Урок з екології на тему "ПРЕДМЕТ, ОБ'ЄКТ, ЗАВДАННЯ І МЕТОДИ НАУКИ ПРО ДОВКІЛЛЯ. СТРУКТУРА ЕКОЛОГІЇ"

УРОК 1. ПРЕДМЕТ, ОБ'ЄКТ, ЗАВДАННЯ І МЕТОДИ НАУКИ ПРО ДОВКІЛЛЯ. СТРУКТУРА ЕКОЛОГІЇ

Цілі уроку: розглянути визначення, предмет і завдання еко­логії як науки; розвивати навички застосування матеріалів інших курсів та вміння систематизува­ти й використовувати власні знання; виховувати бережливе ставлення до навколишнього середо­вища.

ХІД УРОКУ

1. Організаційний етап
2.    Актуалізація опорних знань і мотивація навчальної діяльності учнів

1. На які групи можна поділити живі організми?
2. Чи є людина частиною природи?
3. Чи може людина впливати на довкілля?
4. Що може вивчати екологія?

III. Вивчення нового матеріалу

Термін «екологія» запропонував німецький учений Е. Геккель 1866 року. Він походить від грецьких слів еікоз, що означає дім, помешкання, місце пере­бування, та Іо§ов — наука. Так Геккель назвав науку, що вивчає організацію та функціонування надорганізмених систем різних рівнів, видів, популяцій, біоценозів і біосфери. Спочатку цей термін застосовувався тоді, коли йшлося про вивчення взаємозв'язків між рослинними та тваринними угрупованнями, що входять до складу стійких та організованих систем, які cклались у процесі еволюції органічного світу в певному середовищі. Сучасна екологія інтенсивно вивчає також взаємодію людини й біосфери, суспільного виробництва з навко­лишнім середовищем та інші проблеми.

Екологія вивчає вплив факторів зовнішнього середовища на особини, по­пуляції, на людину. Звідси випливає прямий зв'язок екології з господарською діяльністю людини, особливо з такими масштабними виробництвами, як енер­гетика, паливно- та ресурсовидобувні комплекси, хімія, транспорт, лісове та сільське господарство тощо.

Одним з найважливіших завдань екології є пошук шляхів оптимізації вза­ємин між людиною, з одного боку, й окремими видами та популяціями, екосис­темами — з другого. Під час досліджень і реалізації практичних заходів у цьо­му напрямку важливим є врахування екологічної значущості та реальної гос­подарської важливості кожного виду, популяції та екосистеми. У зв'язку з цим збереження всіх видів, популяцій та екосистем на нашій планеті вважається екологічно та економічно доцільним, а концепція шкідливих видів є хибною.

Виникнення на планеті локальних екологічних катастроф зумовлює необ­хідність розробки дієвих заходів щодо зниження викидів шкідливих речовин у навколишнє середовище та його забруднення, створення екологічно ощадли­вих, маловідходних і безвідходних технологій, економії ресурсів.

Серед основних_завдань екології можна виділити такі:

• дослідження особливостей організації життя, у тому числі у зв'язку з антро­погенними факторами, що є результатом людської діяльності, впливом наприродні системи;
• створення наукової основи раціональної експлуатації біологічних ресурсів;
• прогнозування змін природи під впливом діяльності людини;
• збереження середовища існування людини.

Методи екології

Для отримання нових фактів та формування гіпотез і теорій сучасна еколо­гія використовує різноманітні наукові методи. їх можна розділити на дві великі групи — емпіричні та теоретичні. У випадку застосування емпіричних методів екологи працюють із природними об'єктами, визначаючи їх властивості. До та­ких методів відносять спостереження й експеримент. У ході спостереження до­слідник лише реєструє хід природних процесів, не втручаючись у нього. У ході експерименту дослідник активно втручається у природні процеси. Він штучно формує умови, в яких відбувається експеримент.

У разі теоретичних методів дослідження вчені не працюють з об'єктом до­слідження безпосередньо. Вони досліджують фізичні чи математичні моделі природних об'єктів. У теоретичних методах виділяють моделювання й матема­тичну обробку даних (статистичний метод). Математична обробка даних відбу­вається після закінчення спостереження або експерименту.

Основою моделювання є створення певної теорії щодо тієї чи іншої біологіч­ної системи, що містить правила, за якими відбуваються зміни в аналізованих біологічних системах. Після створення такої теорії задаються початкові па­раметри (тобто визначається початковий стан системи). Потім, зазвичай з ви­користанням потужних комп'ютерів, робиться аналіз — як буде змінюватися система у випадку дії правил висунутої теорії. Результати співставляються з реальними фактами для існуючих біологічних систем. Якщо відхилення від природних процесів є незначними, то в теорію й модель вносять невеликі правки та продовжують дослідження. Якщо ж відхилення є суттєвими, то створену теорію відкидають і пропонують нову.

Моделювання широко використовується в тих ситуаціях, коли проведення реального експерименту неможливе. Так, наприклад, досліджують еволюційні процеси, зміни екосистем у планетарному масштабі тощо.

Структура екології

Окремі галузі екології часто виділяють за напрямком досліджень. Загальна екологія займається дослідженням усіх типів екосистем. Екологія рослин до­сліджує зв'язки рослинних організмів із середовищем. Екологія тварин дослі­джує динаміку й організацію тваринного світу.

Важливу роль у диференціації екологічної науки мав III ботанічний конгрес, який відбувся 1910 року в Брюсселі. На ньому було вирішено виділити в еколо­гії рослин окрему екологію особин (аутекологію) та екологію угруповань (син­екологію). Цей поділ поширився також на екологію тварин і загальну екологію. * Пізніше було окремо виділено також екологію популяцій (демекологію).

Крім того, виділяють екологію людини, тварин, рослин та екологію мікро­організмів. Із 70-х років XX століття складається соціальна екологія, що вивчає особливості взаємодії суспільства й навколишнього середовища та його охорони.

Аутекологія вивчає взаємозв'язки представників виду з навколишнім се­редовищем. Вона переважно досліджує межі стійкості виду і його ставлення до різних екологічних факторів: тепла, світла, вологи, родючості і т. п., а та­кож дію середовища на морфологію, фізіологію й поведінку організму, розкри­ває загальні закономірності впливу факторів середовища на живі організми.

Синекологія аналізує стосунки між особинами, що належать до різних видів певного угруповання організмів, а також взаємодії між угрупованнями й фак­торами довкілля.

Демекологія вивчає структуру виду: біологічну, статеву, вікову, етологічну, описує коливання чисельності різних видів і встановлює їх причини.

Екологія — це дисципліна, що вивчає загальні закони функціонування еко­систем різного ієрархічного рівня. Це комплексна наука, що досліджує сере­довище існування живих істот (включаючи людину). Вона розглядає деяку сукупність предметів і явищ з точки зору суб'єкта або об'єкта (живого або за участі живого), котрий є центральним у цій сукупності.

Прикладна екологія як наука базується перш за все на різних галузях біоло­гії — фізіології, генетики, біофізики, але вона також пов'язана з іншими при­родничими науками — фізикою, хімією, геологією, географією, математикою. Прикладна екологія, крім того, не може бути відділена від моралі, права, еко­номіки, оскільки лише в поєднанні з ними можна докорінно змінити ставлення людини до природи. Сучасна кризова ситуація вимагає екологізації всіх форм людської діяльності, врахування законів і вимог екології.

Останнім часом в усьому світі життя примусило започаткувати найрізнома­нітніші напрямки екологічних досліджень з метою забезпечення фахівців необ­хідною для прийняття рішень екологічною інформацією з усіх сфер людської діяльності. Нині сформувалося близько ста напрямів екологічних досліджень, які можна об'єднати за принципами галузевої належності, взаємозв'язків, пріоритетності, теоретичного та практичного значення.

У зв'язку з цим екологія розпалася на ряд наукових галузей і дисциплін, що є досить далекими від початкового визначення екології як науки про стосунки живих організмів з навколишнім середовищем. Але в основі всіх сучасних на­прямків екології лежать фундаментальні ідеї екології.

Згідно_ з предметом дослідження, екологія поділяється на екологію мікро­організмів, грибів, рослин, тварин, людини, сільськогосподарську, прикладну, інженерну та загальну екологію — теоретичну й узагальнюючу дисципліну.

За середовищами та компонентами розрізняють екологію суші, прісних во­доймищ, морську, високогірну, хімічну тощо.

За підходами до предмета вивчення виділяють аналітичну й динамічну еко­логію.

Прикладна екологія — дисципліна, що вивчає механізми руйнування біо­сфери людиною, способи запобігання цим процесам і розробляє принципи ра­ціонального використання природних ресурсів без деградації життєвого сере­довища.

З прикладної екології за науковими напрямками виникають промислова екологія, екологія енергетики, сільськогосподарська, канцерогенезу тощо.

IV. Узагальнення, систематизація і контроль знань і вмінь учнів

1. Що таке екологія?
2. Які методи використовує екологія?
3. Які основні завдання вирішує екологія?
4. Які розділи екології існують?
5. Що вивчає демекологія?
6. Що вивчає аутекологія?
7. Яке місце займає екологія в системі наук?

V. Домашнє завдання

Вивчити теоретичний матеріал теми. На конкретних прикладах порівняти живі й неживі системи.