Spis treści

Wprowadzenie

Przeczytaj

Grafika interaktywna

Sprawdź się

Dla nauczyciela

Ilustracja przedstawia jeża w dużym przybliżeniu. Jeż znajduje się na trawie.

Abiotyczne czynniki środowiska oddziałujące na organizm

Jeż europejski (Erinaceus europaeus ) prowadzi nocny tryb życia i zamieszkuje widne lasy, obrzeża terenów zabudowanych i parki miejskie. Mniej więcej od połowy listopada, kiedy temperatura na zewnątrz ulega znacznemu obniżeniu, a dostępność pokarmu maleje, obniża on tempo metabolizmu i zapada w sen zimowy (hibernację). Hibernuje zwinięty w kłębek w ciasnych, osłoniętych od zimna norach, stertach liści lub w kompostownikach.

Na występowanie organizmów na danym terenie mają wpływ rozmaite elementy środowiska, w tym czynniki abiotyczne, takie jak temperatura, dostępność wody, zasolenie, światło słoneczne i struktura gleby. W wielu miejscach na Ziemi zmieniają się one w czasie i przestrzeni, więc organizmy – aby poradzić sobie w niesprzyjających warunkach –są zmuszone do wykształcania przystosowań, za pomocą których będą mogły utrzymać względnie stałe warunki wewnętrzne, czyli homeostazę.

Twoje cele

- Scharakteryzujesz czynniki abiotyczne wpływające na organizmy.

- Wykażesz wpływ czynników abiotycznych na budowę i funkcjonowanie organizmów.

- Porównasz wpływ wybranych czynników abiotycznych na organizmy.

Przeczytaj

Czynnikami abiotycznymi oddziałującymi na organizm nazywamy czynniki fizykochemiczne: temperaturę, dostępność wody i stopień jej zasolenia, natężenie światła oraz właściwości gleby. Wpływają one na zdolność organizmów do życia w danym środowisku. Często działają wspólnie i trudno mówić o wpływie jednego z nich bez zwrócenia uwagi na pozostałe.

Temperatura

Temperatura środowiska jest jednym z najważniejszych czynników oddziałujących na organizmy. Warunkuje ona wszystkie procesy metaboliczne zachodzące w komórkach, np. oddychanie, aktywność enzymów, fotosyntezę u roślin. Wpływa na wzrost, wymianę gazową, aktywność ruchową, reguluje rozrodczość. Większość organizmów funkcjonuje i przejawia aktywność w temperaturze od 0°C do 30°C. W temperaturze 0°C woda zamarza, tworząc kryształki lodu. Nie stanowi wtedy środowiska reakcji, a ponadto może uszkadzać błony komórkowe. Z kolei w wysokiej temperaturze – ok. 40–50°C – może nastąpić inaktywacja enzymów i zachwianie metabolizmu na skutek odwodnienia i denaturacji białka.

Przykłady przystosowań zwierząt i roślin do warunków termicznych

Źródło: Englishsquare.pl Sp. z o.o., Paul Asman and Jill Lenoble Follow, Robin Inkysloth, www.flickr.com, licencja: CC BY-NC-ND 2.0.

Środowisko wodne to środowisko życia, w którym temperatura jest względnie stała. Wynika to z wysokiego ciepła właściwego wody oraz z jej dużej pojemności cieplnej. Woda pochłania duże ilości ciepła, nie zwiększając przy tym znacznie swojej temperatury – masy ciepła szybko przemieszczają się i rozpraszają. Żyjące w wodzie organizmy nie muszą zatem wytwarzać przystosowań umożliwiających im przetrwanie w zmieniających się temperaturach.

Woda

Woda jest równie ważnym jak temperatura czynnikiem oddziałującym na organizmy. W środowisku wodnym zachodzą procesy metaboliczne organizmów. Bierze ona udział w hydrolizie i syntezie związków chemicznych oraz pobieraniu składników pokarmowych. Jest środkiem transportu wewnątrzustrojowego (np. substancji odżywczych czy hormonów). Reguluje temperaturę, ciśnienie osmotyczne i pH organizmów.

Woda stanowi przeciętnie 70–80% każdego organizmu, co zależy od jego wieku i etapu rozwoju. Chełbia modra (Aurelia aurita) jest kosmopolitycznym gatunkiem, którego ciało składa się z wody aż w 98%.

Źródło: bathyporeia, www.flickr.com, licencja: CC BY-NC-ND 2.0.

Zwierzęta muszą stale pobierać wodę, uzupełniać ją w organizmie oraz zapobiegać jej utracie. Piją czystą, słodką wodę, a także uzyskują ją z pokarmu. Wiele zwierząt ze środowisk pustynnych prowadzi nocny tryb życia, aby zminimalizować straty wody. Może także temu służyć wydalanie zagęszczonego moczu. Z kolei ciało pokryte śluzem, skorupą czy wytworami naskórka (np. piórami czy włosami) zapobiega wysychaniu.

Niektóre kręgowce, tj. gady, ptaki i ssaki, wytworzyły błony płodowe, aby stworzyć środowisko wodne dla zarodka i uniezależnić jego rozwój od zbiorników wodnych.

Głównym źródłem wody dla roślin na lądzie jest gleba, do której dostaje się ona wraz z opadami deszczu i topniejącym śniegiem. Ilość wody, która jest przetrzymywana w glebie wbrew sile grawitacji nazywana jest ich pojemnością polową gleby. Woda z gleby pobierana jest przez korzenie, a jej transport z korzeni do liści jest spowodowany głównie ich siłą ssącą, wywołaną transpiracją i parciem korzeniowym. Deficyt wody w glebie nazywany jest suszą i prowadzi do przerzedzania się roślinności na danym terenie.

Baobab afrykański (Adansonia digitata) jest sukulentem łodygowym z rozwiniętą w pękatym pniu tkanką wodną. Dzięki niej może gromadzić wodę, żeby przetrwać długie okresy suszy.

Źródło: Bernard DUPONT, www.flickr.com, licencja: CC BY-SA 2.0.

Zasolenie

Zasolenie jest czynnikiem, który silnie wpływa na organizmy występujące w środowiskach wodnych, a na organizmy lądowe oddziałuje przede wszystkim wówczas, gdy woda występująca w glebie jest słabo dostępna dla organizmów.

Stężenie soli w środowisku wodnym wpływa na gospodarkę osmotyczną organizmu. Pobór wody i jej wydalanie muszą się bilansować. Dzięki osmoregulacji organizmy dostosowują się do życia w środowisku wodnym, zarówno ubogim, jak i zasobnym w sól, co przebiega zgodnie z ich optimum zasolenia. Osmoregulacja jest procesem, dzięki któremu organizmy regulują skład chemiczny płynów ustrojowych oraz równoważą pobieranie i wydalanie wody. Przykładowo morskie ryby kostne (np. śledź bałtycki (Clupea harengus membras)), których organizm jest hipotoniczny względem wody morskiej – co oznacza, że stężenie soli w płynach ustrojowych ryby jest niższe niż w wodzie morskiej – równoważą utratę wody, pijąc jej duże ilości. Jest ona następnie filtrowana z nadmiaru soli przez nerki i skrzela. Ryby te zarazem wydalają niewielkie ilości moczu. Z kolei zwierzęta słodkowodne (np. płoć (Rutilus rutilus)), których organizm jest hipertoniczny względem środowiska – czyli stężenie soli w płynach ustrojowych ryby jest wyższe niż na zewnątrz organizmu – muszą stale usuwać nadmiar wnikającej do ich organizmu wody. W związku z tym ograniczają picie wody oraz wydalają duże ilości moczu.

Ilustracja interaktywna przedstawia schemat przepływu wody w roztworze hipo-, hiper i izotonicznym. Na ilustracji są dwa naczynia. W pierwszym z nich w wodzie znajdują się pojedyncze żółte kulki - to substancje rozpuszczalne. W naczyniu, pionowo, znajduje się błona selektywnie przepuszczalna. Dzieli naczynie na pół. Po lewej stronie błony jest roztwór hipertoniczny, po prawej stronie błony jest roztwór hipotoniczny. Strzałką zaznaczono przepływ wody netto, który odbywa się od roztworu hipotonicznego do hipertonicznego. W roztworze hipertonicznym jest kilka pojedynczych żółtych kulek. W roztworze hipotonicznym zaledwie cztery. W drugim naczyniu z wodą również znajdują się substancje rozpuszczalne w postaci pojedynczych żółtych kulek. Pionowo przez środek naczynia przechodzi błona selektywnie przepuszczalna. Przepływ wody netto odbywa się w dwóch kierunkach. W całym naczyniu rozkład substancji rozpuszczalnych jest taki sam. To przykład roztworu izotonicznego.

Schemat przedstawiający przepływ wody w roztworze hipo-, hiper- i izotonicznym.

Źródło: Englishsquare.pl Sp. z o.o., Na podstawie: N. Campbell, J. Reece, Biologia, red. prowadzący J. Strzałko, Dom Wydawniczy REBIS, Poznań 2012, s. 955, licencja: CC BY-SA 3.0.

Rośliny występujące w środowiskach lądowych o wysokim zasoleniu nazywamy halofitami. Rosną one w pobliżu mórz. W wakuolach gromadzą elektrolity, dzięki czemu utrzymują ich niskie stężenie w cytoplazmie i innych organellach. Nadmiar soli wydzielają poprzez gruczoły solne (np. soliród zielny (Salicornia europaea)). Rośliny ze słonego środowiska wodnego w większości są izotoniczne, czyli mają jednakowe stężenie soli wewnątrz organizmu, jak w otoczeniu, w którym rosną. Nieliczne rośliny morskie są hipotoniczne: woda z ich tkanek wycieka do środowiska, co wymusza kosztowną energetycznie osmoregulację.

Światło słoneczne

Światło słoneczne jest podstawowym źródłem energii na Ziemi. Jego intensywność zależy od cyklu dobowego (dzień/noc) i rocznego (pory roku). Absorbują je organizmy fotosyntetyzujące, które podczas fotosyntezy przekształcają energię świetlną w energię wiązań chemicznych. Jej intensywność zależy od natężenia, jakości i czasu naświetlania.

Zakres elektromagnetycznego promieniowania Słońca. Promieniowanie świetlne dociera do Ziemi w dużo większym zakresie niż może być wykorzystane. Organizmy fotosyntetyzujące absorbują promieniowanie świetlne o długości fali od ok. 400 do ok. 700 nm. Zakres ten nazywamy promieniowaniem fotosyntetycznie czynnym. Ponadto do Ziemi może docierać nadmiar promieniowania ultrafioletowego. Jest ono przepuszczane przez zmniejszającą się warstwę ozonową i uszkadza DNA komórek i białka (szczególnie na dużych wysokościach, gdzie dociera go więcej).

Źródło: Englishsquare.pl Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Przykłady przystosowań roślin i zwierząt do warunków świetlnych

Źródło: Englishsquare.pl Sp. z o.o., Ria Tan, www.flickr.com, licencja: CC BY-NC-ND 2.0.

Właściwości gleby

Gleba wpływa na występowanie organizmów poprzez odczyn pH, skład mineralny i strukturę fizyczną.

Gleby powstają ze skał macierzystych. Ich jakość determinują m.in. właściwości skały macierzystej, klimat, rzeźba terenu, roślinność, bakterie i grzyby w niej obecne oraz działalność człowieka. Wartość pH gleby i wody wpływa na rozpuszczalność, a przez to na dostępność i pobieranie jonów przez organizmy, np. jony molibdenu są słabo pobierane przez rośliny w środowisku kwaśnym, natomiast jony cynku – w zasadowym. Optymalną wartością pH, w której rośliny pobierają makro- i mikroelementy wynosi około 5–6. Wartość pH gleby i wody stwarza także kwaśne lub zasadowe środowisko życia. Przykładami roślin kwasolubnych są rośliny torfowisk: borówka (Vaccinium) i torfowiec (Sphagnum)). Rośliny zasadolubne to np. koniczyna (Trifolium) oraz szałwia (Salvia).

Żurawina jest drobną, płożącą się krzewinką rosnącą na torfowiskach charakteryzujących się kwaśnym odczynem gleby. Jej owoce wykorzystywane są w kuchni i w kosmetyce.

Źródło: domena publiczna.

W środowiskach wodnych struktura dna i skład mineralny skały macierzystej tworzącej dno wpływa na skład wody w danym zbiorniku, a przez to oddziałuje na organizmy w nim żyjące. Na przykład dno pełne mułu sprzyja występowaniu organizmów zakopujących się w nim (np. małży (Bivalvia)).

Bywa, że gleby ulegają degradacji, co skutkuje ubytkiem składników pokarmowych, próchnicy, zmianą zasolenia, zanieczyszczeniem, zmianą pH. Często dzieje się tak przez działalność człowieka (np. zanieczyszczenia przemysłowo-chemiczne, budownictwo mieszkaniowe). Mówimy wtedy o czynnikach antropogenicznych. Czynniki naturalnie wpływające na degradację gleby to np. pożary, erozja i susza.

Słownik

adaptacja

(łac. adaptatio – przystosowanie) dziedziczne przystosowanie organizmów do zmieniających się warunków środowiska, pozwalające na przetrwanie i rozmnażanie w tym środowisku

czynniki abiotyczne

(z gr. a- lub an- – zaprzeczenie, brak (czegoś), gr. bios – życie) czynniki fizykochemiczne, takie jak temperatura, światło, woda, poziom zasolenia czy właściwości gleby, przynależne określonemu środowisku i wpływające na organizmy żywe

denaturacja białka

proces, w którym zniszczeniu ulega przestrzenna struktura białka, w wyniku czego staje się ono biologicznie nieaktywne

jaryzacja (wernalizacja)

procesy biochemiczne zachodzące u wielu roślin ozimych, dwu- i wieloletnich, polegające na poddaniu ich działaniu temperatury od –10°C do 0°C, co warunkuje ich kwitnienie

kserofity

rośliny sucholubne, przystosowane fizjologicznie i anatomicznie do życia w środowisku ubogim w wodę

osmoregulacja

regulacja stężenia roztworu przez komórkę lub organizm polegająca na przenikaniu wody z roztworu o niższym stężeniu do roztworu o stężeniu wyższym przez błonę półprzepuszczalną

osmoza

dyfuzja wody przez błonę półprzepuszczalną z roztworu o mniejszym stężeniu do roztworu o większym stężeniu

partenogeneza (dzieworództwo)

(gr. parthénos – dziewica’, génesis – powstanie) odmiana rozmnażania, która polega na rozwinięciu się osobnika potomnego z komórki jajowej bez udziału plemnika

Rubisco

karboksylaza/oksygenaza rybulozo-1,5-bisfosforanu, enzym katalizujący pierwszą fazę cyklu Calvina-Bensona, czyli przyłączenie cząsteczki COIndeks dolny 22 do RuBP (rybulozo-1,5-bifosforanu)

sklerofity

(gr. sklēros – twardy, phyton – roślina) rośliny sucholubne, należące do kserofitów, przystosowane do życia w środowisku ubogim w wodę, o twardych, skórzastych i błyszczących liściach

stenobionty

(z gr. stenós – wąski) organizmy o wąskim zakresie tolerancji w stosunku do warunków środowiskowych

sukulenty

(łac. succus – sok) rośliny sucholubne, należące do kserofitów, przystosowane do życia w środowisku ubogim w wodę, o liściach miękkich, soczystych, zdolne do gromadzenia i magazynowania wody w tkance wodnej

termoregulacja

utrzymywanie wewnętrznej temperatury ciała w optymalnym zakresie dla organizmu

tolerancja ekologiczna

(łac. tolerantia – cierpliwość, wytrwałość) zdolność organizmów do przystosowywania się do warunków środowiska (czynników biotycznych i abiotycznych)

transpiracja

parowanie wody z nadziemnych części roślin przez aparaty szparkowe, przetchlinki i kutykulę

Grafika interaktywna

Wpływ temperatury, intensywności światła, dostępności wody i właściwości gleby na organizmy

Polecenie 1

Uważnie przeanalizuj grafiki interaktywne, a następnie na pięciu dowolnie wybranych przykładach wykaż wpływ czynników abiotycznych na budowę i funkcjonowanie organizmów.

Slajd 1 z 3

Fotografia przedstawia wycinek pasma górskiego, na którego zboczu rośnie różnokolorowa roślinność. U podnóża góry znajduje się akwen wodny., 1. Zdjęcie przedstawia wiszące na gałęzi suche liście. Skracanie się długości dnia powoduje przygotowywanie drzew do zimy. Liście przebarwiają się, tracąc chlorofil oraz uwidaczniając karoteny i ksantofile. Zostają zrzucone, a pąki okryte łuskami, dzięki czemu obniżona jest powierzchnia parowania, czyli transpiracji. Przed zimnem rośliny chroni również kora drzew., 2. Zdjęcie przedstawia bociana białego w locie. Jego upierzenie jest głównie białe z czarnymi lotkami i pokrywami skrzydeł. Ma długi, prosty, spiczasty, czerwony dziób. Znany w Polsce bocian biały jest zwierzęciem stałocieplnym. Zimuje on w Afryce. Skracanie się dnia jest sygnałem dla tych ptaków do wędrówek z północy na południe., 3. Zdjęcie przedstawia robotnicę mrówki rudnicy. Jej odwłok, tułów, wierzch głowy, a także część odnóży są czarnobrązowe, pozostałe części ciała są rude. Odnóża ma długie i mocne. Samice mrówek rudnic składają jaja w komorach o różnych temperaturach. Z komory o temperaturze 27 stopni Celsjusza mogą wylęgnąć się przyszłe królowe, z komory poniżej 20 stopni Celsjusza wylęgają się samce, natomiast powyżej 20 stopni Celsjusza robotnice., 4. Zdjęcie przedstawia zielonego, małego owada o baryłkowatym, segmentowanym odwłoku. Siedzi na zielonym pędzie. Mszyce, żerujące na roślinach owady, latem rozmnażają się dzieworodnie, natomiast jesienią jak tylko dzień zaczyna się skracać powstają uskrzydlone formy płciowe i zaczynają rozmnażać się generatywnie., 5. Zdjęcie przedstawia kwiatki – szafirki. Mają groniasty kwiatostan. Okwiat jest dzbankowaty. Szafirki są geofitami cebulowymi, czyli roślinami, które zimują w postaci przetrwalnych organów podziemnych - cebul., 6. Zdjęcie przedstawia niedźwiedzia siedzącego na tylnych łapach w wodzie. Ma duże, masywne ciało z nieznacznie wydłużoną głową. Łapy zakończone są długimi pazurami. Sierść ma kolor jasnobrązowy. Niedźwiedzie brunatne są stałocieplnymi ssakami zamieszkującymi Azję, Europę Północną i Amerykę Północną. W warunkach zimowych zapadają one w sen zimowy, który poprzedzony jest gromadzeniem tkanki tłuszczowej. W trakcie snu zimowego ich temperatura ciała oraz liczba skurczów serca spada.

Zasób oparty o element wizualny.

1

2

3

4

5

6

Przystosowania organizmów do życia w klimacie umiarkowanym.

Źródło: Englishsquare.pl Sp. z o.o., Jürgen Mangelsdorf, Stanley Zimny, www.flickr.com, licencja: CC BY-NC-ND 2.0.

Przejdź do następnego slajdu

Polecenie 2

Po przeanalizowaniu grafiki interaktywnej scharakteryzuj pojęcie czynników abiotycznych oraz wyjaśnij różnicę między czynnikami abiotycznymi i biotycznymi.

Polecenie 3

Zakwalifikuj dany czynnik do odpowiedniej grupy.

Czynniki abiotyczne

Czynniki biotyczne

Przenieś element.obecność huby na brzozie

Przenieś element.infekcja grzybicza rośliny

Przenieś element.wartość ciśnienia atmosferycznego

Przenieś element.poziom zasolenia morza

Przenieś element.natężenie pola magnetycznego

Przenieś element.mikoryza

Przenieś element.rywalizacja hien i sępów o padlinę

Przenieś element.polowanie lwów na antylopy

Przenieś element.poziom zasolenia oceanu

Przenieś element.zjawisko mutualizmu

Przenieś element.intensywność światła

Sprawdź się

Pokaż ćwiczenia:

Ćwiczenie 1

Wybierz prawidłowe dokończenie zdania.

Rośliny występujące w środowiskach lądowych o wysokim zasoleniu...

Zaznacz prawidłową odpowiedź.

- nadmiar soli wydzielają poprzez aparaty szparkowe.

- w większości są izotoniczne.

- gromadzą elektrolity w cytoplazmie, dzięki czemu utrzymują ich niskie stężenie w innych organellach.

- nazywamy skiofitami.

Ćwiczenie 2

Oceń, które zdania są prawdziwe, a które fałszywe.

Prawda

Fałsz

Ujemne temperatury powodują suszę.

Niektóre zwierzęta w niesprzyjających warunkach środowiskowych zapadają w sen letni.

Woda reguluje temperaturę, ciśnienie osmotyczne, ale nie pH organizmów.

W zbiornikach wodnych najgłębiej dociera światło czerwone.

Ćwiczenie 3

Organizmy fotosyntetyzujące żyjące na różnych głębokościach (np. krasnorosty ( Rhodophyta ) wykształciły fikobilisomy, czyli specjalny rodzaj anten energetycznych zwiększających wydajność w absorbowaniu światła. Biorąc pod uwagę powyższe informacje, wybierz prawidłowe dokończenie zdania.

Fikobilisomy u organizmów żyjących na dużych głębokościach absorbują promieniowanie...

Zaznacz prawidłową odpowiedź.

- pomarańczowe.

- niebieskie i niebieskozielone.

- podczerwone.

- zielone.

Ćwiczenie 4

Organizmy wykształciły szereg mechanizmów regulujących wewnętrzną temperaturę ciała. Jakie przystosowanie przejawia zwierzę widoczne na zdjęciu? Wybierz właściwą odpowiedź i uzasadnij ją, uwzględniając przynależność systematyczną tego zwierzęcia.

Zaznacz prawidłową odpowiedź.

- stałocieplność

- taki mechanizm nie istnieje

- zmiennocieplność

- zarówno stałocieplność, jak i zmiennocieplność – zależnie od warunków środowiska

Uzasadnienie

Ćwiczenie 5

Zapoznaj się z poniższym tekstem, a następnie zaznacz właściwą odpowiedź.

W latach trzydziestych XX w. władze ZSRR postanowiły uczynić dorzecza Amu-darii i Syr-darii jednolitym obszarem uprawy bawełny. Stopniowo coraz to większa i większa część wód obydwu rzek była kierowana do nawadniania plantacji. (...) W roku 1960 po raz pierwszy zwrócono uwagę, że Morze Aralskie, które praktycznie pozbawiono dopływu wody zaczyna wysychać. Plany produkcji bawełny były jednak ważniejsze. W roku 1990 40% dawnej powierzchni jeziora było słoną pustynią. Rybackie miasteczko Mujnak, którego przeciętny mieszkaniec, jeśli nie był rybakiem, to pracował w fabryce konserw rybnych, znalazło się na pustyni, oddalone od brzegu o 40 km.

Na podstawie: Tomasz Umiński, Ekologia. Środowisko. Przyroda, Wydawnictwo Szkolne i Pedagogiczne, Warszawa 1995, s. 133.

Jakie czynniki abiotyczne wpłynęły na florę i faunę Morza Aralskiego?

Zaznacz prawidłową odpowiedź.

- zasolenie i dostępność wody

- zasolenie i temperatura

- zasolenie, temperatura i dostępność wody

- temperatura i dostępność wody

Ćwiczenie 6

Poniższy wykres przedstawia sezonową zmienność godziny rozpoczęcia aktywności przez wiewiórkę z rodzaju polatuch (Pteromys). Na osi X zaznaczono miesiące, natomiast na osi Y godziny po południu. Na podstawie analizy wykresu określ czynniki abiotyczne wpływające na aktywność wiewiórki.

Źródło: Englishsquare.pl Sp. z o.o., Rawpixel Ltd, www.flickr.com, licencja: CC BY-SA 3.0.

Uzupełnij

Ćwiczenie 7

Za pomocą strzałki określ kierunek przepływu wody w roztworach przedzielonych błoną selektywnie przepuszczalną. Zaznacz na rysunku, który z roztworów jest hipertoniczny, a który hipotoniczny.

Wybierz dowolne angielskie słówko ze słowniczka i zapytaj kolegę o jego znaczenie.

Ćwiczenie 8

Wykres przedstawia wpływ temperatury i natężenia światła na intensywność fotosyntezy. Sformułuj hipotezę badawczą i wniosek na podstawie wykresu.

Źródło: Englishsquare.pl Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Hipoteza badawcza

Wniosek

Dla nauczyciela

Scenariusz lekcji

Autor: Ilona Kułak

Przedmiot: biologia

Temat: Abiotyczne czynniki środowiska oddziałujące na organizm.

Grupa docelowa: uczniowie III etapu edukacyjnego – kształcenie w zakresie podstawowym i rozszerzonym

Podstawa programowa:

Zakres podstawowy

X. Ekologia. Uczeń:

1) rozróżnia czynniki biotyczne i abiotyczne oddziałujące na organizmy;

Zakres rozszerzony

XVII. Ekologia.

1. Ekologia organizmów. Uczeń:

1) rozróżnia czynniki biotyczne i abiotyczne oddziałujące na organizmy;

Kształtowane kompetencje kluczowe:

- kompetencje w zakresie rozumienia i tworzenia informacji;

- kompetencje matematyczne oraz kompetencje w zakresie nauk przyrodniczych, technologii i inżynierii;

- kompetencje cyfrowe;

- kompetencje osobiste, społeczne i w zakresie umiejętności uczenia się.

Cele operacyjne

Uczeń:

- charakteryzuje czynniki abiotyczne działające na organizmy;

- porównuje wpływ czynników abiotycznych na organizmy;

- wyjaśnia jakie cechy budowy i fizjologii organizmów odpowiadają za przystosowania do określonych czynników środowiska;

- formułuje hipotezy i wnioski z doświadczenia.

Strategie nauczania:

- konstruktywizm;

- konektywizm;

- IBSE (nauczanie przez dociekanie naukowe);

- strategia eksperymentalno-obserwacyjna;

- strategia klasy odwróconej.

Metody i techniki nauczania:

- ćwiczenia przedmiotowe;

- metoda ćwiczeń laboratoryjnych;

- metoda informacji zwrotnej;

- praca z materiałami źródłowymi.

Formy pracy:

- praca indywidualna;

- praca w parach;

- praca w grupach;

- praca całego zespołu klasowego.

Środki dydaktyczne:

- komputery z dostępem do internetu;

- zasoby multimedialne zawarte w e-materiale;

- tablica interaktywna/tablica, pisak/kreda;

- materiały i sprzęt potrzebne do przeprowadzenia doświadczenia: doniczki z ziemią, nasiona fasoli lub grochu, zlewki, woda, roztwór soli o stężeniu 10%;

- karta pracy (zob. Materiały pomocnicze);

- kartki z zagadnieniami kluczowymi.

Przebieg zajęć

Trzy tygodnie przed lekcją uczniowie w małych grupach w warunkach domowych wykonują doświadczenie badające wpływ zasolenia na organizm roślinny. Ich zadaniem jest zasadzenie rośliny łatwej w hodowli, np. grochu lub fasoli. Po wzejściu rośliny w warunkach kontrolnych powinni podlewać zasadzone rośliny wodą wodociągową, natomiast w warunkach doświadczalnych – dziesięcioprocentowym roztworem soli kuchennej. Uczniowie mają także postawić hipotezę badawczą, prowadzić obserwacje i odnotowywać je w zeszycie. (zob. karta w pracy w Materiałach pomocniczych).

Faza wstępna:

1. Uczniowie, korzystając ze słownika zamieszczonego w e-materiale, zapoznają się z definicją i etymologią pojęcia „Czynniki abiotyczne”.

2. Uczniowie, stosując metodę burzy mózgów, charakteryzują kolejne czynniki. Swoje asocjacje zapisują na tablicy w formie mapy myśli. Nauczyciel informuje, że do zapisków tych klasa wróci w toku lekcji.

3. Nauczyciel przedstawia temat i cel lekcji.

Faza realizacyjna:

1. Uczniowie prezentują wyniki doświadczenia przeprowadzonego w domu i wyjaśniają, jaki wpływ ma zasolenie na organizm roślinny. Nauczyciel ocenia pracę uczniów, a następnie wyjaśnia, że czynniki abiotyczne działają na organizm w tym samym czasie, dlatego trudno mówić o wpływie jednego z nich bez uwzględnienia działania pozostałych. Uczniowie wskazują inne czynniki, które mogły wpłynąć na rozwój hodowanych przez nie roślin.

2. Uczniowie zapoznają się z treścią e-materiału.

3. Uczniowie, w odniesieniu do poznanych informacji, weryfikują mapę myśli, którą stworzyli na początku zajęć.

4. Nauczyciel wyświetla galerię grafik interaktywnych. Uczniowie, pracując w parach, analizują przykłady przystosowań organizmów do określonych warunków środowiska. Wskazują oddziałujące na te organizmy czynniki abiotyczne i wykazują ich wpływ. Nauczyciel monitoruje pracę uczniów i w razie potrzeby wyjaśnia wątpliwości podopiecznych. Chętne pary przedstawiają wyniki swojej pracy na forum klasy. Nauczyciel ocenia poprawność rozumowania uczniów, koryguje ewentualne błędy.

5. Uczniowie samodzielnie wykonują ćwiczenia interaktywne nr 5–8. Nauczyciel monitoruje pracę uczniów, wyjaśnia ewentualne wątpliwości.

Faza podsumowująca:

1. Uczniowie wykonują polecenie nr 2: określają czynniki abiotyczne, które mogą oddziaływać na hipotetyczne zwierzę mieszkające na pustyni. Wskazują przystosowania, które zwierzę to mogłoby posiadać.

2. Chętni uczniowie losują kartki z kluczowymi zagadnieniami poznanymi na lekcji. Krótko je definiują.

Praca domowa:

Uczniowie wykonują wybrane ćwiczenia interaktywne i przygotowują wyjaśnienia poprawnych odpowiedzi.

Materiały pomocnicze:

1. Karta pracy (plik do pobrania

Plik o rozmiarze 47.14 KB w języku polskim

2. Zagadnienia, które powinny się znaleźć na kartkach do wylosowania:

- temperatura;

- dostępność wody;

- zasolenie;

- pH gleby;

- stałocieplność;

- zmiennocieplność;

- kserofity;

- sukulenty;

- zwierzę pustynne;

- osmoregulacja;

- halofit;

- sen zimowy;

- rośliny światłolubne;

- rośliny cieniolubne;

- nocny tryb życia.

3. Literatura

- Campbell N., Reece J., Biologia, red. prowadzący J. Strzałko, Dom Wydawniczy REBIS, Poznań 2012

- Mackenzie A., Ball A.S., Virdee S.R., Ekologia. Krótkie wykłady, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 2005

- Pyłka-Gutowska E, Ekologia z ochroną środowiska. Przewodnik, Wydawnictwo Oświata, Warszawa 2004

- Wiąckowski S., Ekologia ogólna, Oficyna Wydawnicza Branta, Bydgoszcz-Kielce 2008

Wskazówki metodyczne opisujące różne zastosowania multimedium:

- Grafika interaktywna może być wykorzystane w fazie podsumowującej jako sprawdzenie wiedzy zdobytej na lekcji.

- Grafika interaktywna może być również wykorzystane w fazie wstępnej i poprzedzać burzę mózgów.

Table of Contents

Wprowadzenie

Przeczytaj

Grafika interaktywna

Sprawdź się

Dla nauczyciela