ТЕМА 4. БИОСФЕРА - САМАЯ БОЛЬШАЯ ЖИВАЯ СИСТЕМА

УРОК 27

ТЕМА. СОСТАВ И ГРАНИЦЫ БИОСФЕРЫ

Цель урока: обучающая - вспомнить условия, необходимые для возникновения и существования на Земле биосферы, раскрыть значение нового понятия - «биосфера», выяснить ее состав и границы, обсудить примеры внутренних и внешних связей биосферы, сделать акцент на целостности биосферы; развивающая - развивать у школьников планетарное мышление, учить видеть причинно-следственные связи, подчеркнуть исключительность планеты Земля, на которой возникла и существует биосфера; воспитательная - прививать учащимся бережное отношение к окружающей среды, чувство ответственности за каждое вмешательство в природу.

Основные понятия: биосфера, целостность, вид, а также повторить значение изученных ранее понятий: внутренние связи системы, внешние связи системы, экосистема, пищевая цепь, оптимален.

Методы урока: словесный (беседа), наглядный (работа с рисунками в учебнике).

Оборудование: учебник, таблицы и рисунки к теме «Биосфера».

Тип урока: усвоение новых знаний, повторение и обобщение ранее изученных.

Межпредметные связи: природоведение (5 класс), биология (7 класс), география (6 класс).

Структура урока

И. Сообщение темы, цели и задач урока

II. Актуализация опорных знаний учащихся, их предшествующего опыта

1. Повторение понятий «система», «экосистема», «пищевая цепь».

2. Повторение понятий «внутренние связи системы», «внешние связи системы».

3. Условия, необходимые для возникновения и существование жизни на Земле.

III. Изложение основного материала

1. Что такое биосфера, ее границы и состав.

2. Что называют видом растения или животные.

3. На чем основана целостность биосферы.

IV. Подведение итогов урока

V. Домашнее задание

Ход урока

I. СООБЩЕНИЕ ТЕМЫ, ЦЕЛИ И ЗАДАЧ УРОКА

В связи с тем, что предыдущий урок был посвящен итоговому обобщению темы 3 «Рукотворные системы», сегодняшний урок можно начинать не с проверки домашнего задания, а сразу с изучения нового материала.

II. АКТУАЛИЗАЦИЯ ОПОРНЫХ ЗНАНИЙ УЧАЩИХСЯ, ИХ ПРЕДШЕСТВУЮЩЕГО ОПЫТА

1. Повторение понятий «система», «экосистема», «пищевая цепь»

Наши первые уроки естествознания в 6-м классе были посвящены знакомству с таким понятием, как «система».

- Вопрос к ученикам

- Напомните, что называют системой. (Система - это единое целое, состоящее из отдельных частей.)

- Чем природные системы отличаются от искусственных? (Первые созданы природой, другие - человеком.)

- Что называют экосистемой? (Экосистема - это живые организмы, которые приспособились к совместному обитанию на определенной территории в определенной среде - на суше или в воде.)

Экосистемы так же бывают естественными и искусственными.

- Приведите примеры природных экосистем. (Лес, озеро, степь, болото.)

- Есть экосистемой фонтан? Почему? (Фонтан не является экосистемой, поскольку в нем отсутствуют живые организмы.)

- В экосистеме живые организмы образуют пищевые цепи. (Что это означает? Это означает, что одни организмы поедают других и сами становятся пищей для кого-нибудь.)

2. Повторение понятий «внутренние связи системы», «внешние связи системы»

- Беседа

- Как называют взаимосвязи между отдельными составными частями системы (например, взаимосвязи в цепи питания)? (Такие связи называют внутренними связями системы.)

- Как называют связи системы с окружающим миром и другими системами? (Внешними связями системы.)

- К примеру, мы имеем дело со искусственной экосистемой аквариума. Какие вещества попадают в эту систему извне, т.е. что получает эта система для своего существования? (Корм для рыбок, воздух с атмосферы, солнечный свет и тепло.)

- Задания в рабочей тетради

3. Условия, необходимые для возникновения и существования жизни на Земле

- Слово учителя

С момента появления жизни на нашей планете живые организмы влияют на другие компоненты (составные части) природы и образуют с ними единое целое, т.е. экосистемы.

Это могло произойти только благодаря наличии особых условий на нашей планете, необходимых для жизни.

Во-первых, размеры и масса нашей планеты обеспечивают достаточное притяжения для атмосферы и гидросферы.

Для сравнения: масса Луны в 81 раз меньше массы Земли, а сила притяжения у нее меньше земной в 6 раз. Именно поэтому Месяц теряет все легкие вещества, которые выделяются из его недр: водяной пар и разнообразные газы.

Во-вторых, расстояние до Солнца от Земли оптимальная, т.е. обеспечивает достаточное количество тепла и света, а в сочетании с периодом вращения Земли вокруг своей оси делает климатические условия на большей части поверхности планет комфортными, то есть удобными для живых существ.

- Вопрос к ученикам

Вещество защищает живые организмы от вредного ультрафиолетового излучения? (Озон, озоновый экран вместе с магнитным щитом Земли - также необходимая защита для жизни на Земли.)

III. ИЗЛОЖЕНИЕ ОСНОВНОГО МАТЕРИАЛА

1. Что такое биосфера, ее границы и состав

- Беседа

- Из уроков географии 6-го класса вы уже знаете, что главные земные оболочки (твердая каменная, воздушная и водная) получили соответствующие названия. Какие? (Литосфера, атмосфера и гидросфера.)

- Названия этих оболочек имеют общий корень «сфера». Что означает это слово в переводе? (Шар.)

- Слово учителя

Это означает, что вещества, которые образуют эти оболочки: горные породы, воздух и вода,- в трех агрегатных состояниях образуют вдоль поверхности Земли сплошные слои и повторяют ее шарообразную форму.

Части литосферы, атмосферы и гидросферы, где живут и куда проникают живые организмы, которые находятся под влиянием их жизнедеятельности, получили созвучное название - биосфера (от греч. bios - жизнь и spliera - шар).

Учение о биосфере начал еще в 20-х годах XX в. выдающийся естествоиспытатель Владимир Иванович Вернадский.

Условия, необходимые для существования живых организмов (свет, тепло, вода, воздух и питательные вещества), распределенные на Земли неравномерно.

- Вопрос к ученикам

- Где наблюдается оптимальное сочетание этих необходимых для жизни условий? (На поверхности Земли: на поверхности суши и в верхних слоях воды.)

Именно поэтому чем дальше от поверхности Земли вверх и вглубь, тем меньше растений и животных можно встретить. По мнению ученых, жизнь проникает н$ 2-3 километра вглубь литосферы, поднимается на 10-15 километров вверх в атмосфере и встречается в океане на всей его глубине, то есть на глубине около 11 километров. Эти расстояния вверх и вглубь есть пределами биосферы.

- Задания в рабочей тетради

2. Что называют видом растения или животного

Чтобы облегчить распознавание, изучения и наблюдения живых существ, ученые предложили объединять организмы в группы по определенным признакам. Одной из таких групп является вид живых существ. В один вид объединяют организмы, которые похожи по внешним и внутренним строением и живут на определенной территории. Название вида всегда состоит из двух слов. За этими словами можно понять, на какие другие виды похожа данное существо и чем она отличается от них, например:

вид вид

Медведь бурый Медведь белый

Первое слово означает, что они похожи между собой, а также похожие на другие виды, в названии которых есть слово «медведь» (медведь гималайский, медведь гризли и др). Но второе слово подчеркивает их различия - бурый медведь имеет бурую (коричневую) шерсть и живет в лесах, а белый медведь - белую шерсть и живет в Арктике.

Также можно сравнить городскую ласточку и береговую ласточку, клевер белый и клевер луговую, клен канадский и клен татарский.

- Задания в рабочей тетради

3. На чем основана целостность биосферы

В состав биосферы входят все экосистемы нашей планеты. Биосфера, в свою очередь, тоже является крупнейшей экосистемой.

- Учитывая это, можно сказать о биосфере? (Она состоит из отдельных компонентов, которые связаны между собой.)

Биосферу можно сравнить с многоквартирным домом: в нем живут разные жильцы, они должны по-разному оборудованные квартиры, и одновременно они являются соседями одного большого дома и связаны между общими коммунальными службами: энерго - и водоснабжением, линиями кабельного телевидения и телефонных кабелей и т.д.

- Что произойдет с любой системой при нарушении одной или нескольких ее частей? (Система перестанет работать.)

Такое свойство называют целостностью, то есть способностью существовать только в единстве со всеми компонентами.

- Беседа

- Что должен получать биосфера, то есть живые организмы для своего существования извне? (Энергию.)

- Какое космическое тело является единственным источником энергии для Земли? (Солнце.)

- В какой вид энергии превращают зеленые растения солнечную энергию в процессе фотосинтеза? (В химическую энергию.)

- К кому эта энергия поступает от растений? (К травоядных животных.)

- А потом? (К плотоядных животных.)

- Как называют связи для передачи энергии через питание? (Пищевые цепи.)

IV. ПОДВЕДЕНИЕ ИТОГОВ УРОКА

- Что называют биосферой? (Пространство, в котором обитают живые существа и который попадает под влияние их жизнедеятельности.)

- Чем ограничена биосфера? (Пределами существование живых организмов.)

- Какие оболочки Земли или их части входят в состав биосферы? (Вся гидросфера, нижние слои атмосферы и верхние слои литосферы.)

- Почему биосферу можно назвать крупнейшей экосистемой? (Потому что в ее состав входят все экосистемы Земли и потому что она является целостной, то есть существует при наличии всех своих компонентов.)

- Какие круговороты с их в с т е р и г а ю т ь с я в биосфере? (Круговороты веществ и энергии.)

V. ДОМАШНЕЕ ЗАДАЧА

Дать ответы на вопросы после параграфа.

ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЙ МАТЕРИАЛ К УРОКУ

Биосфера - самая большая экосистема

Пространство, в котором обитают живые организмы и который находится под влиянием их жизнедеятельности, называют биосферой. Сами организмы, а также вещества, они их используют, накапливаются в их телах или, наоборот, выделяемые ими во внешнюю среда - это тоже часть биосферы. Таким образом, в состав биосферы входит вся водная толща океанов и их дно вплоть до наибольших глубин, вся поверхность суши с его почвами, растительным покровом и животным миром. Наконец, почти вся толща атмосферы. Последняя, хотя и не может служить средой постоянного существование организмов (в отличие от водной толще или на поверхности континентов), все-таки является результатом их активности, а с другой стороны, необходимым условием для существования организмов.

Плоды деятельности живых существ прошлых геологических эпох вроде залежей каменного угля, нефти или кальция (остатков скелетов морских организмов, существовавших некогда на Земле) иногда также рассматривают как часть биосферы. Эти вещества давно уже вышли из биогенного (то есть связанного с жизнью) кругооборота и, находясь в земных недрах, казалось бы, не влияют на существование современных организмов. Но человек - тоже часть биосферы, она научилась извлекать для себя немалую пользу, сжигая ископаемое топливо и привлекая тем самым в круговорот химические элементы (прежде всего Карбон), что когда-то были связаны в телах живых организмов. В результате такой деятельности в воздухе начал неуклонно повышаться содержание углекислого газа СО₂. Это также следует рассматривать как биосферный процесс, причем такой, что угрожает глобальным потеплением и нарушением сложившейся равновесия на планете.

Понятие «биосфера» ввел в научную литературу австрийский геолог Эдуард Зюсс в 70-х годах XIX ст. Однако широкого использования этот термин получил лишь в XX в. благодаря работам российского исследователя Владимира Ивановича Вернадского (1863-1945). По мнению Вернадского, вся известная за геологическими отложениями история Земли содержит следы деятельности живых организмов и уже по определению является историей биосферы. Составляя чрезвычайно малую долю от общей массы Земли, «живое вещество» отличается очень высокой активностью, потребляя, выделяя и накапливая в своих телах те или иные элементы в огромных количествах.

Вернадский был также глубоко убежден в том, что жизнь вечную, а вопрос о происхождении жизни ненаучное, поскольку рационального способа ее решения пока не существует. Он неоднократно подчеркивал неслучайный, закономерный характер биосферы как земного явления и при этом верил в то, что и на других планетах возможна жизнь, а соответственно и другие биосферы. Вернадский рассматривал человека как естественную часть биосферы. В будущем, считал ученый, биосфера должна превратиться в ноосферу (от греч. noos - разум и sphera - шар), то есть перейти в такое состояние, когда человеческая мысль будет выступать как одна из основных сил, определяющих развитие этой оболочки.

Подсчитать, сколько всего видов живых существ возникало и исчезало на Земле, невозможно. Многие из них появлялись и исчезали так быстро, что их история напоминает метеор, пронесся в ночном небе.

По мнению некоторых ученых, время существование одного вида в среднем составляет примерно 660 тыс. лет. Однако, к примеру, акулы или головоногие моллюски (кальмары), почти не изменяясь, живут как виды уже много миллионов лет, являя собой пример идеального приспособление к окружающей среде. Правда, и природные условия в зоне теплых и тропических морей, где они живут, с тех пор почти не изменились. Следовательно, их жители без больших усилий «законсервировали» свой вид до наших дней.

В истории жизни на Земле случались такие катастрофы, когда биологическое разнообразие резко уменьшалась по отношению короткие в геологическом масштабе сроки, причем как на суше, так и в океане. Много видов исчезали прежде всего во время тех или иных геологических сдвигов: земная кора опускалась или поднималась, нарастала деятельность вулканов, менялся уровень моря, а вследствие всего этого и климат. Планета пережила три подобные катастрофы (435, 345 и 185 млн. лет назад), и каждая из них существенно сокращала биологическое разнообразие на Земле.