Конспект урока по биологии на тему: "Биосфера - биологическая система"

Биосфера – биологическая оболочка Земли.

Цель: выявить причины и законы поведения биосферы в качестве организованной материи.

Задачи:

• образовательные: раскрыть понятие биосферы как гигантской экологической системы; охарактеризовать вклад В.И. Вернадского в создание современного взгляда на биосферу;

• развивающие: продолжить формирование умений и навыков самостоятельной работы с литературой, умения сравнивать, устанавливать связи, формулировать выводы;

• воспитательные: продолжить формирование экологической грамотности учащихся.

Оборудование: таблица "Биосфера", "Биография В.И. Вернадского", тетрадь к уроку для учащегося, раздаточный материал.

Тип урока: комбинированный.

Методы обучения: частично-поисковый (выполнение самостоятельных исследований), словесный (эвристическая беседа с элементами самостоятельной работы), наглядно-образный (презентация).

Ход урока

I. Организация класса.

II. Подготовка к активному восприятию темы

Учитель. Жизнь: Что это? Несмотря на достижения науки, она по-прежнему бессильна в своих попытках открыть завесу над важнейшей земной тайной - тайной жизни.

В практической жизни мы без труда отличаем живое от неживого, однако попытки дать строгое определение живого наталкиваются на ряд трудностей.

Можно ли точно сформулировать, что такое жизнь? Известно несколько десятков определений жизни.

А что для вас понятие «жизнь»?

-ответы учащихся

Учитель. Я хочу процитировать вам определение жизни, данное отечественным ученым М.В. Волькенштейном: "Живые тела, существующие на Земле, представляют собой открытые саморегулирующиеся и самовоспроизводящиеся системы, построенные из биополимеров - белков и нуклеиновых кислот".

Учитель. Какие свойства живых организмов отмечены в этом определении?

- обмен веществ и энергии (открытые системы), саморегуляция, самовоспроизведение (наследственность и изменчивость).

Учитель. Вся живая природа представляет собой совокупность биологических систем. Одинаковые свойства, отличающие живое от объектов неживой материи, характерны для всех уровней организации материи.

Учитель. Давайте вспомним, какие уровни организации живой природы вам известны.

- молекулярный, клеточный, организменный, популяционно-видовой, экосистемный, биосферный.

Учитель. Всем живым системам независимо от уровня организации присущи общие черты, а сами системы находятся в непрерывном взаимодействии. Каждый живой организм живет в окружении множества других организмов, вступая с ними в самые разнообразные отношения. Сообщества организмов в свою очередь связаны с неорганической средой материально-энергетическими связями. Эта совокупность называется экосистемой. Примером экосистемы может являться биогеоценоз.

Учитель. Вспомните определение биогеоценоза.

- Биогеоценоз - это однородный участок земной поверхности с определенным составом живых компонентов (биоценоз) и факторов неживой природы, динамично взаимодействующих друг с другом путем обмена веществ и энергии.

Учитель. Какие компоненты образуют структуру экосистемы?

- абиотические вещества, продуценты, консументы, редуценты.

Учитель. Какие взаимоотношения складываются между этими компонентами?

- Пищевые связи.

Проблемный вопрос: Как вы думаете можно ли назвать биосферу гигантским биогеоценозом?

Размышления детей

Сегодня на уроке мы должны будем это выяснить. И тема нашего урока: «Биосфера – биологическая оболочка Земли».

Взаимосвязанность разных сообществ, обмен между ними веществом и энергией позволяет рассматривать все живые организмы Земли и среду их обитания как одну очень протяженную и разнообразную экосистему - биосферу.

Биосферный уровень - уровень, на котором сформировалась система наиболее высокого ранга, охватывающая все проявления жизни в пределах нашей планеты. На этом уровне происходят все круговороты вещества в глобальном масштабе, связанные с жизнедеятельностью организмов.

III. Изучение нового материала.

Учитель. Живые организмы образуют оболочку Земли, названную австрийским ученым Эдуардом Зюссом в 1875 году, биосферой. Владимир Иванович Вернадский, выдающийся русский и советский ученый, естествоиспытатель, придал термину существенно более глубокое звучание и в 1926 году создал учение о биосфере. В этом году исполняется 90 лет фундаментальному учению Вернадского, органично связанному с важнейшими проблемами сохранения и развития жизни на Земле, знаменующего собой принципиально новый подход к изучению планеты как развивающейся, саморегулирующейся системы в прошлом, настоящем и будущем.

Как же В.И. Вернадский определял понятие «биосфера»?

По Вернадскому биосфера - это оболочка Земли, состав, структура и энергетика которой определяется прошлой и современной деятельностью живых организмов.

(Определение "биосферы" учащиеся записывают в тетради)

Учитель. Вклад В.И. Вернадского в биологию неоценим. Но что это был за человек? Давайте послушаем сообщение о жизни великого ученого.

Сообщение учащихся о жизнедеятельности В.И.Вернадского.

Учитель. По Вернадскому, самая существенная особенность биосферы – это биогенная миграция атомов химических элементов, вызываемая лучистой энергией Солнца и проявляющаяся в процессе обмена веществ, росте и размножении организмов. Эта биогенная миграция атомов подчиняется двум биогеохимическим принципам:

1. стремится к максимальному проявлению: возникает повсеместность жизни;

2. приводит к выживанию организмов, увеличивающих биогенную миграцию атомов.

Теперь давайте рассмотрим состав биосферы и заполним пропуски в схеме, используя текст учебника.

Определение границ биосферы.

Используя дополнительный текст, укажите границы биосферы и факторы, ограничивающие эти границы (7 минут)

Подведение итогов заполнения таблицы "Оболочки Земли"

Учитель. Хотя пластичность жизни и высокая все же пределы ее объективно существуют, и они определяют пределы развития биосферы. Биосфера представляет собой тонкую пленку, всего 20-40 км. Пленка жизни очень тонкая. Если живое вещество равномерно распределить по поверхности нашей планеты, то оно покроет ее слоем толщиной только в 2 см. Понятие "живое вещество" было введено В.И. Вернадским.

Учитель. Живое вещество играет колоссальную роль в преобразовании всех компонентов биосферы, лика и состава Земли и выполняет важные функции. (под запись)

Энергетическая функция. В основе лежит фотосинтетическая деятельность зеленых растений, которые аккумулируют солнечную энергию; за счет солнечной энергии протекают все жизненные явления на Земле.

Газовая функция. Обуславливает миграцию газов и их превращение, обеспечивает газовый состав биосферы; в процессе функционирования живого вещества появляются основные газы: кислород, азот, углекислый газ, сероводород, метан и др.

Концентрационная функция. Проявляется в извлечении и накоплении живыми организмами биогенных элементов окружающей среды; состав живого вещества существенно отличается от косного вещества планеты.

Окислительно-восстановительная функция. Заключается в химическом превращении в основном, содержащих атомы с переменной степенью окисления (соединения железа, марганца и др.); в результате происходит превращение большинства химических соединений, при этом на поверхности Земли преобладают биогенные процессы окисления и восстановления.

Средообразующая функция. Заключается в преобразовании физико-химических параметров среды в результате процессов жизнедеятельности. В результате средообразующей функции в географической оболочки произошли следующие важнейшие события: был преобразован газовый состав первичной атмосферы; изменился состав вод первичного океана; на поверхности суши возник плодородный почвенный покров.

Деструкционная функция. Обуславливает процессы, связанные с разложением организмов после их смерти, вследствие которой происходит минерализация органического вещества, то есть превращение живого вещества в косное; в результате образуются также биогенное и биокосное вещество биосферы. Мертвое органическое вещество разлагается до простых неорганических соединений (углекислого газа, воды, сероводорода, метана, аммиака и др.), которые вновь используются в начальном звене круговорота. Этим занимается специальная группа организмов - редуценты (деструкторы).

Учитель. Только человек из всех живущих на Земле живых организмов, обладающий разумом, может пытаться осмыслить свое место в биосфере. По удачному выражению ученого эволюциониста, Джулиана Хаксли, "человек есть не что иное, как эволюция осознавшая саму себя".

Человек, сформировавшийся как вид 30-40 тыс. лет тому назад, существо молодое. Ученый П.Тейяр де Шарден назвал период существования человека на земле секундой для эволюции. Но год от года воздействие человека на природу возрастет. Человек становится основной геологообразующей силой. В.И. Вернадский предвидел переход биосферы в сферу разума - ноосферу.

IV. Закрепление знаний.

Выполнение теста по теме "Биосфера". (см. приложение)

V. Задание на дом.

Параграф 6.1, выучить записи в тетради к уроку, приготовить сообщение о воздействии человека на биосферу.

Приложение

9 класс. Биосфера.

1 ВАРИАНТ.

1. Совокупность всех живых организмов на Земле и всё объёмное пространство, которое заселено ими и находится под их воздействием, называется:

А) биомассой,

б) биосферой,

в) агроценозом,

г) экосистемой.

2.Биосфера включает:

а) живое вещество,

б) костное вещество,

в) биокостное вещество,

г) биогенное вещество,

д) вещества, находящиеся в состояние радиоактивного распада,

е) вещества рассеянных атомов,

ж) вещества космического происхождения.

3. К живому веществу биосферы относятся:

а) растения, б) животные, в) микроорганизмы, г) грибы, д) водоросли, е) почва, ж) вода, з) воздух.

4. К костному веществу биосферы относятся:

а) вода, б) воздух, в) животные, г) горные породы минерального происхождения, ж) почва, д) растения.

5. К биогенному веществу биосферы относятся:

а) торф, б) каменный уголь, в) кислород, г) углекислый газ, д) нефть, е) известняк, ж) гранит, з) вода, и) природный газ, к) песок, л) глина.

6.К биокостному веществу биосферы относятся:

а) вода, б) почва, в) глина, г) песок, д) воздух, е) растения, ж) животные.

7.Решающее значение в преобразовании биосферы принадлежит живому веществу, так как оно способно:

а) аккумулировать и трансформировать солнечную энергию,

б) размножаться и этим обеспечивать непрерывность своей деятельности,

в) совершать химические реакции со скоростью, во много раз превышающей скорость реакций неживой природы.

8.Функция живого вещества, обеспечивающая обмен газов и поддержание постоянного состава биосферы – это:

а) биохимическая,

б) газовая,

в) концентрационная,

г) окислительно-восстановительная.

9.Биогенные элементы – это химические элементы:

а) жизненно необходимые организмам,

б) мало распространённые в составе живой природы.

10.К биогенным микроэлементам относятся:

а) железо,

б) медь,

в) цинк,

г) йод,

д) никель,

е) кремний.

11.Функция живого вещества, обеспечивающая окисление и восстановление вещества – это:

а) биохимическая,

б) газовая,

в) концентрационная,

г) окислительно-восстановительная.

. 9 класс. Биосфера.

2 ВАРИАНТ.

1. Границами биосферы являются:

а) нижняя часть атмосферы высотой 12-25 км, б) гидросфера (глубиной 8-10 км), в) литосфера (глубиной 2-3 км).

2. Живое вещество биосферы – это:

а) совокупность биомасс всех живых организмов на Земле, б) останки организмов на разных стадиях разложения, в) продукты переработки горных и осадочных пород живыми организмами.

3. Совокупность компонентов биосферы формирующихся без участия живых организмов – это:

а) биогенное вещество, б) костное вещество, г) живое вещество.

4. Органо-минеральные или органические продукты, созданные живым веществом биосферы, составляют: а) биогенное вещество, б) костное вещество, в) биокостное вещество, г) живое вещество.

5.Вещество биосферы, созданное живыми организмами вместе с неживой природой, составляет: а) живое вещество, б) костное вещество, в) биогенное вещество, г) биокостное вещество.

6. Ведущее значение в преобразовании биосферы принадлежит:

а) живому веществу, б) костному, в) биокостному, г) биогенному веществу.

7. Биосферные функции живого вещества: а) газовая, б) биохимическая, в) концентрационная, г) окислительно-восстановительные.

8. Газовую функцию живого вещества осуществляют: а) растения, б) животные, в) бактерии, г) грибы, д) водоросли.

9. К биогенным макроэлементам относятся: а) углерод, б) азот, в) кислород, г) водород, д) сера. Е) фосфор, ж) кальций, з) натрий, и) калий.

10. Функция живого вещества, связанная с извлечением и накоплением организмами биогенных элементов – это: а) биохимическая, б) газовая, в) концентрационная, г) окислительно-восстановительная.

11. Устойчивость биосферы обеспечивается: а) круговоротом веществ, б) постоянным притоком солнечной энергии, в) хозяйственной деятельностью человека, г) видовым разнообразием растений и животных.