище) + 1оgоs (учение)» как науке о собственном доме, т.е. о биосфере, особенностях её развития и роли человека в этом процессе. Будущность человечества определяется многими обстоятельствами. Люди должны знать законы развития биосферы, знать возможные причины её деградации, знать то, что людям дозволено и, где там роковая черта, которую человек не должен переступать ни при каких обстоятельствах. Другими словами, наука, точнее, та совокупность наук, которую я и называю экологией, должна быть способной сформировать стратегию во взаимоотношении Природы и человека.

Демонстрация авторской презентации «Введение в экологию. Экология как наука. История, задачи, определение».

Слайд 1

Греческий корень «ойкос», лежащий в основе слов «экология» и «экономика», означает «дом, жилище, среда обитания». В течение последних десятилетий нашему дому стала угрожать опасность деградации и уничтожения. Мы сами своим существованием и деятельностью создали эту опасность. Одной из важнейших задач, стоящей перед нами, является спасение природы, чтобы будущие поколения могли жить на чистой, благоприятной для обитания планете. Что для этого необходимо знать, а потом на основании этих знаний конкретно предпринимать — обо всем этом мы будем говорить во время наших с вами занятий.

Слайд 2

Как я уже говорила, термин «экология» был предложен в 1866г. немецким биологом Эрнстом Геккелем (1834—1919) для обозначения раздела биологии, изучающего взаимодействия живых организмов между собой и со средой обитания.

На рубеже XIX—XX вв. экология оформляется в самостоятельную науку, а на 20—40 гг. XX в. приходится период ее интенсивного развития. Именно тогда были сформулированы основные определения и законы экологии, в нее пришли экспериментальные методы исследования. В частности, английским ученым А. Тенсли (1871 — 1955) было введено понятие «экосистема», а русским ученым, создателем геоботанической школы, Владимиром Николаевичем Сукачевым (1880— 1967) — «биогеоценоз». Значительную роль в становлении экологии сыграли работы российского микробиолога, основоположника теоретической и экспериментальной экологии Георгия Францевича Гаузе (1910-1986)

Экология в современном понимании. Структура науки.

Структурные единицы изучения экологии.

Определений экологии на сегодняшний день существует великое множество, однако объединяет все их несколько общих идей. Давайте рассмотрим эти идеи:

1.  это наука, изучающая отношения организмов к окружающей среде, взаимодействие организмов со средой;
2.  наука об исследованиях систем (популяция, экосистема);
3.  совокупность проблем взаимодействия общества и природы;
4.  наука о строении и функциях природы.

Слайд 3

Следует отметить, что экология в качестве поля деятельности для своих исследований охватывает несколько уровней организации жизни: организменный и надорганизменные – от популяционно-видового до биосферного. Несомненно, такие исследования нельзя проводить в отрыве от факторов окружающей среды.

Изучая взаимосвязи живого с окружающей абиотической средой, экология решает разные задачи на каждом системном уровне организации жизни.

На организменном уровне рассматриваются проблемы адаптации организмов, механизмы, обеспечивающие устойчивость их функционирования.

На популяционном уровне – это исследование форм взаимоотношений между организмами, обеспечивающих существование популяции как целостной саморегулирующейся системы. Основное здесь – определение тех свойств популяции, которые предоставляют возможность ее неограниченно длительного существования в постоянно изменяющихся условиях среды. Следует отметить, что популяционный уровень наиболее важен из-за возможности управления популяциями со стороны человека. Воздействие на отдельный организм никакого эффекта не дает, поскольку организм смертен и его отдельно взятые индивидуальные свойства во взаимоотношениях между особями и средой в целом ничего не изменят. Но если воздействию подвергается вся популяция, то в случае ее гибели возможно ограничение (или уничтожение) какого-то природного ресурса, важного для человека.

На экосистемном (биогеоценотическом) уровне основной задачей является исследование закономерностей функционирования и продукционных процессов многовидовых биоценозов вместе с их неорганическим окружением.

На биосферном (глобальном) уровне выявляются причины и механизмы изменения элементов биосферы в результате воздействия человеческой деятельности. Двоякое положение человека в биосфере (с одной стороны, это гетеротрофный живой организм, а с другой - высокоразвитое живое существо, наделенное разумом и вооруженное достижениями научно-технической революции) диктует необходимость предельной осторожности и взвешенности решений при любой его попытке вмешательства в исторически сложившиеся взаимосвязи и процессы живой природы.

Экологию можно подразделить на два больших раздела: на общую и частную (специальную).

Общая экология (биоэкология) изучает популяции, взаимоотношения между организмами, организмом и средой, экологию сообществ (биогеоценозов), природные комплексы и биосферу.

Слайд 4

В зависимости от типа изучаемой биологической экологии выделяют следующие направления:

• аутэкологию (экологию особей, организмов);
• демэкологию (экологию популяций);
• синэкологию (экологию сообщества).

Рассмотрим подробнее эти разделы экологии.

Аутэкология - раздел экологии, в задачу которого входит установление пределов существования особи (организма) и тех пределов физико-химических факторов, в диапазоне которых она может существовать. Следовательно, аутэкология изучает взаимоотношения организма с внешней средой, в основе которых лежат его морфофизиологические реакции на воздействие среды. С изучения этих реакций начинается любое экологическое исследование. Причем основное внимание уделяется биохимических реакциям, интенсивности газового и водяного обменов, а также другим физиологическим процессам, которые определяют состояние организма.

В аутэкологии изучаются различные состояния организма и его реакции на внешнее воздействие в различные периоды жизни (сезонная и суточная активность).

Большое место занимают исследования влияния на организм естественной и искусственной радиоактивности, техногенного загрязнения.

Демэкология изучает естественные группировки особей одного вида, т.е. популяции. Важнейшая задача демэкологии -выяснение условий формирования популяций, а также внут-рипопуляционных группировок и их взаимоотношений, структуры, динамики, численности.

Синэкология, или экология сообществ (биоценология), изучает ассоциации популяции различных видов растений, животных и микроорганизмов, образующих биоценозы, их формирование и развитие, структуру, динамику, взаимодействие с физико-химическими факторами среды, энергетику, продуктивность, а также другие особенности.

Частная, или специальная экология занимается изучением экологических аспектов конкретных организмов (экология различных видов растений, животных, экология человека и т.д.) или сообществ (экология сельскохозяйственных экосистем - агроэкология, растительных сообществ - фитоценология и т.д.).

Экологические проблемы. Общий обзор.

Слайд 5

В настоящее время экологические проблемы современности по своим масштабам условно могут быть разделены на локальные, региональные и глобальные, а среди большинства международных экологических конфликтов можно выделить четыре категории: распределение водных ресурсов, загрязнение морей, чистота воздуха, чистота воды.

Слайд 6

Завод, сбрасывающий без очистки в реку свои промышленные стоки, вредные для здоровья людей, хищническая рубка векового лесного массива, ненормированные выбросы вредных веществ в атмосферу в результате работы промышленного предприятия - все это примеры локальных экологических проблем.

Слайд 7

Примером региональных экологических проблем может служить проблема Полесья - болотистого края с недавно проведенной масштабной мелиорацией. Неправильный, неэкологичный подход к выбору мелиорируемых объектов и ненаучные методы проведения мелиорации привели к тому, что южная часть Беларуси выведена из состояния экологического равновесия. Шли под сведения леса, спрямлялись реки, уничтожались гнездовья водоплавающих птиц. В результате пропали озера, уничтожен лес, постоянно распахиваются торфяники. Все это привело к черным пылевым бурям, которые периодически в апреле-мае закрывают горизонт. Верхний слой торфа сносится ветром и обнажаются подстилающие пески. Если учесть, что болота - санитары агроэкосистем, т.е. играют важную роль как регуляторы гидрологического режима территорий, запасают влагу в период таяния снегов и осенних осадков, а также питают ручьи и реки в сухие периоды года, то пример экологической катастрофы налицо.

Слайд 8

Однако антропогенное воздействие на природу достигло таких масштабов, что возникли проблемы глобального характера, о которых в начале XX в. никто не мог даже подозревать. К основным глобальным экологическим проблемам современности, находящимся в поле зрения человечества в начале XXI в., следует отнести:

• изменение климата Земли, парниковый эффект (глобальное антропогенное потепление);
• разрушение озонового экрана, возникновение так называемых «озоновых дыр», снижающих защитные возможности атмосферы против поступления к поверхности Земли опасной для живых организмов жесткой коротковолновой ультрафиолетовой радиации;
• химическое загрязнение атмосферы, и, как следствие этого, образование кислотных осадков;
• демографический взрыв, относительное перенаселение Земли в некоторых регионах, чрезмерная урбанизация;
• загрязнение почв, уменьшение их площадей;
• загрязнение Мирового океана и изменение свойств океанических вод за счет нефтепродуктов, насыщения их углекислым газом атмосферы;
• загрязнение поверхностных вод суши;
• радиоактивное загрязнение локальных участков с тенденцией его расползания по поверхности Земли;
• опустынивание обширных территорий;
• истребление лесного покрова Земли, уменьшение площадей тропических и северных лесов, сокращение площади тропических лесов и северной тайги - основных источников поддержания кислородного баланса планеты;

Слайд 9

• продолжающееся накапливание на поверхности Земли бытового мусора и всякого рода твердых и жидких отходов, управление отходами, образуемыми в процессе человеческой деятельности;
• уменьшение биологического разнообразия флоры и фауны и устойчивости экосистем;
• изменение геохимии ландшафтов в связи с теплоэнергетикой, перераспределением элементов между недрами и поверхностью Земли в результате горнометаллургического передела (например, концентрация тяжелых металлов) или извлечения на поверхность аномальных по составу высокоминерализованных подземных вод и рассолов;
• нарушение глобального и регионального экологического равновесия, соотношения экологических компонентов в прибрежной части суши и моря;
• освобождение в результате всех вышеуказанных процессов экологических ниш и заполнение их иными видами;
• исчерпание многих месторождений минерального сырья и постепенный переход от богатых ко все более бедным рудам;
• усиление социальной нестабильности, как следствия все большей дифференциации разнообеспеченных слоев населения многих стран, возрастания уровня вооруженности их населения, криминализации, природных экологических катаклизмов.

Таковы основные насущные экологические проблемы современности. Решение их, а значит, и спасение жизни на Земле, зависит не только от профессиональных экологов, но также и от всех жителей планеты.

Приложение 2.

Игры, используемые на занятии

Динамическая пауза «Пила – молоток»

Исходное  положение  участника:  участник стоит возле парты. Правой рукой – пилим дрова, левой – забиваем гвозди. Потом руки поменять, повторить 2-3 раза.

Игра «Я в экологическом круге».

Основная цель игры – помочь участникам игры определить для себя основные цели деятельности в экологическом объединении, оценить свою возможную роль в изменении экологической ситуации.

Количество участников: не ограничено (все желающие), задание выполняется каждым участником отдельно, по очереди.

Место проведения: на полу отмечены (мелом, скотчем или веревкой) три концентрические окружности. Расстояние между границам кругов должно быть таким, чтобы внутри двух внешних кругов участник мог свободно перемещаться по кругу, в самом маленьком круге – свободно стоять.

Исходное  положение  участника:  участник игры стоит вне круга.

Проведение: игра проходит в 3 этапа.

1 этап – Участник становится в самый большой круг. Перемещаясь по кругу (не заходя за его границы) участник должен привести 5 тезисов на тему: «Что даст мое участие в решении экологических проблем обществу?»

2 этап – Участник становится в средний круг. Перемещаясь по кругу он приводит 4 тезиса на тему «Что даст мое участие в решении экологических проблем моей семье, моим друзьям сейчас и в будущем?»

3 этап – Участник становится в самый маленький круг и приводит 3 тезиса на тему «Что даст мое участие в решении экологических проблем для меня самого?»

Анализ игры: После прохождения экологического круга всеми желающими ведущий объявляет цель игры: «Когда вы приводили свои утверждения, вы формулировали свои потребности и ту роль, которую вы хотите выполнять в объединении…» Далее обязательно должен пройти анализ наиболее часто повторяемых участниками утверждений и рефлексия участников игры. По желанию участников проводится обсуждение на тему «Что бы вы еще сказали в экологическом круге?»

• Примечание: тематика вопросов для круга может быть самая разная, главное – это соблюдать последовательность «Для общества – для семьи – для себя»