Ход урока

Спасский район Республика Татарстан

Никольская средняя школа













Подготовили и провели:

Деманкина Н.С. - учитель биологии

Авдонина В.П. - учитель информатики


2004-2005 уч. год

Задачки: 1. Сформировать у учащихся познания о динамике популяций как о нужном атрибуте жизни организма, методе их адаптации к Ход урока повсевременно меняющимся условиям существования, ознакомить с соответствующими типами роста популяций как с общими качествами, передающими их способность к восстановлению численности, сформировать познания о нраве колебаний численности популяций неких видов Ход урока организмов и об их сложной структуре; ознакомить учащихся с явлением регуляции численности и значением этого явления.

2. Содействовать закреплению понятий и способностей математического моделирования, формированию способностей работы с программкой «Электронные таблицы; Excel».

Оборудование: Карточки Ход урока с заданиями по биологии и информационные карты по информатике, таблицы, компы, программное обеспечение - Excel, медиапроектор либо эпидиоскоп. Таблицы: “План урока”, “Графики роста популяций”, “По страничкам Красноватой книжки”, “Рекуррентные формулы математических мо-делей”.


^ Ход Ход урока урока
Учитель информатики

В текущее время более калоритные открытия происходят на стыке наук. Появляются новые науки: биоинженерия, бионика, биоинформатика. Это броский пример интеграций наук. Сейчас на уроке мы с вами совместим материал Ход урока биологии и информатики по теме: «Динамика популяций», с внедрением компьютерных технологий.
^ Учитель биологии
I. Организационный момент.

II. Актуализация познаний.


Экологи, изучающие функционирование экологических систем, состоящих из объектов живой и неживой природы, рассматривают популяции в качестве главных частей каждой экосистемы.

В биотических обществах любая популяция играет отведенную ей роль Ход урока, составляя с популяциями других видов, некоторое природное единство, развивающееся по своим законам. Как могла появиться обоюдная приспособленность популяций общества?

- Для осознания функционирования этой единой системы очень принципиально знать не только лишь особенности биологии тех Ход урока либо других видов организмов, да и их популяционные свойства - демографические характеристики.

Перечислите их.

(биомасса, плотность расселения, общая численность, скорость роста численности, длительность жизни, рождаемость, смертность, возрастной состав).

- Какое практическое значение имеют демографические характеристики Ход урока?

(это нужно для оптимального использования видов: для правильного планирования рубки леса, упорядочение промысла, охраны редчайших видов, исследование популяций, к примеру, маленьких мышей, как переносчиков небезопасных для человека возбудителей болезней, регулирование численности Ход урока вредителей сельского хозяйства).

Очень принципиально для этого познание обстоятельств и скорости популяционных конфигураций, также умение вести измерения этих природных характеристик. Процессы конфигураций био характеристик популяции именуются динамикой популяций.

Итак, тема Ход урока нынешнего интегрированного урока: «Динамика популяций».


План урока (на доске либо слайде)

  1. Динамика популяций, как био явление.

  2. Рост популяции. Типы роста.

  3. Колебания численности популяций: предпосылки, методы регуляции численности. Значение регуляции.

Учитель информатики

  1. Математическое моделирование.

  2. Компьютерный Ход урока опыт в электрических таблицах «Excel».

Продолжительность нашего урока 90 минут, с перерывом на перемену.
^ Учитель биологии
III. Исследование нового материала с элементами закрепления.


  1. Динамика популяций как био явление (рассказ учителя).

- Динамика популяций Ход урока – это процессы конфигураций ее главных био характеристик во времени – численности, биомассы, популяционной структуры (возрастного состава).

Динамика популяций – одно из более важных био и экологических явлений. Можно сказать, что жизнь популяции проявляется Ход урока в ее динамике.

Популяция не может существовать без неизменных конфигураций, за счет которых она вроде бы адаптируется к изменяющимся условиям среды.

В процессе эволюции популяции живых организмов обретают разные характеристики. Некие из их адаптированы к Ход урока существованию в грозных, но размеренных критериях, к примеру, в пустынях, полупустынях, тундрах. Примером могут служить популяции таких растений, как саксаул, тамариск, обитающие в пустынных зонах, либо некие виды мхов, населяющих зоны Ход урока тундры.

Популяции таких организмов не адаптированы к резким изменениям критерий жизни, они очень чувствительны к вырастающему воздействию человека, легкоуязвимые и тяжело поддаются восстановлению.

Популяции других организмов, обитающих в зонах умеренного Ход урока климата, в особенности популяции одногодичных животных (большая часть насекомых) и растений (некие виды травок), способны выдерживать значимые нарушения критерий жизни. Колебания их численности обладает очень большой амплитудой. В годы малой либо наибольшей Ход урока их численность может различаться в 10-ки, сотки, а время от времени и тыщи раз.


^ 2. Рост популяции, как черта ее возможности к восстановлению численности, соответствующие типы роста.

- Такие характеристики, как рождаемость, смертность, возрастная структура Ход урока, очень важны, но ни по одному из их нельзя судить о росте популяции в целом. Меж тем представление о росте популяций нужны для осознания их возможностей к восстановлению численности, также для уяснения неких Ход урока параметров динамики.

Нрав роста численности популяции может быть разным. В связи с этим выделяют 2 типа роста популяций.

Их различия можно проиллюстрировать при помощи кривых, передающих нрав нарастания численности популяции во Ход урока времени (рис. 15, с. 63 учебника либо слайд)

На рисунке 15 изображены две кривые, одна из которых имеет J – образное, а другая S- образное начертание.

В первом случае плотность популяции возрастает с растущей скоростью до того времени, пока Ход урока не начнут действовать факты, ограничивающие рост.

- Ребята, какие причины могут ограничить рост численности?

(ограниченность ресурсов, абиотические причины, антропогенное воздействие роста численности паразитов, хищников).

При втором типе роста популяция сначала возрастает Ход урока медлительно, потом резвее, но скоро под воздействием сопротивления среды рост равномерно замедляется. В конце концов достигается равновесие, которое и сохраняется.

Закон роста популяции первого типа можно сконструировать в виде обычного математического Ход урока соотношения, согласно которому скорость прироста численности популяции ∆ N за просвет времени ∆ Т, другими словами: ∆ N/∆ Т, пропорциональна ее общей численности популяции (N); ∆ N/ ∆ Т = r ·N, где константа r охарактеризовывает скорость процесса нарастания численности Ход урока. J-образная кривая именуется кривой экспоненциального роста.

При S- образной кривой роста, именуемым логистическим, скорость прироста численности популяции пропорциональна разности меж достигнутой величиной популяции (ее плотностью на этот момент времени N Ход урока) и очень вероятной плотностью в данной среде обитания (К), т.е.: ∆ N/ ∆ Т = r / (К-N).

Соответствующие типы роста популяций можно следить, когда тех либо других животных вселяют в незанятые области либо они Ход урока сами переселяются в новые районы. Самовселение неких представителей фауны рыб (к примеру, тюльки) можно следить в водохранилищах Волги, Камы, Днепра, где их численность достигнула значимых величин. Рост плотности этих популяций описывается S Ход урока- образной кривой.

Экспоненциальная J-образная кривая отлично указывает рост популяций неких микробов, к примеру, грибковых дрожжей, неких микроскопичных водных растений. В целом, чем крупнее организмы, тем поближе к логическому типу рост плотности их Ход урока популяций.


^ 3. Закрепление познаний о типах роста.

- Обусловьте тип роста численности.

Британский эколог Чарльз Элтон в первый раз обобщил наблюдения и обрисовал взрывы численности завезенных видов, которые он именовал «экологическими нашествиями Ход урока».

Примером такового нашествия является распространение в Северной Америке и Европе колорадского жука. Этот вид родом из Мексики. В первый раз его общее размножение было описано в южноамериканском штате Колорадо, откуда он Ход урока и получил свое заглавие. В Европе 1-ые особи были увидены в 1922 году на побережье Франции. С сих пор началось неуклонное продвижение его на восток прямо до европейской части нашей страны.

Рост популяции колорадского жука происходит Ход урока по J-образному типу.

Приведите примеры подобного роста популяций.

Примеры: рост популяций саранчи, леммингов, зайчиков в Австралии).

- Что является предпосылкой безудержного роста этих популяций?

- Если б человек не выращивал Ход урока картофель, баклажаны, помидору и другие пасленовые растения, вероятен был бы таковой рост?

- Какой тип роста более нередко встречается в природе? Почему?


^ 4. Колебания численности популяций. Регуляция численности, ее био значение (Работа учащихся в парах Ход урока).

- Кривые роста численности популяций очень идеализированы. По сути численность популяций не застывает на этом же уровне, а повсевременно колеблется вокруг некого среднего уровня в согласовании с изменяющимися критериями. Размах этих колебаний может быть разным Ход урока, он будет определять тип динамики популяций.

Мы должны узнать, что является предпосылкой конфигурации численности, какие причины могут быть регуляторами численности.

Каждой паре дается задание и время, чтоб приготовить ответы на вопросы Ход урока.


Задание 1.

Пример сезонных колебаний численности популяций дает нам отлично знакомую картину летней природы. Тучи комаров, леса, полные птиц, поля, заросшие васильками, - все это наблюдается в теплое время года и фактически сходит на нет Ход урока в зимний период. Что является предпосылкой конфигурации численности данных популяций? Можно ли сказать, что предпосылки являются регуляторами численности?


Задание 2.

К более известным примерам повторяющихся колебаний можно отнести колебания численности неких видов мышей Ход урока (зайцев, полевок, мышей, и их хищников (полярной совы, песцов, рыси). Разглядите рис. 16 с. 65 учебника.

Что регулирует численность жертв? Что регулирует численность хищников? Почему колебание численности хищников опаздывает?


Задание 3.

Личинки (гусеницы Ход урока) лиственничной листовертки питаются хвоей лиственницы. Колебания численности этого насекомого носят повторяющийся нрав, пики размножения происходят приблизительно через 4-10 лет. Колебания численности этих видов определяются и динамикой биомассы деревьев, и колебаниями численности птиц, питающимися насекомыми Ход урока. По мере возрастания массы деревьев в лесу более большие и старенькые деревья становятся восприимчивыми к гусеницам, листовертки – почкоеда и часто гибнут от циклического ликвидирования листьев.

Отмирание и размножение древесной породы возвращают в лесную Ход урока почву питательные вещества. Их употребляют для собственного развития юные деревья, наименее чувствительные к нападению насекомых. Росту юных деревьев содействует также повышение освещенности из-за смерти старенькых деревьев с большенными кронами. Тем Ход урока временем птицы понижают плотность листовертки. Но в итоге роста деревьев ее численность вновь начинает возрастать и процесс повторяется.

Каким является воздействие бабочки на популяцию лиственницы (отрицательным либо положительным)?


Задание 4.

Вспышки Ход урока массового размножения сибирского шелкопряда обычно наступает после малоснежных и прохладных зим. Морозы гробят значительную часть паразитов-яйцеедов, которые обычно поражают до 20% яиц шелкопряда. Из сохранившихся кладок шелкопряда вылупляются гусеницы, 5которые поначалу так и живут скоплениями Ход урока. В этих скоплениях у их появляется так именуемый эффект группы – ускоренное развитие по сопоставлению с одиночными гусеницами. При всем этом увеличивается обмен вещества, возникает черная расцветка. Взрослые бабочки в период вспышек Ход урока численности также черные, в разрешенных популяциях – светлые. Бабочки, развившиеся из личинок, делают очаги переживания до нового ослабления деяния регуляторов.

Что является регулятором численности сибирского шелкопряда?


Задание 5.

Некие виды саранчи есть в 2-ух Ход урока различных формах: одиночной и стадной. При изменении плотности популяции одна форма преобразуется в другую. Они отличаются снаружи, также по поведению так, что ранее их воспринимали за различные формы. В одиночной форме саранча Ход урока живет оседло и питается равномерно. Стадная форма отличается прожорливостью, беспокойством и рвением к перемене мест. Поначалу форма передвигается большенными группами по земле, а после того, как окрылится, подымается и летит большими Ход урока тучами на расстояния в сотки и тыщи км от мест рождения. Тем снимается угроза перенаселенности этих мест.

Размеры свор перелетной саранчи фантастические, некие стадии достигали многих миллионов тонн веса. Улетевшая саранча в большинстве Ход урока случаев оседает в местах, неблагоприятных для размножения, и через некое время гибнет.

Растолкуйте явление.


Задание 6.

При содержании белоснежных мышей в вольерах, когда люди смотрят за чистотой клеток и обеспечивают всех кормом, мыши, достигнув Ход урока определенной численности, перестают плодиться. Если перевести их в более просторную клеточку, тем снизив плотность популяций, они продолжают размножение вновь до определенного предела. При всем этом изменяется нрав поведения мышей Ход урока и дела их меж собой. Зверьки становятся неспокойными и брутальными, и это негативно оказывает влияние на процесс размножения.

Растолкуйте явление.


Задание 7.


Мышевидные мыши лемминги в Европе иногда добиваются таковой высочайшей плотности, что Ход урока начинают мигрировать из мест обитания. При всем этом известны случаи, когда животные проходили через деревни в таком количестве, что кошки и собаки, которые сначала нападали на их, просто переставали уделять свое внимание на орды мышей Ход урока. Достигнув моря, многие лемминги утопали.

Понятно также, что зайцы-беляки в периоды пика численности нередко в один момент гибнут от «шоковой болезни». Какое значение имеют эти явления для популяций?

^ Подведение итога:

При увеличении численности популяции врубаются регуляторные системы природного общества – хищники Ход урока, паразиты, возбудители заразных болезней. При еще больше высочайшей плотности вступает в силу внутривидовая конкурентность. Вся эволюция видов шла в таком направлении, что выработались механизмы реакции на свою плотность.

Таким макаром, на пути Ход урока роста численности вида появляется огромное количество поочередных препядствий, образующих надежную систему регуляции.

Потому, хотя в природе миллионы видов, большая часть из их не дает вспышек массового размножения. Наука экология связана с арифметикой. Демографические Ход урока характеристики имеют математическое выражение. Это, может быть, сделать при помощи компьютера, это вы и будете делать дальше с учителем информатики.


Перерыв на перемену


Учитель информатики


^ 1. Организационный момент.

2. Актуализация познаний.

Беседа: в биологии Ход урока при исследовании развития биосистем строятся динамические модели конфигурации численности популяций разных живых созданий (микробов, рыб, животных) с учетом разных причин. Взаимовлияние популяций рассматривается в моделях типа «хищник-жертва». До того как перейти к Ход урока моделированию вспомним:

  1. Что такое модель?

  2. Назовите виды, систематизации моделей?

  3. Приведите примеры моделей.

  4. Этапы решения задач на ЭВМ.

  5. Дайте определение понятию «Электронная таблица»

  6. Что такое относительная и абсолютная ссылка?


^ 3. Изложение нового материала Ход урока.

Исследование динамики численности популяций естественно начать с простейшей модели неограниченного роста, в какой численность популяции раз в год возрастает на определенный процент. Математическую модель можно записать при помощи рекуррентной формулы, связывающей численность популяции Ход урока будущего года с численностью популяции текущего года, с внедрением коэффициента роста а:

xn+1 = a · xn

В модели ограниченного роста учитывается эффект перенаселенности, о котором мы уже гласили. Введем коэффициент перенаселенности в (в << а). Тогда Ход урока коэффициент каждогоднего роста численности равен (а - в· xn) и формула воспринимает вид:

xn+1 = (а - в· xn) · xn


В модели ограниченного роста с отловом учитывается, что на численность популяций промысловых животных и Ход урока рыб влияет величина каждогоднего отлова. Если величина каждогоднего отлова равна с, то формула воспринимает вид:

xn+1 = (а - в· xn) – с


Как уже было сказано ранее, популяции обычно есть не изолированно, а во содействии с Ход урока другими популяциями. Более принципиальным типом такового взаимодействия является взаимодействия меж жертвами и хищниками.

В модели «хищник-жертва» количество жертв xn и количества хищников уn. Коэффициент f охарактеризовывает возможность смерти жертвы при встрече с Ход урока хищниками. В данном случае формула для расчета численности жертв воспринимает вид:

xn+1 = (а - в· xn) · xn – с – f (xn · уn)


Численность популяции хищников в отсутствие жертв миниатюризируется, что можно обрисовать рекуррентной Ход урока формулой: yn+1 = d · xn , где d < 1

повышение популяции хищников можно считать пропорциональной произведению фактически количеств жертв и хищников, а коэффициент е охарактеризовывает величину роста численности хищников за счет жертв. Тогда для численности хищников Ход урока можно использовать формулу:

yn+1 = d · уn + е · xn · уn


^ 2) Компьютерное моделирование

Построим в электрических таблицах компьютерную модель, позволяющую изучить численность популяций с внедрением разных моделей: неограниченного роста, ограниченного роста, ограниченного роста Ход урока с отловом и «хищник-жертва». Вы, ребята, понимаете, что некие популяции животных находятся на грани исчезновения, их вносят в «Красную книгу», есть такая «Красная книга» и у нас в Татарстане. В неё занесен бурый медведь Ход урока. Численность его на нашей местности составляет 6-8 особей. Проведем исследование конфигурации численности популяции данного хищника.

  1. ^ Выполнение практической работы с внедрением инструкционных карт (работа в парах).

Страничка 269-268 учебника «Информатика и информационные технологии»

Рост Ход урока численности популяций

  1. В ячейки В1 и В6 внести исходные значения численности популяций жертв и хищников. В ячейки В2:В5 внести значения коэффициентов a, b, c, f , влияющих на изменение численности жертв Ход урока. В ячейки В7 и В8 внести значения коэффициентов d, e, влияющих на изменение численности хищников.




А

В

1

Х1=

1,50

2

A=

1,10

3

B=

0,03

4

C=

0,03

5

F=

0,04

6

Y1=

1,00

7

D=

0,90

8

E=

0,05



Y1=6 (особей) – изначальное количество бурых медведей

  1. В ячейки D1, Е1, F1, G1 внести Ход урока значения исходной численности популяций жертв, в ячейку Н1 – хищников. В ячейку D2 внести рекуррентную формулу неограниченного роста =$B$2*D1. В ячейку Е2 внести рекуррентную формулу ограниченного роста = ($B$2-$B$3*E1)*E Ход урока1. В ячейку F2 внести рекуррентную формулу ограниченного роста с отловом = ($B$2-$B$3*F1)*F1-$B$4. В ячейку G2 внести рекуррентную формулу конфигурации количества жертв. =($B$2-$B$3*G1)*G1-$B$5*G Ход урока1*H1. В ячейку Н2 внести рекуррентную формулу конфигурации количества хищников =$B$7*H1+$B$8*G1*H1.

  2. Скопировать занесённые формулы в ячейки столбцов.

  3. Выделить столбцы данных выстроить диаграмму типа График.

  4. Изучить модель и ответить на вопросы Ход урока: Через сколько лет произойдёт удвоение численности популяции в модели неограниченного роста?; Какое количество бурых медведей будет на местности Татарстана через 10 лет?



^ 8. Результат урока:

Математическое и компьютерное моделирование даёт возможность прогнозирования развития популяций Ход урока. Даёт возможность человеку заносить коррективы в изменение численности популяций, в особенности это, животрепещуще применительно к исчезающим видам.

Учитель биологии

За последние годы с лица земли пропало 65 видов птиц и 150 видов млекопитающих животных Ход урока. Мы люди, как заботливые хозяева должны сберегать природу и приумножать.


  1. Задание на дом: § 5.8, стр. 267-270, зад. 5.12.




  1. - оценивание работы учащихся








hizhina-radi-pakkarda-ili-formula-preuspeyaniya.html
hladnokrovnij-nepristupnij-sobesednik.html
hlamidioz-doklad.html