Урок по теме: Биосфера

Основные понятия темы: Биосфера.
Учение о биосфере В.И.Вернадского. Живое
вещество. Органогенные породы. Биокосные тела.
Круговорот веществ. Круговорот углерода.
Круговорот азота. Круговорот кислорода.

Задачи:

Образовательные:

  • Сформировать знания об основных положениях
    учения о биосфере В.И.Вернадского, глобальных
    круговоротах в природе.
  • Продолжить развитие умений работать с текстом и
    иллюстрациями учебника, с доской, таблицами и
    коллекциями.
  • Продолжить развитие умений составлять
    схематические рисунки и объяснять их смысл.

Развивающие:

  • Продолжить развитие мыслительных операций,
    таких как анализ, выделение главного, обобщение,
    сравнение при изучении постулатов учения о
    биосфере и круговоротах веществ в природе.
    Развитие коммуникативных умений при работе в
    малых группах.

Воспитательные:

  • Продолжить развитие
    научно-материалистического мировоззрения при
    изучении основ учения о биосфере, понятия о живом
    веществе, его свойствах.
  • Продолжить развитие элементов экологической
    культуры через понимание значения знаний о
    биосфере как глобальной экосистемы.

Оформление кабинета к уроку: выставка
книг, журнальных и газетных статей о биосфере и
жизнедеятельности В.И.Вернадского.

Средства обучения: Таблицы “Круговорот
углерода”, “Круговорот азота”, “Круговорот
кислорода”. Портрет В.И.Вернадского. Коллекция
“Горные породы”. Видеофильм “Биосфера”.

Тип урока: урок, раскрывающий
содержание темы.

Методы обучения:

Словесные – беседа, описание, объяснение,
рассказ.

Наглядные – демонстрация изобразительных
средств наглядности. (фрагментов видеофильма,
таблиц, коллекции).

Практические – работа с текстом и
иллюстрациями учебника.

Ход урока

Организация класса

Актуализация опорных знаний

Фронтальная беседа по вопросам

:

  • Что такое биогеоценоз? Приведите примеры
    биогеоценозов.
  • Дайте характеристику экосистеме.
  • Какие изменения могут происходить с
    экосистемами?
  • Что понимается под “устойчивостью
    экосистемы”?
  • Может ли быть экосистема неустойчивой?
  • Как осуществляется саморегуляция в экосистеме?
  • Докажите, что смешанный лес является
    экосистемой.
  • Каковы признаки живых систем?
  • Является ли экосистема живой системой?

Постановка познавательной задачи

Биосфера — тонкий слой нашей планеты,
населенный организмами, взаимодействующими с
воздухом (атмосферой), водой (гидросферой) и
земной корой (литосферой). Все живые существа
зависят от сохранности ее целостности и
устойчивости.

Докажите, что биосфера является глобальной
экосистемой.

Изучение содержания нового материала

Термин “Биосфера” был впервые введен
австрийским ученым Э.Зюссом в 1875 году для
различения основных оболочек Земли: литосферы,
атмосферы, гидросферы. Однако автор не
акцентировал внимание на ее роль и зависимость
от планетарных параметров Земли. Только
В.И.Вернадский заложил основы учения о биосфере,
сформулировав идею экосистемной ее организации.

Сообщение ученика о научной деятельности
В.И.Вернадского
(сопровождается демонстрацией
портрета, книг и статей о В.И.Вернадском)

Родился в Петербурге 12 марта 1863 года. Его отец –
Иван Васильевич – был профессором
Петербургского университета и Александровского
лицея, мать – Анна Петровна – была
преподавателем музыки. С третьего класса учился
в Петербургской классической гимназии. Изучал
несколько европейских языков. Высшее
образование получил на физико-математическом
факультете Петербургского университета. В 1884
году выступил с докладом “Об осадочных
перепонках”. С 1885 года – хранитель
Минералогического кабинета Московского
университета. С 1888 по 1890 годы работал за границей.
В 1897 году защитил докторскую диссертацию на тему:
“Явление скольжения кристаллических веществ”.
В 1906 году избран членом Государственного совета.
С 1906 по 1918 годы выходит в свет “Опыт описательной
минералогии”. С 1921 года основал в Москве
Радиевый институт и был назначен его директором.
С 1923 по 1926 годы ведет исследовательскую и
преподавательскую деятельность за границей, в
этот период выходят труды “Геохимия”,
“Автотрофность человечества”, “Биосфера”. В 1936
году публикуется “История минералов земной
коры”. В 1944 году выходит статья “Несколько слов
о ноосфере”. Скончался в Москве в январе 1945 года.

Просмотр фрагмента видеофильма “Биосфера”

Задания.

1. Определите границы биосферы. Сделайте
необходимые записи в тетради.

2.Выявите основные признаки и свойства
биосферы.

Закрепление изученного материала

Обсуждение содержания видеофрагмента

Фронтальная беседа по вопросам:

  • Какие оболочки Земли входят в состав биосферы,
    какие – не входят?
  • Каковы верхние и нижние пределы жизни во всех
    оболочках Земли?
  • Каково значение озонового экрана в атмосфере?
  • Охарактеризуйте распределение живых
    организмов в наземно-воздушной, водной и
    почвенной среде.
  • Какие горные породы называются органогенными?
    (используется коллекция “Горные породы”)
  • Почему В.И.Вернадский отнес к особым обитателям
    - биокосные тела природы?
  • Почему изменяется плотность жизни в различных
    частях биосферы?
  • Что такое биомасса?
  • Каковы свойства биомассы?

Изучение нового материала

Постулаты учения о биосфере (В.И.Вернадский, 1926
г.)

Биосфера – устойчивая динамическая система,
которая уже изначально была высокоорганизованна
и целостна.

Биосфера была структурирована на совокупности
организмов. Только благодаря их “массовому
эффекту” осуществлялись разнообразные
геохимические функции жизни, что и отражалось в
окружающей среде.

Эволюционный процесс идет в определенной
жизненной среде, состав и масса которой
неизменны в геологическом времени… Выйти за
пределы этой жизненной среды нельзя путем
изучения эволюции видов.



Живые организмы своим дыханием, своим питанием,
своим метаболизмом… а главное – длящейся сотни
миллионов лет непрерывной сменой поколений…
порождали одно из грандиознейших планетных
явлений … Этот великий планетный процесс есть
миграция химических элементов в биосфере.

Для осуществления полного кругооборота
элементов в эволюции необходимо было участие
“совокупностей”, состоящих из организмов
разного уровня организации и различной
таксономической принадлежности.

Все без исключения геохимические функции живых
организмов в биосфере могут быть исполнены
простейшими одноклеточными. По истечении
геологического времени различные организмы
замещали друг друга, однако не происходило
изменений их функции.

Биологический круговорот – обмен веществ и
энергии между различными компонентами биосферы,
обусловленный жизнедеятельностью живых
организмов и носящий циклический характер.

Из множества связанных друг с другом
круговоротов отдельных биогеоценозов
складывается установившийся за многие миллионы
лет глобальный биогеохимический круговорот
веществ биосферы, поддерживающий устойчивость
жизни на планете.

Назовите известные вам химические элементы,
включенные в активный круговорот живыми
организмами?

Кислород, углерод, фосфор, азот, кальций сера,
магний и другие.

Эти элементы называются биогенными
(циклическими).

Различают два типа биогеохимических
круговоротов: круговороты газов (углерод,
кислород, азот и др.) и осадочные круговороты
(сера, фосфор, кальций и др.).

Рассмотрим круговорот углерода (объяснение
по таблице):

Зеленые растения и фотоавтотрофные бактерии в
процессах фотосинтеза и хемоавтотрофные
бактерии в ходе хемосинтеза превращают
углекислый газ и углеводы в другие органические
вещества. Зеленые растения, фотоавтотрофные и
хемоавтотрофные бактерии – продуценты в
биогеоценозах. Одна часть органических веществ
откладывается в виде запасов нефти, каменного
угля, торфа, природного газа, гумуса. Другая часть
потребляется гетеротрофами – консументами
(животными, бактериями и грибами), в дальнейшем –
большая часть его окисляется в процессе дыхания
и брожения с освобождением углекислого газа.
Трупы, экскременты, остатки гетеротрофов,
растительный опад используются сапрофитами –
редуцентами (бактериями, грибами) и также
окисляются в процессе энергетического обмена.
Большую роль в минерализации органического
углерода выполняет горение. Углекислый газ
поглощается автотрофами, замыкая цикл. Часть
углекислого газа также депонируется,
превращается в нерастворимые соли (карбонаты
кальция и магния). Депонированный в виде топлива
и гумуса органический углерод и депонированный в
виде карбонатов неорганический углерод
вовлекается в бактериальное окисление нефти,
глубокое разрушение гумуса, растворение
карбонатов кислотами, сжигание топлива и т.д.

Закрепление изученного материала

Задание:

Зарисуйте схему “Круговорот
углерода” в рабочей тетради, используя
материалы учебника на С.134-135, информацию учителя
и настенной таблицы.

Для схематизации используйте несколько правил:

  • Изображайте значимую информацию упрощенными
    формами (геометрическими фигурами, символами,
    цифрами и т.д.).
  • Отражайте основной смысл в центре рисунка.
  • Не загромождайте изображение второстепенными,
    сложными деталями
  • Применяйте цветовую и шрифтовую символику.

Работа в статических группах:

Используя
составленную схему, опишите круговорот углерода
в природе.

  • Каким образом живые организмы влияют на
    глобальный круговорот углерода?
  • Может ли одно и тоже вещество многократно
    использоваться для построения живой материи?

Изучение нового материала

Просмотр фрагмента видеофильма
“Круговорот азота”.

Задание перед просмотром:

Составьте
схему “Круговорот азота” в рабочей тетради.

Закрепление изученного

Задание:

Дополните схему
“Круговорот азота” используя материалы
учебника на С.135-136. Задание на 3 минуты.

Вопросы для фронтальной беседы:

  1. Какие этапы круговорота азота могут
    осуществляться без участия организмов, а какие –
    нет?
  2. Какова роль свободноживущих и симбиотических
    азотфиксирующих бактерий в круговороте азота?
  3. Вследствие чего возникли нитратные загрязнения
    окружающей среды?
  4. В чем заключается процесс денитрификации?
  5. Чем отличается круговорот азота от круговорота
    углерода?
  6. Каково влияние человеческой деятельности на
    круговороты азота, углерода?

Домашнее задание

Прочитайте §21.

Объясните утверждение Г.А.Заварзина “…Нельзя
говорить о существовании отдельных видов, а
можно обсуждать только целые экосистемы”.

Индивидуальные творческие задания:

  • Составьте модель “Круговорот кислорода в
    природе”
  • Составьте карту-схему “Путешествие капельки
    воды в биосфере”.

Итог урока

: Биосфера – космическое явление,
наружная оболочка Земли, область
распространения жизни и единое целое, состоящее
из огромного числа различных биогеоценозов с их
круговоротами.

Использованная литература

Александрова Н.М. Профессиональная экология:
Учебное пособие для профессиональных училищ,
лицеев и колледжей. Часть 1. – СПб.: НИИ ПТО, 1997. –
138 с.

Гутина В.Н. Еще раз об учении В.И.Вернадского //
Биология в школе. – 1997. — №3. – С.12-16.

Дятлова К.Д. Биогенные круговороты углерода и
азота в биосфере // Биология в школе. – 2001. — №3. –
С.13 – 16.

Сухорукова Л.Н. Разговор на уроке о
возникновении жизни на Земле // Биология в школе.
– 1997. — №6. – С.39 – 43.

Чесноков В.С. Владимир Иванович Вернадский //
Биология в школе. — 2004. — №3. – С.19-22.




Следующий: