Temat: Ekosystem – obieg materii i przepływ energii

Adresat

Uczniowie klasy VIII szkoły podstawowej

Podstawa programowa

Wymagania ogólne

I. Znajomość różnorodności biologicznej oraz podstawowych zjawisk i procesów biologicznych. Uczeń:

3. przedstawia i wyjaśnia zależności między organizmem a środowiskiem.

Wymagania szczegółowe

VII. Ekologia i ochrona środowiska. Uczeń:

5. przedstawia strukturę troficzną ekosystemu, rozróżnia producentów, konsumentów (I i dalszych rzędów) i destruentów oraz przedstawia ich rolę w obiegu materii i przepływie energii przez ekosystem.

Ogólny cel kształcenia

Dowiesz się, jakim przemianą podlegają energia i materia w ekosystemie

Kompetencje kluczowe

• porozumiewanie się w językach obcych;

• kompetencje informatyczne;

• umiejętność uczenia się.

Kryteria sukcesu
Uczeń nauczy się:

• wyjaśniać, na czym polega krążenie materii i przepływ energii w ekosystemie;

• wyjaśniać, dlaczego przy przechodzeniu materii wzdłuż łańcucha pokarmowego następują straty energii.

Metody/techniki kształcenia

• podające

  • pogadanka.

• aktywizujące

  • dyskusja;

  • burza mózgów.

• eksponujące

  • pokaz.

• programowane

  • z użyciem komputera;

  • z użyciem e‑podręcznika.

• praktyczne

  • ćwiczeń przedmiotowych.

Formy pracy

• praca indywidualna;

• praca w parach;

• praca w grupach;

• praca całego zespołu klasowego.

Środki dydaktyczne

• e‑podręcznik;

• zeszyt i kredki lub pisaki;

• tablica interaktywna, tablety/komputery.

Przebieg lekcji

Przed lekcją

• Uczniowie zapoznają się z treścią abstraktu. Przygotowują się do pracy na lekcji w taki sposób, żeby móc przeczytany materiał streścić własnymi słowami i samodzielnie rozwiązać zadania.

Faza wstępna

• Prowadzący lekcję określa cel zajęć i wspólnie z uczniami ustala kryteria sukcesu.

Faza realizacyjna

• Nauczyciel prosi uczniów, aby samodzielnie przeczytali abstrakt, zwracając szczególną uwagę na grafiki.

• Nauczyciel wskazuje osoby, które na podstawie zasobów w abstrakcie kolejno omówią następujące zagadnienia: proces przepływu energii przez ekosystem; efektywność wykorzystania energii przez organizmy znajdujące się na kolejnych poziomach troficznych; proces krążenia materii w przyrodzie; zaburzenie krążenia materii w ekosystemach, wywołane nieracjonalną działalnością człowieka; wykorzystanie kompostu jako przykład przeciwdziałania zaburzaniu krążenia materii w ekosystemach sztucznych.

• Pracując metodą burzy mózgów uczniowie starają się określić skutki regularnego koszenia trawnika i niestosowania na nim żadnych nawozów. Uczniowie analizują konsekwencje, które mogą odczuć wszystkie organizmy zamieszkujące trawnik..

• Nauczyciel wyświetla ilustrację „Detritus used as manure (horse feaces and hay)”, wyjaśnia uczniom, czym jest detrytus. Następnie prosi uczniów o uzupełnienie dzienniczka obserwacji uwzględniając obieg materii w detrytusie..

• Uczniowie samodzielnie wykonują zamieszczone w abstrakcie ćwiczenia interaktywne sprawdzające stopień opanowania wiadomości poznanych w czasie lekcji. Nauczyciel inicjuje dyskusję, w trakcie której omówione zostają prawidłowe rozwiązania wszystkich ćwiczeń samodzielnie wykonanych przez uczniów.

Faza podsumowująca

• Na zakończenie zajęć nauczyciel zadaje uczniom pytania:

  • Co na zajęciach wydało wam się ważne i ciekawe?

  • Co było łatwe, a co trudne?

  • Jak możecie wykorzystać wiadomości i umiejętności, które dziś zdobyliście?

  Chętni lub wybrani uczniowie podsumowują zajęcia

Praca domowa

• Odsłuchaj w domu nagrania abstraktu. Zwróć uwagę na wymowę, akcent i intonację. Naucz się prawidłowo wymawiać poznane na lekcji słówka.

W tej lekcji zostaną użyte m.in. następujące pojęcia oraz nagrania

Pojęcia

Teksty i nagrania

Ecosystem –the flow of matterr and the flow of energy

The energy of the sunlight is the base of the functioning of nature. The plants transform barely 1% of the energy of the sunlight that reaches their surface into chemical energy. This fraction of energy is stored in organic compounds and is enough for the producers to produce 150 bilion tonnes (150x10Indeks górny 12¹² kg) of biomass.

The majority of the energy stored in the organic compounds is used by the plant to satisfy its basic needs of life, mainly breathing, but also the synthesis of the necessary organic compounds, or the transport of substance. None of the processes that happen in the cell is 100% effective, so a huge part of this energy is dispersed in the form of warmth. As an effect, only a fraction of the energy of the sunlight, which is absorbed by a plant during photosynthesis, is stored in chemical bonds of organic compounds of which the body of a plant is build.

Herbivores don’t eat entire plants, moreover, most of them are unable to digest cellulose. Because of that, they receive only a part of the energy stored in the plant. They use it to maintain their own life processes, which also causes loss of the energy, just like it’s in the case of plants. To the last trophic level, which is the level of decomposers, goes the energy present in the remains of dead organisms and in faeces, especially in the indigestible body parts such as feathers, bones and horns.

On every level of the food chain, the majority of the absorbed energy is dispersed and lost. It is estimated that every subsequent trophic level disposes of circa 90% less energy than the previous level. That means that the energy flows through the ecosystem, in which it’s used and dispersed.

Plants (and other producers) are a bond between the world of inanimate and living matter. It forms organic compounds, which build the bodies of plants, using simple inorganic substances. It moves through the food chain in the form of aliment, and finally reaches the decomposers. Here takes place another important phase of circulation of matter: microorganisms decompose the organic substances to simple mineral compounds, which can again be absorbed by producers. Matter is never actually lost or dispersed in the ecosystem – it only changes the form. Natural ecosystems are self‑sufficient. Thanks to the continuous circulation the matter is constantly transformed and used again. No redundant substances are formed, and substances don’t have to be provided from external sources.

In artificial ecosytems, eg. farmlands, the circulation of matter is distorted. Humans collect and export almost the entire crop. In case of wheat, there are fruits (grain) as well as stems (straw). This ecosystem cannot function without supplying mineral fertilizer to the soil.

Gardeners produce the natural fertilizer, which accelarates the natural processes, on their own. They gather the remains of plants in the composter, providing conditions necessary for their decomposition. The fertilizer that is produced, can be used to fertilize the soil already in the next year.

• The source of energy in natural ecosystems is the sunlight.

• Energy flows through all of the levels of the food chain and is gradually dispersed in the environment. Its losses are compensated by the continuous energy supply from the Sun.

• In the ecosystems, the matter circulates between the living and inanimate of the ecosystem.