Embed Size (px)
Citation preview
30Съфинансиран от програма
„Еразъм+“ на Европейския съюз
04 Природни системи, цикли и потоци
1. КРАТКО РЕЗЮМЕ
• Продължителност на урока: 45 минути
• Какво ще научат учениците: Те ще разберат повече за природните системи и биоразнообразието, за тяхното същинско значение, за начина, по който работят на практика, и как влияят върху живота на Земята.
• Какво ще правят учениците по време на урока:
o Ще гледат видеа.
o Ще отговарят на въпроси.
o Ще дискутират.
• Кои свои умения ще подобрят учениците?
o Анализ и синтез на информация
o Емпатия и емоционална интелигентност
o Креативност
o Холистично и системно мислене
o Отговорност
o Мислене, насочено към устойчивост
• Междупредметни връзки:
o Биология
o География
o Физика
o Икономика/предприемачество
o Чужди езици
• Необходими материали:
o Мултимедиен проектор
o Лаптоп/компютър с високоговорител
o Интернет връзка в класната стая (при липса на интернет в класната стая може предварително да свалите онлайн видеата за този урок и да ги качите на флашка или да накарате учениците да сформират групи и да гледат видеата на своите смартфони/таблети)
31Съфинансиран от програма „Еразъм+“ на Европейския съюз
Природни системи, цикли и потоци
2. ВЪВЕДЕНИЕ – ЕСЕНЦИЯТА
Кажете на учениците, че този урок ще бъде малко по-теоретичен от останалите, но следващия път ще могат да упражнят на практика наученото днес чрез игри и други забавни дейности.
Преди да започнете, попитайте учениците за тяхното домашно – те трябваше да създадат визуален модел на система по техен избор и да опишат начините, по които системата си взаимодейства с природата, както и резултатите от това взаимодействие. Помолете няколко доброволци да покажат своите модели и да споделят впечатленията и наблюденията си. Може да отделите 5-6 минути за тази част.
След това кажете на учениците, че вероятно помнят от предишния урок, че природните системи, наречени още екосистеми, представляват взаимодействия между организми, определящи се от абиотични (неживи) фактори. Потоците от енергия и циклите от материя във и между екосистемите в основата си се задвижват от енергията на Слънцето. Биоразнообразието, или разнообразието от форми (живи същества, хабитати и генетичен материал), е ключът за стабилността на системите, а в крайна сметка и за живота на Земята.
Покажете диаграмата, която учениците вече познават от предния път:
Източник: http://sciencelearn.org.nz/Contexts/Icy-Ecosystems/Sci-Media/Images/Simple-ecosystem-diagram
Вариант при липса на техника: Принтирайте диаграмата на хартия и я закачете на стената/дъската в класната стая. При липса на хартия в достатъчно голям формат може да принтирате диаграмата на по-малки листи и да ги раздадете индивидуално на учениците.
Вариант при наличие на техника: Използвайки лаптоп, прожектирайте диаграмата на мултимедиен проектор в класната стая.
• Ключови понятия (техните определения могат да бъдат записани на дъската или на флипчарт):
К.Д.
(10
мин
.)
32Съфинансиран от програма
„Еразъм+“ на Европейския съюз
Урок 04(1
7 м
ин.)
К.Д.
Екосистема: Динамичен комплекс от растителни, животински и микроорганизмени общества и тяхната нежива околна среда, взаимодействащи си като функционална единица.
Биоразнообразие: Променливото разнообразие сред живи организми от всякакъв тип, включващи, (но не само), сухоземни, морски и други водни екосистеми, както и екологичните комплекси, към които те принадлежат; това включва вътревидово разнообразие, междувидово, както и разнообразието между екосистемите.
Абиотичен: Нежив, който се отнася до физическите и химически аспекти на околната среда на даден организъм.
Определенията са взети от: http://biodiversitya-z.org/themes/terms?s=terms-page.
Попитайте учениците дали могат да дадат примери за екосистеми и запишете примерите на дъската или флипчарта.
3. ТЕОРИЯТА
• Цикли и потоци в природните системи
Кажете на учениците, че естествените цикли на Земята са процеси, при които вещества (химични елементи или молекули) се движат през живата биосфера на Земята, както и през трите й неживи сфери: литосферата (кора и горна мантия на Земята), атмосферата (газовете, заобикалящи Земята) и хидросферата (водата на Земята). Чрез този биогеохимичен цикъл хранителни вещества като кислород, въглерод, азот, фосфор и сяра се използват и рециклират.
Кажете на учениците, че сега ще гледат забавно видео, което ще им демонстрира един от най-важните биогеохимични цикли на Земята – цикъла на въглерода. Помолете ги да внимават и да се опитат да проследят всички негови етапи.
„Песен за цикъла на въглерода“: https://www.youtube.com/watch?v=bWaEB4BMFAQ (2:51 мин.)
Вариант при липса на техника: В случай че не разполагате с проектор и интернет връзка в класната стая, за да пуснете видеото, може да използвате текста по-долу, за да предадете теорията.
Земята на практика е затворена система, което позволява потокът енергия да влиза и излиза, но не и материалите. Енергията на Земята идва от Слънцето – цялата, с изключение на геотермалната енергия от ядрото на Земята, така че крайният източник на енергия за екосистемите е Слънцето. Само 0.06% от слънчевата енергия, която достига Земята, се улавя в екосистемите чрез растенията. Растенията трансформират слънчевата енергия в химическа енергия в зелените хлоропласти с помощта на хлорофил и захранени от слънчевата енергия трансформират H2O и CO2 в глюкоза, основата на органичния материал.
Енергията не може нито да се създава, нито да се унищожава на Земята. Слънчевата енергия просто се трансформира от най-концентрираното й състояние (светлина) в по-разпръсната форма (като кинетична енергия или топлина), а това води до енергийни загуби в системата.
В една затворена система материалите не могат да преминават границите на системата. Поради тази причина на Земята количеството материали и химически елементи остава постоянно, променя се само тяхната форма. Циклите на елементите в екосистемите на Земята се наричат биогеохимични цикли и се влияят от абиотични и биотични фактори, но в крайна сметка всички те се захранват от енергията на Слънцето. Най-важните биогеохимични цикли са тези на водата, въглерода, азота, фосфора, но всички елементи са част от материалния цикъл.
33Съфинансиран от програма „Еразъм+“ на Европейския съюз
Природни системи, цикли и потоци
Да вземем за пример цикъла на въглерода:
Източник: http://aiss-dp-ess.wikispaces.com/2+-+Ecosystems?responseToken=7889c7cbf7dea2d-79a43ab63adadb2a1
Всички живи същества са съставени от въглерод. Въглеродът е също така част от океаните, въздуха и дори скалите. Тъй като Земята е динамично място, въглеродът е в постоянно движение. В атмосферата въглеродът е прикрепен към кислорода под формата на въглероден двуокис. Растенията използват въглероден двуокис, вода и слънчева светлина, за да произвеждат собствената си храна, органичен материал и да растат. Въглеродът става част от растението, растенията биват изядени от тревопасни животни, те биват изядени от хищници, а когато последните умрат, те биват преработени от разлагащи агенти като червеи, бактерии и гъби.
Растения и животни, които са умрели и заровени, след милиони години могат да се превърнат в изкопаеми горива, съставени от въглерод, като например въглища и нефт. Когато хората горят изкопаеми горива, повечето от въглерода бързо навлиза в атмосферата като въглероден двуокис.
Въглеродният двуокис е парников газ, който задържа топлина в атмосферата. Без него и други парникови газове Земята би била една замръзнала планета. Хората обаче използват толкова много гориво, че днес във въздуха има с около 30% повече въглероден двуокис, отколкото преди 150 години и съответно Земята се затопля. Всъщност, ледените ядра ни показват, че в момента в атмосферата има повече въглероден двуокис, отколкото е имало през последните 420 000 години.
(Текстът е взет от: https://eo.ucar.edu/kids/green/cycles6.htm)
34Съфинансиран от програма
„Еразъм+“ на Европейския съюз
Урок 04
ЗАДАЧА: След края на видеото (песента за въглеродния цикъл) или след като сте обяснили цикъла на въглерода, използвайки горния текст, дайте на учениците следната задача: те трябва да Ви помогнат да подредите правилно стадиите на въглеродния цикъл. Използвайте следната диаграма, която може да принтирате на голям лист хартия:
Също така може да свалите различни версии на диаграмата от следния сайт: https://www.tes.com/teaching-resource/gcse-carbon-cycle-worksheets-and-a3-wall-posters-11248478.
• Биоразнообразие
Съобщете на учениците, че сега ще гледат две видеа, в които се обяснява как биоразнообра-зието подкрепя екосистемите на Земята и каква е истинската му стойност.
ВИДЕО 1: Преди да пуснете видеото (4:18 мин.), напишете следните два въпроса на дъската и помолете учениците да ги обмислят, докато гледат:
1. Защо биоразнообразието е важно?
2. Какво ще се случи ако един вид изчезне?
След края на видеото изслушайте един-два кратки отговора.
„Защо биоразнообразието е толкова важно?“: https://www.youtube.com/watch?v=GK_vRtH-JZu4 (4:18 мин.)
35Съфинансиран от програма „Еразъм+“ на Европейския съюз
Природни системи, цикли и потоци
ВИДЕО 2: Преди да пуснете второто видео напишете следните два въпроса на дъската и помолете учениците да ги обмислят, докато гледат:
1. Каква е стойността на биоразнообразието?
2. Какво се случва, когато природата губи?
След края на видеото изслушайте един-два кратки отговора.
„Каква е стойността на биоразнообразието?“: https://www.youtube.com/watch?v=iLGlXGyr-c4Y (3:17 мин., пуснете видеото от 1:17 мин. до края)
Вариант при липса на техника: Може да използвате следния текст, за да се подготвите за часа. В случай че нямате достъп до проектор и интернет в класната стая, може да използвате този текст, за да предадете теорията. Предложение: може да представите теорията под формата на упражнение „попълнете празните места“. Може да премахнете някои от термините в текста, да ги изброите под текста и да помолите учениците да прочетат текста и да попълнят празните места. Упражнението може да се направи по двойки.
Биоразнообразието се отнася до разнородността, променливостта на видовете в екосистемата, хабитата или генетичния материал и означава не само богатството (брой видове, типове), но и до разпределението им (относителна пропорция). Различните типове разнообразие са във взаимна връзка помежду си: един силно разнообразен хабитат се състои от голям брой видове, както и от богато генетично разнообразие.
Според официалното определение за биологично разнообразие (Конвенция за биологичното разнообразие (КБР) към ООН) то представлява „променливото разнообразие сред живи организми от всякакъв тип, включващи (но не само) сухоземни, морски и други водни екосистеми, както и екологичните комплекси, към които те принадлежат“; това включва „въртевидово разнообразие, междувидово, както и разнообразието между екосистемите“. Според учените биологичното разнообразие „трябва да се счита за невъзобновяем ресурс“.
В екологията и науките за околната среда измерваме здравето и стабилността на една природна система чрез т. нар. индекси за разнообразие. Една по-сложна система с много възможности за връзки между отделните й елементи – това е в сила не само за природните системи! – е обикновено по-стабилна, по-устойчива в случай на криза в сравнение със система със слабо разнообразие. По-разнообразната система също така се възстановява по-бързо след увреждане.
Например, в една екосистема с много различни видове плячка, върховният хищник може да оцелее, дори ако популацията на даден вид плячка е намалена от болест. Също така популация с много слабо генетично разнообразие е по-уязвима на болести в сравнение с популация с различни типове индивиди. Затова се нуждаем от разнообразни пестициди, фунгициди и други химикали при нашето крайно еднокултурно земеделие: растенията, които отглеждаме в полето, са генетично почти идентични и съответно са крайно податливи на болести и вредители.
4. ПРАКТИЧЕСКА ДЕЙНОСТ
Ще има само едно практическо занятие в оставащото време до края на урока.Разгледайте внимателно Мрежата на биоразнообразието:
К.Д.
(13
мин
.)
36Съфинансиран от програма
„Еразъм+“ на Европейския съюз
Урок 04
К.Д.
(5 м
ин.)
К.Д.
Източник: https://www.tes.com/lessons/fjz_iqcMfUyaog/biodiversity
В допълнителните материали за учителя има работен лист, който учениците могат да използват. Тяхната задача е да напишат креативен разказ (или поема), свързан с мрежата на биоразнообразието. Дайте им 10 мин. за тази задача.
Нека един или двама доброволци споделят своите истории в края на занятието за максимум 3 минути.
5. РЕФЛЕКСИЯ / РАЗСЪЖДЕНИЕ
Можете да зададете следните въпроси към целия клас и да изслушате отговорите на няколко доброволци. Друг вариант е да помолите учениците да попълнят индивидуално своите отговори в наличния работен лист.
• Кое беше най-важното нещо, което научихте в този урок?• По какъв начин човешките дейности въздействат върху естествените потоци и цикли
на Земята?• Според вас какво представлява разнообразието в едно общество и в един бизнес?
6. ПОГЛЕД В БЪДЕЩЕТО
Кажете на учениците, че следващия път ще продължат да изследват биоразнообразието и естествените системи – този път чрез множество практически занятия и казуси.
7. ДОМАШНА РАБОТА
ВАРИАНТ 1: Кажете на учениците, че в този урок те научиха за цикъла на въглерода – един от биогеохимичните цикли на Земята. Същевременно, има и други много важни цикли. Тяхното домашно ще бъде да открият кои са другите цикли, да си изберат един от тях, да намерят и изгледат видео, което обяснява добре избрания цикъл и да напишат кратък параграф за неговите стадии. След това могат да качат параграфа онлайн, в случай че използвате някой канал за онлайн комуникация с класа си (система за управление на ученето, Google Hangouts, Moodle, Фейсбук и т. н.) В противен случай, учениците могат да използват работния лист, наличен в допълнителните материали към този урок.
37Съфинансиран от програма „Еразъм+“ на Европейския съюз
Природни системи, цикли и потоци
ВАРИАНТ 2: Задача за екосистемните услуги. Учениците трябва да гледат следното видео: https://www.youtube.com/watch?v=e-Ik1VVgQvo наречено „Какво прави биоразнообразието за нас?”. След това трябва да открият друг подобен пример за важна екосистемна услуга, която биоразнообразието предоставя безплатно на хората. Във видеото основният цитиран пример е за системата за доставка на питейна вода в Ню Йорк. Учениците могат да качат онлайн резултата от своето изследване под формата на текст, рисунка, презентация или видео, в случай че използвате някой канал за онлайн комуникация с класа си (система за управление на ученето или Фейсбук). В противен случай, те могат да използват работния лист, наличен в допълнителните материали към този урок.
8. ДОПЪЛНИТЕЛНИ ВРЪЗКИ
Това са допълнителни ресурси, които Вие, като учител, може да използвате, за да се подготвите за урока и да разширите познанията си. Също така може да използвате тези ресурси като ги давате за извънкласно четене/гледане на учениците.
• „Що е то биоразнообразие?“: https://www.youtube.com/watch?v=aqtdaIkxnQo (2:06 мин.). Много достъпно встъпително видео, обясняващо концепцията за биоразнообразие.
• „Цикли на азота и фосфора“: https://www.youtube.com/watch?v=leHy-Y_8nRs (09:21 мин.). Ханк обяснява по много забавен начин отчаяната нужда на много организми от хранителни вещества (конкретно от азот и фосфор) и как те си ги набавят чрез азотния и фосфорен цикли.
• „Дивото Средиземноморие – последната средиземноморска гора“: https://www.youtube.com/watch?v=azLrNcGUozA (43:57 мин.). Документален филм на Нешънъл Джиографик за една екосистема, изправена пред смъртоносен враг – напаст, засягаща дърветата, която е способна да унищожи цялата гора. Гората е уникален хабитат – убежище за множество невероятни видове.
• „Formidable Vegetable Sound System – Много, много“: https://www.youtube.com/watch?v=LliThslFpjg (5:00 мин.). Песен на една готина австралийска група, посветена на биоразнообразието. Изнасяйки представления на живо и пеейки за пермакултури и други екологични принципи, музикантите проправят пътя за нов вид музикален активизъм, базиран на прости, забавни решения за някои от най-сериозните предизвикателства на нашето време. Групата бързо се превръща във фаворит на фестивалите не само в Австралия, но и в чужбина и пълнят както дансингите, така и уъркшоповете. Може да чуете още техни песни тук: https://www.youtube.com/watch?v=tSTFfKHJg4Y&list=PL7TeOVz6LMaOTpQHm_d4SlridCPbicOgi и тук http://music.formidablevegetable.com.au/.
• „Екосистемни услуги и биоразнообразие – наука за политика на околната среда“: https://youtu.be/D6luBEJfi3s (5:36 мин.). Как можем да защитим жизненоважните екосистемни услуги за идните поколения? За да поддържаме екосистемите в Европа здрави, трябва да защитаваме биоразнообразието. Но как може една екосистемна услуга да поиска помощ? А как можем ние да достигнем до по-дълбоките човешки ценности отвъд парите? Гледайте видеото, създадено от Наука за политика на околната среда относно различните инструменти, налични в помощ на екосистемните услуги.
Урок 04Природни системи, цикли и потоци
Кое беше най-важното нещо, което научи в този урок?
___________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________
По какъв начин човешките дейности въздействат върху естествените потоци и цикли на Земята?
___________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________
Според вас какво представлява разнообразието в едно общество и в един бизнес?
___________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________
Работен лист
