Урок "Поняття біосфери. Загальна характеристика біосфери. Вчення В.І.Вернадського про ноосферу."

Тема: Поняття біосфери. Загальна характеристика біосфери. Вчення                              В.І.Вернадського про ноосферу.

Мета: сформувати уявлення про біосферу як оболонку Землі; ознайомити учнів з науковою діяльністю В.І.Вернадського; сформувати уявлення про ноосферу як екологічно стабільне суспільство і необхідну умову розвитку людства;

 розвивати екологічне мислення учнів;

 виховувати почуття обов’язку та відповідальності за стан довкілля.

Обладнання: таблиця «Біосфера», портрет В.І.Вернадського, підручники, додаткова література.

Епіграф уроку:

Ми зв’язані з усім живим у природі.

(А. Швейцер)

ХІД УРОКУ

І. Організаційний момент

ІІ. Актуалізація опорних знань і вмінь

Бесіда.

1.Чим відрізняється жива природа від неживої?

2. Чи завжди на планеті Земля були живі організми?

3. Що потрібно для розвитку рослинного світу?

4. Які умови необхідні для життя тварин?

5. Яким чином живі організми впливають на неживу природу навколо них?

6. Як впливають на планету в цілому живі організми?

ІІІ. Мотивація навчальної і пізнавальної діяльності

Розповідь вчителя. Навколо нас існує життя, воно різноманітне й багатолике. Воно в нас і навколо нас – від найдрібніших, невидимих для людського ока мікроорганізмів до найбільших тварин земної кулі. Учені вважають, що Земля як планета виникла близько 4,5 млрд. років тому. За цей час виникли її оболонки: літосфера, гідросфера та атмосфера.

ІV. Вивчення нового матеріалу

1.Оболонки планети Земля.

Робота в групах.

Учні класу в творчих групах («Атмосфера», «Гідросфера», «Літосфера») виконували випереджальне завдання – вивчали загальну характеристику сфер Землі. Представники груп по черзі дають характеристику  сферам планети.

2. Біосфера та її межі.

Розповідь вчителя. Близько 3,5 млрд. років тому в мілководних частинах морів з’явилися перші живі істоти. Минали сотні мільйонів років. Живі організми змінювалися і вдосконалювалися. Близько 450 млн. років тому організми почали виходити на суходіл, поступово створюючи суцільну оболонку життя на Землі – біосферу.

Уперше термін «біосфера» — «сфера життя» — був використа­ний австрійським ученим-геологом Е.Зюссом у 1875 р.

Сучасне тлумачення цього терміна, прийняте у всьому світі, належить В.І.Вернадському, видатно­му біогеохіміку, першому президенту Всеукраїнсь­кої академії наук (1918). Наукові уявлення про біо­сферу як «живу» оболонку Землі він виклав у лекц­іях, прочитаних у Карловому університеті в Празі та Сорбонні в Парижі протягом 1923—1924 рр. Зго­дом ці положення були узагальнені в праці «Біо­сфера» (1926).

Біографічні дані В.І. Вернадського

 12 березня 1863 р. — народився в м. Петербурзі

 1881 р. — вступає до Петербурзького університету

 1885 р. — завідує кабінетом мінералів

 1886р. — одружується з Наталкою Старицькою

 1895-1897 рр. — споряджає три геолого-мінералогічні експедиції

 1888-1890 рр. — навчається за кордоном

1898 р. — стає професором Московського університету

 1918 р. — стає академіком і першим президентом УАН

 1938 р. — почав діяти перший циклотрон

 1941 р. — пише монографію про біосферу і ноосферу

6 січня 1945 р. — помер і похований у Москві.

Біосфера включає верхній шар зем­ної кори, нижні шари атмосфери (зокрема, всю тропосферу) та гідросферу. Нижня (термічна) межа зумовлена високими температурами глибинних верств земної кори, а верхня (промениста) — наявністю ультрафіолетово­го випромінювання, від якого живі організми захищені озоновим ша­ром. Потужність біосфери змі­нюється від 13 км у полярних ши­ротах до 22 км на екваторі.

Розподіл життя в біосфері вирізняється крайньою нерівномірністю. Воно слабко розвинене в пустелях, тундрах, глибинах океану, високо в горах, тоді як в інших ділянках біосфери надзвичайно рясне і різноманітне. Найбільш висока концентрація живих організмів на межах поділу основних середовищ.

 3.Жива речовина біосфери та її біохімічні функції.

Розповідь вчителя. Всю сукупність організмів на планеті Земля В.І.Вернадський називав живою речовиною. Основними її характеристиками є сумарна біомаса, хімічний склад та енергія.

Енергія живої речовини біосфери насамперед проявляється у здатності організмів до розмноження та поширення.

Однією з властивостей живої речовини є її постійний обмін із довкіллям. Унаслідок цього через організми проходить значна кількість хімічних елементів.

Живим організмам для здійснення біохімічних процесів необхідна речовина та енергія, які вони дістають з навколишнього середовища. У результаті постійного і безперервного обміну з довкіллям, різні хімічні елементи надходять у живі істоти, можуть у них накопичуватись. Постійний колообіг речовин і потік енергії забезпечує функціонування біосфери як цілісної системи.

У процесі діяльності біосфери жива речовина здатна накопичувати сонячну світлову енергію, перетворюючи її в енергію хімічних зв’язків. Сумарна первинна продукція автотрофних організмів визначає біомасу біосфери в цілому.

 Жива речовина біосфери виконує різно­манітні функції: газову, окиснювально-відновну, концентраційну, які пов'язані з процесами обміну речовин живих істот.

Робота в групах.

Кожна з груп опрацьовує відповідний текст в підручнику, після чого, представник від групи характеризує одну з функцій.

І група.

Газова функція живої речовини полягає у впливові живих організмів у процесі своєї життєдіяльності на газовий склад атмосфери, Світового океану та ґрунту. Всі аеробні істоти під час дихання поглинають кисень і виділяють вуглекислий газ, тоді як зелені рослини та ціанобактерії в процесі фотосинтезу, навпаки, поглинають вуглекислий газ і виділяють кисень. Життєдіяльність організмів, наприклад бакте­рій, може впливати на концентрацію інших газів (сірководню, метану, азоту тощо).

ІІ група.

Окиснювально-відновна функція полягає в тому, що за допомогою живих організмів у грунті, воді та атмосферному повітрі окиснюються (наприклад, залі­зобактерії здатні окиснювати сполуки заліза, сіркобактерії - сполуки сірки тощо) або відновлюються (наприклад, денітрифікуючі бактерії здатні відновлювати ніт­рати та нітрити до молекулярного азоту або його оксидів) певні сполуки.

ІІІ група.

Концентраційна функція полягає у поглинанні живими істотами певних хі­мічних елементів з навколишнього середовища і накопиченні їх у своїх організ­мах. Так, молюски, форамініфери, десятиногі раки, хребетні тварини можуть нако­пичувати в своїх організмах

неорганічні сполуки кальцію та фосфору, радіолярії - стронцію та кремнію, бурі водорості - йоду тощо.

Підсумок вчителя. Таким чином, біосфера – це та область Землі, яка охоплена впливом живої речовини. Із сучасних позицій біосферу розглядають як найбільшу екосистему планети, що підтримує глобальний колообіг речовин.

4. Вчення В. І. Вернадського про ноосферу.

Розповідь вчителя. Термін «ноосфера» запропо­нував 1927 р. французький ма­тематик і філософ Е_. Леруа (Noos — давньогрецька назва ро­зуму, відповідно «ноосфера» — сфера розуму). Леруа був актив­ним членом ордену єзуїтів і під «ноосферою» розумів діяльність Вищого Розуму, або Бога в біо­сфері.

Володимир Іванович Вернадський використав цей термін, вклавши в нього новий зміст. Його ноосфера — це сфера люд­ського розуму. Учений писав: «Людство, загалом, є потужною геологічною силою і перед  його думкою і працею постає питання про перебудову біосфери в інте­ресах вільномислячого людства як єдиного цілого. Цей новий стан біосфери, до якого ми, не помі­чаючи цього, наближаємося, і є ноосфера».

Вид Людина розумна сфор­мувався близько 30—40 тис. років тому. Із цього часу в ево­люції біосфери почав діяти но­вий фактор — антропогенний. Зростання населення розвиток науки і техніки, особливо останні два століття, привели до того, що діяльність людини пе­ретворилася на визначальний чинник.

Сучасне визначення ноосфери: ноосфера — вища стадія розвитку біосфери, що пов'язана з форму­ванням цивілізованого людства, розумна діяльність якого буде го­ловною запорукою екологічної стабільності.

V.Узагальнення знань

Робота в групах.

                              Завдання для груп.

Для І групи:

1. Хто з учених уперше в своїх працях виклав ідею про біосферу?        ( Ж.-Б. Ламарк.)

2. Як називають зовнішню тверду оболонку Землі завтовшки 50—200 км?({Літосфера.)

3. Який шар простягається на 8—18 км над по­верхнею Землі? (Тропосфера.)

4. Як називають шар, який розміщується над тро­посферою (понад 80 км)?(Стратосфера.)

5. Як називають шар, який захищає живі орга­нізми від згубної дії ультрафіолетових променів? (Озоносфера)

6. Учення про яку науку створив В.І.Вернадський? (Ноосферу.)

7. Яка це функція живої речовини: діяльність нітрифікуючих та сіркобактерій?(Окисно-відновна.)

Для групи 2:

1. Який учений створив і обґрунтував у 1875 р. поняття про біосферу?(Е.Зюсс.)

2. Як називають будь-яку оболонку Землі? Гео­сфера.)

3. Газова оболонка Землі. (Атмосфера.)

4. Шар, що досягає висоти 100 км; вище цьо­го шару виникають північні сяйва. (Страто­сфера.)

5. Шар, який утворився під дією сонячної ра­діації та кисню на висоті 7—8 км над полюсами і 17— 18 км над екватором. (Озоносфера.)

6. Які організми трапляються на висоті понад 20 км над поверхнею Землі? (Спори бактерій і грибів.)

7. Яка це функція живої речовини: рослини і ціанобактерії в процесі фотосинтезу поглинають вуг­лекислий газ та виділяють кисень? (Газова.)

Для групи 3:

1. Який учений створив учення про біосферу і нову науку біогеохімію? (В.І.Вернадський.)

2. Назвіть організми, які знаходяться у земній корі у водах родовищ нафти на глибині 3 км. (Ана­еробні бактерії.)

3. Як називають сукупність усіх водойм? (Гідро­сфера.)

4. Як називають верхній родючий шар літосфе­ри? (Ґрунт.)

5. Як називають завершальний шар атмосфери? (Космічний вакуум.)

6. У якому шарі біосфери синтезується 2/3 су­хої маси всіх біогеоценозів? (Літосфера (тропо­сфера)).

7. Яка це функція живої речовини: радіолярії здатні накопичувати стронцій, бурі водорості — йод, діатомові водорості — сполуки силіцію? (Концент­раційна.)

VІ. Домашнє завдання:

1) вивчити §36 підручника ;

2)виконати завдання 1,2,4(ст. 56,57)у робочому зошиті(Т.С.Котик, О.В.Тагліна).

             3) Вправа  «Безпрограшна лотерея» (учні дістають із коробки номери індивідуальних завдань).