Комплексные экскурсии по изучению биогеоценозов

Комплексные экскурсии по изучению биогеоценозов

Огромное значение в формировании целостной системы естественнонаучных знаний школьников имеют комплексные экскурсии в природу. В их подготовке и проведении могут принимать участие учителя биологии, географии, химии и физики.

На протяжении ряда лет в нашей школе подобные экскурсии проводятся с целью расширения, конкретизации экологических знаний учащихся, формирования у них убежденности в необходимости охраны окружающей среды.

Экскурсии проводятся с учащимися 9 класса, у которых накоплена достаточная база необходимых знаний по предметам естественнонаучного цикла.

В процессе подготовки к экскурсии класс делится на три группы, каждая из которых исследует один участок березового леса с площадью 100 м² , выполняя при этом одинаковые задания по изучению состояния почвы, растительного покрова, животного мира и сравнивая полученные данные с результатами предшествующих лет. В группах ребята разделяются по специальностям: картографы, почвоведы, ботаники и зоологи. Каждому специалистувыдается инструкция, где обозначен учебный материал, который учащиеся должны повторить; перечислено оборудование; даны задания и вопросы.

Инструкции специалистам могут иметь следующее содержание.

Инструкция картографу

Из курса географии повторите материал по темам «План местности», «Литосфера», «Рельеф, геологическое строение и полезные ископаемые».

Оборудование: планшет с листом бумаги и компасом, визирная линейка, цветные карандаши, ластик, рулетка (или знать длину своего шага), нивелир, эклиметр для изменения высоты деревьев, гибкая мерная лента для измерения толщины деревьев, вкладыш учебника географии VI класса с топографическими условными знаками.

Задание

1. Снимите план изучаемой местности методом полярной съемки.

2. Изобразите её рельеф при помощи горизонталей.

3. Измерьте высоту и толщину деревьев, произрастающих на данной территории (выборочно самых высоких, средних и низких).

В качестве отчета представьте план местности изучаемой территории.

Инструкция почвоведу

Из курса биологии повторите материал о почве и ее значении для жизни растений; из курса географии – материал темы «Почвы и земельные ресурсы».

Оборудование: термометр для определения температуры почвы, маленькая лопатка, блокнот, цветные карандаши, целлофановые пакеты для образцов почвы.

Задание

1. Выясните: на какой породе образовались почвы данной территории?

2. Определите тип почвы исследуемого участка; её структуру, степень утоптанности, состояние лесной подстилки; температуру и влажность почвы в разных местах участка.

3. Подумайте: существует ли связь между уплотненностью почвы, влажностью и состоянием лесной подстилки? Если да, то какая?

4. Возьмите образы самой утоптанной почвы и неутоптанной (по 2 образца), положите их в разные пакеты и в школе сделайте анализ: определите состав, структуру, кислотность. Выясните: остатки каких организмов можно обнаружить в почве? Данные результатов исследования занесите в таблицу (см. таб. 1) и сформулируйте вывод.

Таблица 1

5.С помощью лопаты сделайте почвенный разрез глубиной 30-40 см зарисуйте его;

6.Выясните: оказывает ли человек влияние на состояние почвы исследуемого участка? В чем оно выражается и какую играет роль?

Инструкция ботанику

Из курса биологии повторите материал о структуре и составе растительных сообществ; из курса географии – материал тем «Взаимосвязи компонентов природы», «Растительный мир».

Прочитайте дополнительную литературу и более подробно познакомьтесь с природным сообществом березового леса и его видовым составом.

Оборудование: «Школьный ботанический атлас», рулетка для измерения толщины деревьев, эклиметр для определения высоты деревьев, веревка длиной 40 м для ограждения пробной площадки, блокнот, цветные карандаши, ластик.

Задание

1. Определите, к какой природной зоне относится изучаемый биогеоценоз. Назовите основные растительные сообщества, образующие его.

2. Изучите растительное сообщество леса, расположенного в пределах пробной площадки, руководствуясь следующим планом.

Древесный ярус

1. Подсчитайте количество деревьев, произрастающих в первом ярусе; во втором. Определите их видовой состав.

2. Назовите деревья, преобладающие в данном сообществе.

3. Изучите санитарное состояние деревьев; по результатам исследований заполните таблицу (см. табл. 2)

Таблица 2

4. Определите сомкнутость крон деревьев, для этого встаньте в центре пробной площадки и, посмотрев вверх, выясните приблизительно, какую часть неба закрывают деревья. Если они закрывают все небо, то примите данную сомкнутость за 1, если половину – за 0,5 и т.д.

Кустарниковый ярус

1. Определите видовой состав кустарников, густоту кроны и среднюю высоту каждого из них.

2. Подсчитайте приблизительно в процентах, какую часть земли затеняют кустарники.

3. Заполните таблицу (см. табл. 3)

Таблица 3

Травянисто-кустарничковый ярус

1. Изучите видовой состав растений данного яруса; отметьте, какие из них встречаются очень часто, какие редко.

2. Выясните, встречаются ли в данном лесу травянистые растения, не характерные для него (луговые, сорные).Если да, то перечислите их и назовите биологические особенности.

3. Определите, на каких участках леса и на какой почве растут луговые травы, на каких – лесные; есть ли на участке мохово- лишайниковый ярус, каково его состояние.

4. Выясните, подрост каких видов древесных и травянистых растений имеется на площадке и в каком количестве. Все ли виды растений полностью возобновляются?

5. Имеются ли следы деятельности человека на данном участке? Какое влияние они оказывают на растительный покров? Подсчитайте соотношение поврежденных и неповрежденных человеком деревьев и кустарников.

6. Выскажите свое предположение о будущем этого растительного сообщества. Можно ли этот лес использовать для массового отдыха людей? Ответ обоснуйте.

Инструкция зоологам

Из курса биологии повторите материал о видовом разнообразии животных, обитающих в растительных сообществах березового леса (в почве, в травянистом покрове, в кроне и коре древесных растений).

Оборудование: энтомологические сачки (с чехлом из марли), ручные 10-кратные лупы, пробирки с пробками для рассматривания насекомых и беспозвоночных животных, брезентовое полотно или клеенка, определители насекомых и беспозвоночных животных, бумага, блокнот, карандаши.

Задание

1. Изучите видовой состав насекомых травянистого яруса. Для этого осмотрите растения и проведите энтомологическое кошение сачком.

2. Изучите комплекс насекомых, связанных с древесными породами. Осмотрите ветки и листья березы, осины, рябины, черемухи и других растений; с тонкоствольных деревьев стряхните насекомых на расстеленное под деревом полотно брезента.

3. Изучите беспозвоночных животных, обитающих в лесной подстилке. Разложите несколько горстей подстилки на чистом листе бумаги, найдите беспозвоночных животных и определите, к каким типам животных они относятся.

4. Попробуйте обнаружить на исследуемом участке леса земноводных, пресмыкающихся, птиц и млекопитающих или следы их жизнедеятельности. Это погрызы деревьев и кустарников зайцем-беляком и лосем, помет этих зверей, поверхностные ходы крота, отверстия нор мышевидных грызунов.

5. Составьте примерную схему, отражающую связи между организмами в цепях питания, характерные данному биогеоценозу.

Для проведения экскурсий отводится целый учебный день; удобнее ее планировать на конец мая, когда материал по многим предметам уже пройден и идет повторение. Во время экскурсии каждая группа работает на своем участке 5-6 ч. Так как исследуемые участки находятся на значительном удалении друг от друга, то каждую группу возглавляет один из учителей.

После экскурсии учащиеся обрабатывают полученные данные и на уроке-семинаре делают по ним сообщения, обмениваются мнениями, формулируют частные и общие выводы.

Лабораторную работу – «Изучение приспособленности организмов к среде обитания» можно провести на разнообразном раздаточном материале: гербарных экземплярах древесных и кустарниковых пород, для которых характерна приспособленность к опылению с помощью ветра и насекомых, к условиям жизни в определенном ярусе фитоценоза, к защите от поедания травоядными животными; коллекциях плодов и семян, распространяемых разными способами и т.д. При этом необходимо опираться на полученные учащимися в школьных лесничествах и других трудовых объединениях знания о среде обитания, биологических особенностях видов деревьев и кустарников, использовать их умение определять указанные растения по внешним признакам.

Перед началом лабораторной работы уместно вспомнить с учащимися, что в жизни деревьев, образующих верхние ярусы в лесных фитоценозах умеренной зоны, важную роль играет ветер. Благодаря сильному продуванию и вентиляции крон усиливается транспирация и несколько снижается интенсивность процессов ассимиляции у растений. Воздушные потоки подхватывают и переносят на значительные расстояния пыльцу, плоды и семена древесных пород. У растений верхнего яруса выработались особые приспособления к опылению с помощью ветра и распространению ветром плодов и семян. Изучение последних и является целью предстоящей лабораторной работы.

Выполняя задания, школьники применяют свои умения распознавать плоды и семена деревьев леса, полезащитных и других насаждений, самостоятельно определяют, каким древесным породам принадлежат полученные ими образцы, отмечают тип их плода, выявляют разнообразные приспособления у плодов и семян к распространению с помощью ветра.

Экскурсия «Травянистые растения хвойного и

широколиственного леса»

Основная задача экскурсии – познакомить учащихся с лесом как растительным сообществом и с некоторыми приемами его исследования, сформировать у учащихся правильные, отчетливые представления о видовом составе леса, наземной и подземной ярусности, приспособленности различных растений к совместной жизни, взаимовлиянии растений, растений и окружающей среды.

Подготовка к этой экскурсии прежде всего требует, чтобы учитель путем посещения леса решил методический вопрос: что могут и должны увидеть учащиеся в данном конкретном лесу как растительном сообществе?

Какие виды растений и животных данного лес-л являются редкими и исчезающими и нуждаются в охране? Затем учитель составляет списки охраняемых видов растений и животных, подбирает разнообразные средства наглядности (гербарии, открытки, плакаты) для ознакомления учащихся с этими видами; определяет маршрут и места стометровых площадок, разрабатывает задания для самостоятельной работы учащихся. В задания необходимо ввести следующее;

1) определение растений, произрастающих на площадке в 100 м², и выявление их количественного состава;

2) составление списка растений по ярусам, описание состава ярусов, наблюдения за животными, жизнь которых тесно связана с ярусностью леса, выявление их значения;

3) изучение взаимосвязей растений, животных, микроорганизмов, неживой природы в сообществе и цепей питания.

Задания для учащихся должны быть напечатаны на машинке с учетом количества звеньев, определено время выполнения каждого задания, исходя из конкретных условий местного леса.

Учитель заранее обдумывает основные вопросы обобщающих бесед; такие беседы проводит после выполнения каждого задания.

Для каждого звена готовится следующее оборудование: «Школьный ботанический атлас»,блокнот и карандаш, четыре шнура, каждый длиной 10м.

При подготовке учащихся к предстоящей экскурсии учитель проводит в классе вводную беседу по вопросам: какие леса вы знаете? Какие из них произрастают у нас? Какие растения произрастают в лесу? Какие виды растений нуждаются в охране? Каких правил поведения в лесу следует придерживаться, чтобы выполнять Закон об охране природы? Можно ли назвать парк и сад лесом? Почему? Что такое лес?

Далее учитель очень кратко знакомит учащихся с тем, что они будут делать на экскурсии, не раскрывай содержания задания для самостоятельной работы. Опыт проведения этой экскурсии показал, что, несмотря на подробное ознакомление учащихся с заданиями, на экскурсии снова приходится напоминать об их содержании. Поэтому во избежание бесполезной траты учебного времени каждое задание дается на экскурсии и сопровождается инструкцией по его выполнению.

В воспитательных целях важно рассказать учащимся об отношении к лесу великих людей. С большим интересом учащиеся слушают эпизод из жизни П. И, Чайковского, описанный К. Паустовским в рассказе «Скрипучие половицы». Необходимо ознакомить учащихся с правилами поведения в лесу. Особое внимание следует обратить не только на то, что нельзя делать в лесу, но и па то, что следует делать в лесу, чтобы не уничтожить его богатства. Затем учащиеся разбиваются на звенья и организованно идут к месту экскурсии.

Придя на место экскурсии, учитель сообщает учащимся о том, что в лесах растут разные растения, ставит первую познавательную задачу: определить, какие растения произрастают в этом лесу, и разъясняет, как следует ее выполнить.

Учащиеся знакомятся с содержанием задания:

1.Отмерить в лесу площадку в 100 м² (место площадки определяется учителем) и выяснить: а) какие деревья и кустарники произрастают на этой площадке, их количество; б) какой подрост имеется на площадке и какое количество каждого вида; в) имеются ли проростки семян деревьев, кустарников на площадке и какое их количество (оно определяется словами «много», «мало»).

Наблюдения записать в таблицу:

1.Какие травянистые растения встречаются очень часто, какие – редко? Заполните таблицу:

3. Какие папоротникообразные растения встречаются на площадке?

4. Произрастают ли на площадке мхи? Какие?

5. Имеются ли лишайники на почве и на различных деревьях и кустарниках?

Учитель предупреждает, что срывать растения, выкапывать их с корнями нельзя. Необходимо только записать их названия.

Для подведения итогов выполнения задания учитель собирает учащихся по сигналу и проводит беседу о растениях, обнаруженных на данной площадке. Для повышения познавательной активности и проверки правильности классификации растений следует использовать такой прием. Учащимся предлагается перечислить растения, произрастающие на площадке, ответить на вопрос: к какой группе растений относятся найденные виды растений и почему? Если учащиеся затрудняются в определении, можно задать дополнительные вопросы, например: почему данное растение относится к цветковым, голосеменным, мхам, папоротникам? Почему считаете, что это побег сосны, а не ели; осины, а не березы?

В заключение беседы учитель сообщает о том, что для каждого леса характерны свои виды растений. Например, если это был сосновый лес, то для него характерны вереск, кошачья лапка, олений или исландский мох; если еловый лес — грушанка, кислица, седмичник и разнообразные виды мхов; если дубрава — копытень, сныть, вороний глаз и отсутствие мхов.

Ознакомление с флористически:- составом леса позволяет и подвести учащихся к выводу, что в лесу произрастают разные виды растении. Возникает новая познавательная задача: как распределяются растения в лесу, не мешая расти друг другу, а часто извлекая пользу от жизни в соседстве с другими растениями? Чтобы решить ее, учащиеся, продолжая работу на своей площадке, выполняют второе задание по изучению ярусного расположения растений. Они подсчитывают количество ярусов в лесу, составляют список растений по ярусам, выявляют условия жизни каждого яруса (свет, влага, площадь питания), наблюдают за животными — обитателями каждого яруса н заполняют следующую таблицу:

Затем учащиеся по сигналу собираются около учителя, подводятся итоги выполнения второго задания по следующим вопросам: какие растения образуют первый ярус? Каковы условия их жизни? Какие животные обитают и какова их роль в жизни растений первого яруса? Аналогичные вопросы задаются при характеристике каждого яруса леса.

Обобщая результаты выполнения этого задания, учитель отмечает, что ярусность не случайное явление, а результат длительного исторического развития, которое привело к возникновению приспособлений к совместному произрастанию.

У учащихся не будет полного представления о жизни растений сообщества, если их не ознакомить с биологическими особенностями растений леса. Учитель рассказывает о значении ветра в жизни деревьев — растений первого яруса, о роли насекомых и птиц в жизни кустарников, образующих другой ярус леса.

Биологические особенности отдельных растений первого яруса учитель раскрывает на примере нескольких наиболее характерных деревьев. Из всего многообразия травянистых растений учителю следует отобрать те из них, которые характерны для данного леса, имеют ярко выраженные приспособительные признаки к жизни в лесу. Так, для хвойного леса можно выбрать чернику, бруснику, кислицу и рассказать об их биологических особенностях. Для широколиственных лесов можно рекомендовать такие биологически интересные растения: лютик кашубский, копытень европейский, зеленчук желтый.

Учащимся поручается составить дома письменный отчет об экскурсии по следующему плану:

1. Название местного леса и его местонахождение.

2. Ярусное расположение растений, произрастающих в лесу. Описать условия жизни растений в каждом ярусе. Охарактеризовать приспособительные особенности растений каждого яруса. Выявить роль животных, жизнь которых связана с ярусностью леса.

3. Используя данные экскурсии, привести примеры связей растений, животных, микроорганизмов и неживой природы в сообществе.

4. Подобрать открытку и стихотворение, иллюстрирующие красоту леса.

5. Устно подготовить рассказ о значении леса в природе и жизни человека, его охране.

При возвращении с экскурсии учитель в общем плане знакомит учащихся с другими растительными сообществами, встречающимися на пути (луг, болото, водная растительность), демонстрирует явление смены растительных сообществ под влиянием взаимоотношений растительных сообществ, воздействия человека и животных, изменения рельефа и климата.