Урок на тему: "Властивості складних систем"

Екологія

Тема: Властивості складних систем. Біосфера, основні положення вчення

В. І. Вернадського про біосферу

Мета:

Освітня: розглянути основні особливості складних систем, звернути увагу на те, що ряд їх властивостей не є властивостями окремих елементів, а виникає лише внаслідок взаємодії всіх елементів системи; дати уявлення про біосферу та її місце серед обо­лонок Землі, ознайомити учнів з основними поло­женнями вчення В. І. Вернадського про біосферу;

Розвиваюча: розвивати навички аналізу в процесі порівняння живих і неживих складних систем;

Виховна: виховувати вміння аналітично мислити.

Обладнання й матеріали:  підручник, робочий зошит

Тип уроку: засвоєння нових знань

ХІД  УРОКУ

І. Організаційний момент

Привітання учнів, перевірка їх готовності до уроку.

ІІ. Перевірка домашнього завдання й актуалізація опор­них знань учнів

1. Які соціальні аспекти пов'язані із сучасними екологічними проблемами?
2. Які економічні проблеми виникають унаслідок спроб розв'язання екологіч­них проблем?
3. Які організації займаються міжнародною координацією екологічних захо­дів?
4. Яка роль громадськості в розв'язанні екологічних проблем?

ІІІ. Мотивація навчальної діяльності

Повідомлення теми і мети уроку

ІV. Вивчення нового матеріалу

План:

1.     Властивості складних систем.
2.     Біосфера, основні положення вчення В. І. Вернадського про біосферу.

1.     Властивості складних систем.

Розповідь вчителя.

Великі складні системи — складаються з численних взаємозалежних і та­ких, що взаємодіють між собою, різнорідних елементів і підсистем. Складні системи мають принципово нові властивості, яких не має жодний зі складових елементів. Приклади складних систем: живий організм, екосистема, підприєм­ство, галузь економіки тощо. Такі системи характеризуються високим рівнем невизначеності свого поводження.

Однією з основних функціональних одиниць екології є екосистема. Цей тер­мін уперше був уведений англійським біологом А. Тенслі в 1935 р.

Екосисте́ма — це сукупність живих організмів, які пристосувалися до спільного проживання в певному середовищі існування, утворюючи з ним єдине ціле.

Екологічній системі властиві ознаки систем:

• Емерджентність — виникнення нових властивостей, які характеризують систему, за рахунок взаємодії її окремих елементів. Якісно нові емерджентні властивості екологічного рівня не можна передбачити, виходячи з власти­востей компонентів, що становлять цей рівень. Дійсно, окремі лісові дерева, кущі, трави, гриби, птахи, комахи, звірі мають свої якісні характеристики, але всі разом вони творять нову якість — ліс.
• Сукупність — сума властивостей кожної системи, тобто наявність сукупних властивостей (наприклад, народжуваність для популяції — сума інди­відуальної плодючості особин виду).

•  Гетерогенність системи (або принцип різноманіття) — полягає в тому, що система не може складатися з абсолютно ідентичних елементів.

2.     Біосфера, основні положення вчення В. І. Вернадського про біосферу.

Біосфера — це оболонка Землі, склад, структура й обмін енергії якої визначає діяльність живих організмів. Вона є стійкою глобальною екосистемою вищого порядку (макросистемою), що інтегрує в собі природні та соціальні складові. Учення про біосферу розробив В. І. Вернадський.

Властивості біосфери: термодинамічно відкрита, самоорганізована, саморегульована, динамічно зрівноважена система.

В. І. Вернадський виділив у біосфері декілька типів речовин:

1. Жива речовина — сукупність усіх живих організмів.

2. Б іогенна — продукт життєдіяльності організмів (нафта, вугілля, вапняк).

3. Косна (нежива) — утворюється без участі живих організмів (гірські породи, вода).

4. Біокосна — продукт взаємодії живої речовини і неживої матерії (ґрунт).

В. І. Вернадський довів, що живі організми відіграють важливу роль у багатьох геологічних процесах: утворення осадових порід, ґрунту, формування та підтримання сталого складу атмосфери тощо.

Біохімічні функції живої речовини:

• газова — полягає у впливі життєдіяльності живих організмів на газовий склад атмосфери;

• окиснювально-відновна — забезпечує окиснення або відновлення певних сполук за допомогою живих організмів в оболонках Землі;

• концентраційна — поглинання живими істотами певних хімічних елементів із навколишнього середовища і накопичення їх у своїх організмах.

Межі біосфери визначаються межами розповсюдження живих організмів(живої речовини) в оболонках Землі: літосфері, гідросфері, атмосфері.

Атмосфера — газова оболонка, через яку здійснюється обмін речовин і енергії з космосом. Вона складається із шарів: тропосфера (до 18 км), стратосфера (до 80 км). На висоті 15–20 км розташований озоновий шар.

Гідросфера — водна оболонка.

Літосфера — зовнішня тверда оболонка.

Зміна якісних показників біосфери в гірший бік змінює на гірше і життя людей, бо вона є середовищем нашого існування і забезпечує всім необхідним нашу життєдіяльність.

V. Узагальнення та систематизація знань

Усне опитування.

1. Розкрийте зміст вислову В. І. Вернадського: «На земній поверхні немає хімічної сили, що більш постійно діє, а тому могутнішої за своїми кінцевими наслідками, ніж живі організми, взяті загалом».

2. Схарактеризуйте сучасний стан біосфери. Які екологічні проблеми біосфери є найбільш гострими?

3. Навіщо потрібні тривалі спостереження за процесами, що відбуваються екосистемах та в біосфері в цілому?

4. Американський еколог Б. Коммонер сформулював в афористичній формі чотири основні закони екології: 1 — «Все пов’язано з усім»; 2 — «Все повинно кудись діватися»;       3 — «Ніщо не дається задарма»; 4 — «Природа знає, що краще». Як ви розумієте сенс кожного з цих законів?

VІ. Підведення підсумків уроку

Обговорення та виставлення оцінок, домашнє завдання.