§5.Экожүйедегі энергия тасымалдау.

Бөлім:

Тірі ағзалардың көп түрлілігі.Биосфера және экожүйе

Педагогтің аты-жөні:

Күні:

Сыныбы: 9 «а,ә,б»

Қатысушылар саны: Қатыспағандар саны:

Сабақтың тақырыбы:

Экожүйедегі энергия тасымалының тиімділігі. Энергия ағыны және қоректік тізбектер. Экологиялық пирамида түрлері. §5.Экожүйедегі энергия тасымалдау.

Оқу бағдарламасына сәйкес оқу мақсаты

9.3.1.2 - энергия ағымының тиімділігін есептеу;

9.3.1.3 - энергия, биомасса және сандар пирамидаларын салыстыру.

Сабақтың мақсаты:

энергия ағымының тиімділігін есептейді және энергия, биомасса және сандар пирамидаларын салыстырады;

Сабақ кезеңі

Мұғалімнің әрекеті

Оқушының әрекеті

Бағалау

Ресурстар

Сабақтың басы

Бұрынғы білімін еске түсіру

Оқушылармен амандасу, түгендеу, сынып тәртібін қадағалау.

«Бұрынғы атаулар» әдісі.

Популяция, популяция көрсеткіштері, саны, популяция өсімі, өсім қарқыны, тығыздық, репродуктивті (биотикалық) потенциал, ортаның қарсыласуы, популяцияның қисық сызығы, экспоненциалды және сигмоидты қисық сызықтар, сызықтық және дәрежелік қисық сызықтар.

Оқушылар амандасады, сынып тәртібін сақтайды.

«Бұрынғы атаулар» әдісінде берілген тірек сөздердің мағынасын айтады, мазмұнын сипаттайды,ой қозғайды, пікір алмасады.

Қосымша балл үшін дескриптор:

-кілт сөздердің анықтамасын сипаттайды - 3 балл;

Интерактивті панель, презентация

Биология 9-сынып,Автор: Н.Г.Асанов, А.Р.Соловьева,Б.Т.Ибрагимова . «Атамұра» баспасы 2019ж

Оқушылардың назарын аудару

«Кіру билеті» әдісі бойынша оқу мақсатына сай сұрақ қойылады.

Қоректік тізбек және тор дегеніміз не?

Экожүйенің қандай міндетті құрамбөліктері қажет?

Тірі ағзалар энергияны қайдан алады?

Продеценттер дегеніміз не?

Консументтер дегеніміз не?

Редуценттер дегеніміз не? Паразиттер дегеніміз не?

Сапрофиттер дегеніміз не?

Келесі қоректік деңгейге қанша энергия өтеді және қоректік тізбекте неше буын болады?

Кіру билетінде берілген сұрақтарға жауап береді, ой қозғау жүзеге асады.

Қосымша балл үшін дескриптор:

-сұрақтарға жауап береді- 2 балл;

Интерактивті панель, презентация

Сабақтың мақсатын таныстыру

9.3.1.2 - энергия ағымының тиімділігін есептеу;

9.3.1.3 - энергия, биомасса және сандар пирамидаларын салыстыру.

Жаңа сабақтың оқу мақсатын жазады.

Кері байланыс:

«Бас бармақ» әдісі арқылы бағаланады.

«Керемет!» және т.б

Интерактивті панель, презентация

Биология 9-сынып,Автор: Н.Г.Асанов, А.Р.Соловьева,Б.Т.Ибрагимова . «Атамұра» баспасы 2019ж

Сабақтың ортасы

Жаңа тақырыпты таныстыру

«Қазіргі атаулар» әдісі

Мұғалім сабақ басында жаңа тақырып бойынша тақтаға бірнеше атау (терминдер) жазып қойып (3-4 атау), оқушыларға олардың мағынасы, мазмұны және өзара қатынасы мен байланысы туралы ойлануын сұрайды.

Қоректену тізбегі, қоректік деңгей, продуценттер, консументтер, экологиялық пирамида, сандық пирамида, биомасса пирамидасы, энергия пирамидасы

«Қазіргі атаулар» әдісінде берілген термин сөздердің мағынасы мен мазмұнын айтады. Бір-бірімен пікір алмасады, ой қозғау жүзеге асырылады.

Қосымша балл үшін дескриптор:

-кілт сөздердің анықтамасын сипаттайды - 3 балл;

Интерактивті панель, презентация

Биология 9-сынып,Автор: Н.Г.Асанов, А.Р.Соловьева,Б.Т.Ибрагимова . «Атамұра» баспасы 2019ж

Оқушыларға бағыт бағдар беру

«Кинометафора» әдісі.

Мақсаты: Оқушының ой-өрісін, ойлау қабілетін дамыту.

Бір мәселе бойынша бейнесюжеттен үзінді көрсету арқылы баланың өз ойын, ой-пікірлерін білуге болады.

Оқушының логикалық ойлау қабілеті дамиды.

өз ойын, ой-пікірлерін білдіреді.

Қосымша балл үшін дескриптор:

-бейнефильмнен түсінгенін сипаттайды- 2 балл;

Интерактивті панель

бейнефильм

https://youtu.be/7-i3li4RLL8

Практикалық тапсырмалар беру.

Топтық жұмыс.

«Карусель» әдісі

Бір – бірімен бөліседі.

Теориялық материалмен өздерінің постерлерін ұштастыра отырып, «Карусель» әдісі арқылы әр топпен жұмыс жасату (әр топ өз материалдарымен басқа топтарды аралап түсініктеме береді.

1-топ. «Қоректік тізбектегі энергия ағыны»

2-топ. «Экологиялық пирамида түрлері»

3-топ «Экожүйедегі энергия тасымалдау тиімділігі» туралы «Карусель» әдісі арқылы оқулықтағы ақпаратты топта талдап, қорғауға нұсқау береді..

«Карусель» әдісі арқылы оқулықтағы ақпаратты топта талдайды, таныстырылымдарын ұсынады. Тақырыптардың байланыстары туралы сұрақтар құрастырып, оларға жауап іздейді, идеяларды жинақтайды.

Қоректік тізбектегі энергия ағынын есептейді.

Экологиялық пирамидалар түрлерін салыстырады.

Экожүйедегі энергия тасымалдау тиімділігін түсіндіреді.

Дескриптор:

- Қоректік тізбектегі энергия ағынын есептейді -4 балл;

- экологиялық пирамидалар түрлерін салыстырады – 4 балл;

-экожүйедегі энергия тасымалдау тиімділігін түсіндіреді – 4 балл;

Интерактивті панель, презентация

Биология 9-сынып,Автор: Н.Г.Асанов, А.Р.Соловьева,Б.Т.Ибрагимова . «Атамұра» баспасы 2019ж

Бағалау

Білім алушыларға арналған жеке жұмыс.

Бағалау парағында орналасқан

Экожүйе арқылы энергия ағыны тұрғысынан экологиялық пирамида ережесін қолданады.

Сандар, биомасса мен энергия пирамидасын сызба түрінде көрсетіп түсіндіре алады.

Қоректік тізбек құрып, экологиялық ережеге сай есептеулер жүргізе алады.

Энергия ағымының тиімділігін есептейді.

Дескриптор:

- экожүйе арқылы энергия ағыны тұрғысынан экологиялық пирамида ережесін қолданады- 1 балл;

- сандар, биомасса мен энергия пирамидасын сызба түрінде көрсетіп түсіндіре алады – 1 балл;

- қоректік тізбек құрып, экологиялық ережеге сай есептеулер жүргізе алады – 2 балл;

- энергия ағымының тиімділігін есептейді – 2 балл;

Интерактивті панель, презентация

Жұмыс дәптері

Биология 9-сынып,Автор: Н.Г.Асанов, А.Р.Соловьева,Б.Т.Ибрагимова . «Атамұра» баспасы 2019ж

Сабақтың соңы

Кері байланыс беру

«Биологиялық кері байланыс» әдісі. Мұғалім сабақты қорытындылау мақсатында оқушылардың сабаққа деген көзқарасын, кері байланысын тыңдайды.

Оқушылар бүгінгі сабақтың мақсатына жеткізетін тапсырмалар орындауына қарай, өз түсінгенін, пікірін, өз ойын айту арқылы сабаққа қорытынды жасайды.

Кері байланыс:

«Мадақтау» әдісі

«Жарайсың!»

«Тамаша жауап»

т.б

Презентация

Бүгінгі тақырып бойынша түсінгенім......................

Бүгінгі тақырып бойынша маған ең қиын болған тұсы..............

Бүгінгі биология сабағы мен үшін.......................болды.

Келесі биология сабағында мен ............................ болып келемін.

Білімді игеруді жақсарту және оны тәжірибеге көшіру

Шығармашылық жұмыс.

Тірек сызба «Табиғаттағы көміртек пен азот айналымы»

Білім алушылар келесі тақырыптың тақырыбымен және тірек сызба сызады. Ой қозғау жүзеге асады.

«Бас бармақ» әдісі арқылы бағаланады.

«Керемет!» және т.б

Жұмыс дәптері

Биология 9-сынып,Автор: Н.Г.Асанов, А.Р.Соловьева,Б.Т.Ибрагимова . «Атамұра» баспасы 2019ж

(АП) Ақпарат парағы

§5. Экожүйедегі энергия тасымалдау

Қоректік деңгей – жалпы қоректік тізбекте белгілі бір орын алатын ағзалар тобы.

1-ші қорекітік деңгейде ➢ Продуценттер ➢ Өсімдіктер

2-ші қоректік деңгейде ➢ 1-ші реттік консументтер ➢ Шөпқоректілер

3-ші қоректік деңгейде ➢ 2-ші реттік консументтер ➢ 1-ші реттік жыртқыштар

4-ші қоректік деңгейде ➢ 3-ші реттік консументтер ➢ 2-ші реттік жыртқыштар

5-ші қоректік деңгейде ➢ Редуценттер ➢ Сапрофиттер ➢ Деструкторлар

• Экологиялық пирамида түрлері:

➢ Сандық

➢ Биомасса

➢ Энергиялық

• Экологиялық пирамида модельін жасаған: Чарльз Элтон

• Сан не сандық пирамида – әрбір деңгейдегі жеке ағзалардың санын көрсетеді

• Биомасса пирамидасы – әртүрлі қоректік деңгейдегі ағзалар массасының арақатынасы

• Белгілі бір уақыттағы экожүйе күйін фотобейне ретінде сипаттайды: Сан мен Биомасса пирамидасы

• Энергия пирамидасы – уақыт бірлігінде барлық қоректік деңгейлер бойынша қанша энергия өтетінін көрсетеді

• Биомасса өнімділігі – уақыт бірлігінде экожүйеде түзілетін органикалық заттардың (энергиясы бар) мөлшері

• Қоректік деңгейге 10% энергия өтуі: Энергия пирамидасы заңы не 10 пайыз ережесі

• Он пайыз ережесін тұжырымдады: Раймонд Линдеман

Экожүйедегі өнімділік пирамидасы және энергия ағыны

Продуценттер - күн энергиясын пайдаланатын жасыл өсімдіктер немесе органикалық заттарды биогенді элементтерден құрайтын жасыл өсімдіктер. Олар (алғашқы өнімді өндірушілер) автотрофты организмдер, яғни біздің планетамыздағы бүкіл тірі әлемді органикалық заттармен қамтамасыз ететін жасыл өсімдіктер әлемі.

Консументтер- өсімдіктер синтездеген органикалық заттарды жаңа формаға айналдыратын тұтынушылар, яғни олар (латынша-«consumo»-тұтынамын) продуцентттер жасаған органикалық заттарды пайдалантын гетеротрофты  организмдер. Бұларға жануарлар, көптеген микроорганизмдер, кейбір насеком қоректі өсімдіктер жатады. 1-ші қатар консументтері-өсімдік қоректі, 2-ші қатар консументтері-жыртқыш жануарлар болып табылады.

Редуценттер- органикалық қосылыстарды минералды қосылыстарға дейін ыдырататын организмдер, яғни олар (латынша «reduceus, reducentis» - қалпына келтірушілер, деструктор) органикалық заттарды ыдырататын және оларды басқа организмдер игеретін бейорганикалық заттарға айналдыратын ағзаар. Редуценттер биологиялық зат айналымның соңғы звенолары. Олардың қатарына саңырауқұлақтар, бактериялар, сонымен қатар өсімдіктер және жануарлардың өлі қалдықтарын өңдейтін кейбір ұсақ түрлер жатады.

Заттар үздіксіз экожүйенің әртүрлі звеноларында айналымға түседі және Жер бетінде 4 млрд жыл тіршіліктің үздіксіз жүру себебі, зат айналым процесінің тұрақты жүзеге асуында. Бұның негізін биоценоздағы органикалық қоректік байланыстары мен өсімдіктердің фотосинтезі құрайды, бірақ биологиялық заттар айналымы тек заттар арқылы ғана емес, ол сонымен қатар организмдердің іс әрекеттерінің нәтижесі болып табылады. Ал кез келген тіршілік тұрақты энергияны қажет етеді. Тірі денені құрауға бірнеше қайта пайдаланылатын химиялық элементтерден ерекшелігі жасыл өсімдіктермен ұсталатын күн сәулесінің энергиясын организмдер шексіз пайдалана алмайды.

Экологияда энергия мен заттар айналымы автотрофтыларға сырттан энергия мен заттардың берілуі, тасымалдануы ретінде және қоректік тізбек бойынша организмдерден бір қоректік деңгейден екіншісіне өтуі ретіңде қарастырады.

Энергия ағыны - бұл органикалық қосылыстардың химиялық байланыстар түрінде бір деңгейдегі организмнен екіншісіне энергияның ауысуы.

Заттар ағыны - продуценттерден редуценттерге заттардың химиялық элементтер мен олардың қосылыстары түрінде берілуі және әрі қарай химиялық реакциялар арқылы тірі организмдердің қатысуынсыз заттардың процестерге қайта келуі.

Экожүйенің қоректік құрылымы

Қоректік тізбектегі қарым-қатынастың нәтижесінде энергияның тасымалдануы арқылы әрбір бірлестіктің белгілі қоректік құрылымы болады. Қоректік құрылымды аудан бірлестігінде жиналған энергия мөлшерін анықтап, экологиялық пирамида түрінде көрсетуге болады.

Пирамида негізін 1-ші деңгей (продуценттер деңгейі) құрайды, ал келесі деңгейлері пирамиданың қатар және төбесін түзеді. Бұл құбылысты 1927 жылы Ч.Элтон зерттеді. Экологиялық пирамиданың негізгі үш түрі болады.

Сандар пирамидасы (м²/даралар саны) - әртүрлі қоректік деңгейдегі организмдердің санын көрсетеді. Орманның жайылымдық қоректік тізбегінің басы продуценттер- ағаш болса, ал 1 реттік консументтер - бунақденелілер болғанда, 1 реттік консументтер деңгейінің санынан продуценттер деңгейі особьтар санынан көбірек. Бұл жағдайда сандар пирамидасы- төңкерілген күйде болады.

Биомасса пирамидасы-(г/м²)әрбір қоректік деңгейдегі тірі заттардың жалпы құрғақ салмағын сипаттайды.

Экожүйеде өте ұсақ продуценттер мен ірі консументтердің жалпы салмағынан кез келген уақытта продуценттердің жалпы салмағы жоғары, яғни биомасса пирамидасы да төнкерілген болуы мүмкін.

Энергия пирамидасы- (Дж/м² жыл)-қоректік деңгейдегі энергия ағынының немесе "өнімділігінің" шамасын көрсетеді. Жүйеге қорекпен келетін энергияның барлық көзі ескерілген жағдайда, энергия пирамидасы жоғары қарай үшкірленеді.

Экологиялық пирамидаларының үш түрінің ішінен энергия пирамидасы ғана бірлестіктің қызметтік ұйымдасуы туралы толық мәлімет береді. Қандай да бір қоректік деңгейді бір жағдайларда қолдауы мүмкін организмдер саны мен массасы керек уақытта ілгері тұрған деңгейдегі жинақталған энергияның санына емес, оның қоректі өндіру жылдамдығына байланысты. Жүйенің есебін бейнелейтін сандар мен биомасса пирамидалары емес, энергия пирамидасы  қоректік тізбек  арқылы  қорек массасының  өту жылдамдығын көрсетеді.

Экожүйедегі консументтер, продуценттер және редуценттер арасындағы олардың массасымен өрнектелген арақатынас заңдылықтары. Экологиялық пирамида ережесі көбіне бағана түріндегі сызбанұсқалар арқылы беріліп, табиғи бірлестіктердің белгілі бір өнімділігі арқылы ерекшеленеді. Ол массалық не энергиялық өлшем бірлігі арқылы өлшенеді. Экологиялық пирамида ережесі биомасса, энергия және сан пирамидасы болып үш топқа бөлінеді.

Заттар мен энергия тасымалдануының әрбір кезеңінде шамамен 90 %- і жоғалады және олардың 1/10 бөлігі ғана келесі тұтынушыға көшеді. Организмдердің қоректік тізбегіндегі энергияның берілу заңы «10 % ереже» деп аталады. Бұл заңды 1942 жылы Р.Линдеман ашқандықтан, кейде оны «Линдеман заңы» деп те атайды.

(БП) Бағалау парағы

Жеке жұмыс

Тапсырма 1.

Экологиялық пирамида ережесін қолдана отырып, тышқанмен қоректенетін 15 кг-дық салмақтағы үкінің өмір сүруі үшін қажетті емен жаңғағының салмағын есептеңіз.

Тапсырма 2. Берілген мәліметтер бойынша көлдің қыстық және көктемдік биомасса пирамидасын жасаңыз.

Ағзалардың экологиялық тобтары	Биомасса, г/м3
	Қыс Көктем
Продуценттер	2	100
Бірінші реттік консументтер	10	12
Екінші реттік консументтер	3	67

Тапсырма 3. Өсімдіктерге зиянды ірі қоңыздармен қоректенетін, салмағы 50 г (қызыл кітапқа енген) бір ымырт жарқанаты шамамен қанша өсімдік биомассасын сақтап қалады?

Жауабы: қоректену тізбегіндегі (өсімдіктер – ірі қоңыздар – ымырт жарқанаты) экологиялық ережеге сәйкес биомасса 5000 г – 500 г – 50 г болып өзгереді.

Тапсырма 4.

«Энергия ағымының тиімділігін есепте»

Шымшықтардың (екінші реттік консумент) 1кг массасында 4000 ккал энергиясы бар делік, ал ормандағы фотосинтездің ПӘК-і (КПД) 2% ды құрайды. Үстінен 2*10⁷ ккал күн энергиясы түскен бірлестіктің салмағы орташа 20гр. осы құстардың қанша саны тамақтана алады.

Жауабы:

Фотосинтез үрдісі нәтижесінде ормандағы өсімдіктер пайдаланған күн сәулесінің энергия мөлшерін табу;

пропорция құрамыз:

2*10⁷ ккал – 100%

Х – 2%

Х = (2*10⁷ *2)/100 = 4*10⁵

Екінші реттік консументтер қорекпен бірге қабылдайтын энергия мөлшерін анықтаймыз.

Ол үшін Линдеман ережесін ескереміз :

4*10⁵ ккал * 0,01 = 4*10³ ккал (4000 ккал)

Массасы 20 гр бір шымшық денесіндегі энергия мөлшерін тауып аламыз:

4000 ккал – 1кг (1000г)

Х – 20 г

Х = (4000*20)/1000 = 80 ккал

Енді орман бірлестігінде қанша шымшық саны қоректенуі мүмкін болатынын табамыз.

1 шымшық – 80 ккал

Х – 4000 ккал

Х = 4000/80 = 50 шымшық

Жауабы: Аталған бірлестікте 50 шымшық қоректенуі мүмкін.