Биология 5 класс экологические факторы и их влияние на живые организмы 5 класс: Экологические факторы среды (биология, 5 класс)

Конспект урока биологии «Среды жизни»; 5 класс — Разработки уроков — Биология и экология

Технологическая карта урока «Среды жизни», 5 класс.

Задачи: Сформировать у учащихся представление о средах обитания организмов, об экологических факторах; показать взаимосвязи организмов со средой обитания; подвести учащихся к выводу о взаимосвязях в природе.

Планируемые результаты обучения

Предметные: знакомство со средами обитания, их характеристиками, взаимосвязями организмов со средой обитания, приспособлениями организмов к условиям среды, об экологических факторах и их влиянии на организмы.

Метапредметные: учащиеся проводят анализ связей организмов со средой обитания, учатся устанавливать причинно-следственные связи, строить логические рассуждения, продолжают учиться работать с текстом и иллюстрациями учебника, осваивают поисковое чтение, учатся переводить информацию из одной формы в другую при создании графического конспекта.

Личностные: формируется научное мировоззрение в связи с развитием представлений о приспособленности организмов к среде обитания, элементы экологической культуры.

Основные понятия урока: среды обитания (водная, наземно-воздушная, почвенная, организменная), экологические факторы (абиотические, биотические, антропогенные).

Деятельность учащихся: работа в группах с текстом и иллюстрациями учебника и создание графического конспекта с характеристикой среды обитания с использованием материалов Приложения 1; сотрудничество с одноклассниками при обсуждении приспособлений организмов к жизни в определенных условиях и подготовке отчета о работе группы.

Деятельность учителя в ходе урока

1. Организационный момент — напоминание о том, что для подготовки к уроку ребятам было предложено дома ознакомиться с материалами параграфа 5 «Среды жизни». Ответ на вопрос о том, какие среды жизни есть на Земле. Для разбивки на группы ребята могут отгадать загадки, ответами на которые являются названия сред жизни (Приложение 2). Другой вариант – группы могут быть постоянными, и представители групп проходят жеребьевку для определения среды обитания, характеристику которой предстоит составить в ходе работы на уроке.

2. Содержание урока

1. Работа групп организуется в соответствии с инструктивной карточкой (Приложение 3).

Примеры графических конспектов (с ними сравниваются результаты работы групп):

2. После отчетов групп проводится закрепление изученного материала, ребята в парах отвечают на вопросы теста (Приложение 4). Если времени на уроке недостаточно, тест проводится на следующем уроке, затем следует перекрестная проверка теста, анализ ошибок и коррекция знаний.

3. Домашнее задание

1. Прочитать параграф 5, ответить устно на вопросы в конце параграфа.

2. Подготовить ответ на вопрос: Как организмы влияют на свою среду обитания (на конкретных примерах)?

Для подготовки урока использовались материалы:

1. Пасечник, Владимир Васильевич

Биология: индивидуально-групповая учебно-познавательная деятельность учащихся: 5 класс: пособие для учителя / В.В.Пасечник, — М.: Просвещение: УчЛит, 2017.

2. Материалы диска «Естествознание 5 класс ФГОС», Инфоурок

3. Электронное приложение к учебнику Пономарева И.Н. Биология : 5 класс: учебник для учащихся общеобразовательных организаций, Вентана-Граф, 2015

4. Биология. 5-6 классы: учебник для общеобразовательных организаций под ред. В.В. Пасечника . – М.: Просвещение, 2020 – (Линия жизни)

Приложение 1

Материалы для графических конспектов

Приложение 2

Загадки

1. Земля, почва

Солнышко-вёдрышко красной девицей по небу ходит, с неё глаз не сводит.

Меня бьют, колотят, ворочают и режут; я всё терплю и всем добром плачу (старинная загадка Псковской губернии)

По чему человек ходит, а черепаха ползает?

Не человек – а пьёт, не стряпуха – а накормит.

Она, что тарелка, что положишь, то и возьмёшь.

Всех и вскормит и вспоит, и угодьем наделит.

Дождь льёт, она пьёт, всё зеленеет да растёт.

Матушкин терем не поднимешь.

Аще, аше, что ни есть на свете слаще? (старинная загадка Самарской губернии)

2. Вода

Бегу я как по лесенке,

По камушкам звеня,

Издалека по песенке

Узнаете меня.

Течет-течет — не вытечет; бежит-бежит — не выбежит.

Нет ног, но на месте она не стоит,

Ложе есть, но не спит,

Не котел, но бурлит,

Не гроза, но гремит.

Нет рта, но она никогда не молчит.

Не вода и не суша —

На лодке не уплывешь

И ногами не пройдешь.

Два братца

В воду глядятся,

В век не сойдутся.

В нее льется, из нее льется, сама по земле плетется.

Не море, не земля,

Корабли не плавают,

А ходить нельзя.

По городу дождик осенний гулял,

Зеркальце дождик свое потерял.

Зеркальце то на асфальте лежит,

Ветерподует — онозадрожит.

3. Воздух

Чем мы дышим???

Что мы не видим???

Чего ни в комнате, ни на улице не увидишь?

Я коварный поджигатель.

Вы огня хотите — нате!

Я всесильный окислитель

(Если только дров дадите).

Через нос проходит в грудь и обратный держит путь.

Oн невидимый, и все же, без него мы жить не можем.

Ты без него не сможешь жить

Ни есть, ни пить, ни говорить.

И даже, честно говоря,

Разжечь не сможешь ты огня.

Есть неведимка: в дом не просится, а прежде людей бежит торопится.

Чего в комнате не видишь?

Ни веса ни цвета у него нету!

Что вокруг нас всегда, но мы это не видим?

Всю жизнь с ним живем, а ни разу не видели.

Рассыпался горох на семьдесят дорог; никому не собрать — ни попам, ни дьякам, ни нам, дуракам.

4. Организм

В клубок свернётся,

А взять не даётся.

Зимой беленький,

А летом серенький.

Никого не обижает,

А всех сам боится.

Сама пестрая, ест зеленое, дает белое

По реке плывёт бревно —

Ох и злющее оно!

крокодил

В реках Африки живёт

Злой зелёный пароход!

Длинное ухо,

Комочек пуха.

Прыгает ловко,

Грызёт морковку.

У кого из зверей

Хвост пушистей и длинней?

Летом по лесу гуляет,

Зимой в берлоге отдыхает.

Под полом скребусь,

А кошки боюсь.

Сер, да не волк,

Длинноух, да не заяц,

С копытами, да не лошадь.

Меньше тигра, больше кошки,

Над ушами кисти-рожки..

Пятак есть, а ничего не купит

В зоопарке,

Верь, не верь,

Проживает

Чудо-зверь.

У него рука — во лбу

Так похожа на трубу!

Гладишь — ласкается.

Дразнишь — кусается.

На цепи, сидит,

Дом сторожит.

Гладкий, бурый, неуклюжий,

Он не любит зимней стужи.

До весны в норе глубокой

Посреди степи широкой

Сладко спит себе зверёк!

Как зовут его?

Позапасливее всех я:

У меня, друзья, щека

Вроде сумки для орехов

Или, скажем, вещмешка.

Я устраиваюсь ловко:

У меня с собой кладовка.

Где кладовка?

За щекой!

Вот я хитренький какой!

Приложение 3

Инструктивная карточка для работы в группах

1. Из предложенных материалов выбрать нужные для характеристики среды обитания, доставшейся группе в результате жеребьевки и составить графический конспект, используя материал § 5

2. Подготовить рассказ о среде обитания, назвать экологические факторы среды и охарактеризовать их влияние на обитающие в ней организмы; на примере одного организма рассказать о приспособлениях к данной среде.

3. Придумать 1 вопрос для других групп о своей среде обитания

Приложение 4

Тест «Среды обитания живых организмов»

Задание 1 Дышать в водной среде животные могут с помощью:

Выберите один из 4 вариантов ответа:

1) трахей или легких 2) трахей

3) жабр или кожи 4) легких

Задание 2 Главной особенностью почвенной среды является:

Выберите один из 4 вариантов ответа:

1) пониженное содержание кислорода и углекислого газа, значительные колебания температур

2) повышенное содержание кислорода и углекислого газа, а также малое колебание температуры

3) повышенное содержание кислорода и пониженное содержание углекислого газа, а также малое колебание температуры

4) пониженное содержание кислорода и повышенное содержание углекислого газа, а также малое колебание температуры

Задание 3

Главной особенность наземно-воздушной среды обитания является:

Выберите один из 4 вариантов ответа:

1) нехватка кислорода и незначительные изменения температуры воздуха

2) нехватка кислорода и значительные изменения температуры воздуха

3) достаточное количество кислорода и незначительное изменения температуры воздуха

4) достаточное количество кислорода и значительное изменения температуры воздуха

Задание 4

Животные, обитающие в почве, имеют маленькие глазки, или они у них отсутствуют по причине:

Выберите один из 4 вариантов ответа:

1) избыток количество влаги

2) наличие в почве твердых частичек, которые могут повредить глаза

3) недостатка кислорода и избытка углекислого газ

4) отсутствие в почве света

Задание 5

Какой из перечисленных сред обитания не существует?

Выберите один из 4 вариантов ответа:

1) водной

2) наземно-воздушной

3) почвенной

4) воздушно-почвенной

Задание 6 Среда обитания — это все то, что окружает живое существо в природе?

Выберите один из 2 вариантов ответа:

1) да

2) нет

Задание 7 Обитатель какой среды представлен на рисунке?

Изображение:

Выберите один из 4 вариантов ответа:

1) почвенной 2) водной

3) организменной 4) наземно-воздушной

Задание 8Сколько основных сред обитания существует на Земле?

Выберите один из 4 вариантов ответа:

1) 2 2) 5

3) 4 4) 3

Задание 9 Главной особенностью водной среды обитания является:

Выберите один из 4 вариантов ответа:

1) достаточное количество воды и незначительные изменения ее температуры

2) достаточное количество воды и значительные изменения ее температуры

3) нехватка воды и значительные изменения ее температуры

4) нехватка воды и незначительные изменения ее температуры

Задание 10

Как называется организм, живущий внутри живого организма?

Запишите ответ:

________________________________________

Окружающая среда: живые и неживые объекты

Эта основная идея исследуется через:

Противопоставление студенческих и научных взглядов

Студенческий повседневный опыт

Студенты склонны думать об организмах только как о животных, которые взаимодействуют с физической средой и растениями, не осознавая сложной взаимозависимости между представителями одного вида и между ними.

Исследование: Hubber & Tytler (2004)

Их представления об экосистемах обычно ассоциируются только с природными и нетронутыми территориями, а не с их собственной средой.Эта концепция экосистемы также влияет на их представления о том, как люди взаимодействуют с экосистемами, что часто связано с разрушением или коллапсом естественных и диких экосистем, а не тех систем, которые являются частью их более непосредственной среды.

Исследование: Novak & Gowin (1984)

Научный взгляд

Мир содержит большое разнообразие физических условий, что создает множество сред, в которых могут быть обнаружены живые существа. Во всех этих средах организмы взаимодействуют и используют доступные ресурсы, такие как пища, пространство, свет, тепло, вода, воздух и убежище.Каждая популяция организмов и особи внутри нее взаимодействуют особым образом, который ограничен другими организмами и может извлекать из них пользу.

Взаимодействия между различными организмами многочисленны и обычно описываются в зависимости от их положительного (благотворного), отрицательного или нейтрального воздействия на других.

Взаимодействие между живыми существами и их неживой средой составляет общую экосистему; понимание любой его части требует знания того, как эта часть взаимодействует с другими.

Экосистемы не «разрушаются», но со временем меняют свою функцию, структуру и состав из-за естественных или антропогенных нарушений (примеры включают воздействие засухи, наводнения, скашивания и гербицидов).

Исследование: Новак и Говин (1984)

Критические обучающие идеи

• Все организмы существуют в экосистемах.
• Живые существа имеют различные структуры, которые позволяют им выживать: например, транспортные структуры в растениях позволяют воде и микроэлементам перемещаться.Точно так же существуют пищеварительные и дыхательные структуры у животных и репродуктивные структуры у растений и животных, которые помогают организмам функционировать в экосистемах.
• Каждый организм имеет определенные формы этих структур, которые помогают ему выживать.
• Во всех средах организмы со схожими потребностями могут конкурировать друг с другом за ограниченные ресурсы, включая пищу, пространство, воду, воздух и убежище.

Исследуйте взаимосвязь между представлениями об организмах и их взаимодействиями с окружающей средой в Карты развития концепции – (Поток энергии в экосистемах, естественный отбор)

Учащиеся должны получить доказательства функционирующей экосистемы с обильным взаимодействием между растениями и животными, чтобы лучше понять сложность взаимодействий и понять, что они сами живут в экосистемах. .

Время является фактором, влияющим на тип взаимодействий и изменений, происходящих в экосистеме. Это проблематично для научного планирования, которое не позволяет учащимся наблюдать за изменениями в течение длительного периода времени. Важным соображением является проведение текущих расследований в течение года (или, в качестве альтернативы, использование видеоклипов, фиксирующих изменения с течением времени).

Исследование: Skamp (2004)

Преподавательская деятельность

Сбор фактов/данных для анализа

Определите проект в вашем местном сообществе, где исследования и участие студентов могут оказать влияние.

Некоторые примеры:

Исследования: Baker (2005)

Оспаривание некоторых существующих идей

Чтобы опровергнуть представления о том, что экосистемы существуют только в дикой природе и что воздействие человека всегда негативно, поощряйте учащихся к занятиям, которые позволяют им исследовать живые существа в естественной локальной среде, такой как школьный двор, местный пруд, заболоченное место или искусственная среда, такая как пруд в классе.

Исследования: Skamp (2004)

Сбор доказательств/данных для анализа

Изучение прудовых животных в течение нескольких недель дает представление об изменениях, которые происходят в популяциях по мере их взаимодействия или изменениях формы по мере прохождения животными жизненного цикла. .Студенты могут связать это с более длительным исследованием, чтобы получить представление о сезонных изменениях и адаптации животных, связанных с сезонными циклами. Десятисерийный телесериал Книга «Жизнь птиц », завершенная сэром Дэвидом Аттенборо в 1998 году, дает несколько замечательных примеров того, как птицы адаптировались к городской среде.

Исследование: Skamp (2​004)

Сосредоточьте внимание учащихся на упущенной из виду детали

Поощряйте учащихся записывать наблюдения и описания явлений, используя научные журналы, маркированные диаграммы, временные шкалы и презентации PowerPoint.Используйте микроскопы и ручные линзы, чтобы облегчить наблюдения за структурой и функцией. Например, вы можете составить карту школьного пруда или близлежащего водно-болотного угодья, отследить, где кормятся головастики и где другие организмы расположены или перемещаются относительно друг друга.

Прояснить и закрепить идеи для/посредством общения с другими

Учащиеся могут создать новостной репортаж о своем проекте или разработать проект, например создание новой игровой площадки. Они могут исследовать проблему для средств массовой информации или своего школьного информационного бюллетеня с разных точек зрения, таких как политик, зеленый, фермер, родитель, местный старейшина или другие учителя.Это включает в себя принятие этических решений от имени студентов относительно того, что включать и что не включать в отчет.

Дополнительные ресурсы

Интерактивные учебные объекты, связанные с наукой, можно найти на Страница ресурсов для учителей FUSE.

Чтобы получить доступ к интерактивному учебному объекту, указанному ниже, учителя должны войти в систему FUSE и выполнить поиск по идентификатору учебного ресурса:

• Проект экологической оценки: среда обитания лягушек в пруду – учащиеся отвечают на короткий вопрос о том, как организмы адаптируются к окружающей среде, а затем исследуют среду пруда.Они выбирают инструменты для отбора проб, подходящие для того, чтобы не причинить вред животным или не повредить изучаемую территорию, а затем собирают животных из пруда, травянистого берега, каменистого берега, деревьев и кустарников. Они просматривают описание вида и видео для каждого животного и описывают, как животное удовлетворяет свои основные потребности в еде, воде, укрытии и защите.
  Идентификатор учебного ресурса: R9QN9M

• Проект экологической оценки: среда обитания лягушек в пруду (2) – учащиеся выясняют, почему популяция лягушек сокращается, наблюдая за изменениями в пруду с течением времени (в частности, качество воды, потеря среды обитания и хищничество со стороны интродуцированных видов). Учащиеся строят пищевую сеть для пруда и моделируют взаимодействие населения. Они определяют, какие виды оказывают наибольшее влияние на лягушку, и, наконец, составляют отчет, используя собранные данные в поддержку своих выводов.
  Идентификатор учебного ресурса: FTE6CS

Изменения в окружающей среде и адаптация организмов — видео и расшифровка урока

Адаптация

Адаптация — это генетическое изменение или мутация, которая делает организм более приспособленным к выживанию в новой среде.Эти мутации являются нормальной частью вариаций, существующих в любой популяции. Мутации могут быть вредными, нейтральными или полезными. Когда одно из этих генетических изменений полезно, оно будет передаваться от одного поколения к другому, пока не станет типичной характеристикой организма. Мутация теперь является адаптацией.

Адаптация может быть структурной или поведенческой. Структурная адаптация — это изменение какой-либо физической части организма. Хорошим примером этого является то, как растения, называемые суккулентами, приспособились к жизни в жарком и сухом климате.Поскольку окружающая среда растения изменилась на пустыню, растения с мутациями, которые позволили им запасать дополнительную воду, стали лучше выживать. Со временем эта адаптация развилась у всех растений.

поведенческая адаптация — это изменение поведения организма. Спящий режим является одним из примеров поведенческой адаптации. Животные, которые не могли найти достаточно пищи зимой, часто умирали. Животные с мутацией, которая позволяла им спать всю зиму, питаясь запасенной пищей, увеличили свою выживаемость и передали адаптацию своему потомству.

Помните, организмы не меняются сами по себе. Вместо этого организмы в популяции рождаются с различными чертами. Изменения в окружающей среде определяют, будет ли адаптация новых признаков способствовать выживанию вида. Эта способность позволяет многим организмам выживать в условиях изменения окружающей среды.

Evolutionary Rescue

Некоторые организмы способны реагировать на изменения окружающей среды путем быстрой эволюции. Средовой отбор полезных признаков может быть настолько необъективным, что процесс адаптации заметен только в пределах одного поколения.Чем короче продолжительность жизни организма, тем быстрее изменение передается всей популяции. Подобная быстрая адаптация называется эволюционным спасением .

Адаптация планктона к недавнему усилению вредоносного цветения водорослей — хороший пример эволюционного спасения. Планктон, как правило, не мог поедать вредоносное цветение водорослей. Однако у части планктона были генетические вариации, которые позволяли им переносить водоросли. Продолжительность жизни планктона составляет всего несколько дней.Это позволило быстро адаптироваться, и через несколько лет вся популяция планктона смогла поедать цветки водорослей.

Краткое содержание урока

Изменение окружающей среды — это изменение нормального состояния экосистемы. Это может быть результатом естественных или человеческих причин и может создать сложную ситуацию для организмов, живущих в экосистеме. Организмы часто реагируют на изменения окружающей среды с помощью адаптации или мутации , которая обеспечивает лучший способ выживания организма в новой среде.Это генетическое изменение передается будущим поколениям, пока не станет типичной характеристикой организма. Быстрое появление адаптаций называется эволюционным спасением .

Адаптация может быть структурной или поведенческой. Структурная адаптация — это изменение физической части организма. Поведенческая адаптация — это изменение поведения организма. Не организм, а изменения окружающей среды определяют, произойдет ли адаптация.Нормальная изменчивость признаков в популяции — это то, что дает организмам способность переживать изменения окружающей среды.

покоя | биология | Britannica

Кисты и кистоподобные образования

Простейшие

Многие паразитические и свободноживущие простейшие (одноклеточные животные) находятся в состоянии покоя, выделяя защитную кисту. Стимулом к ​​образованию кист у свободноживущих простейших могут быть перепады температуры, загрязнение окружающей среды, недостаток пищи или воды. Euglena , простейшее, которое инцистируется, чтобы избежать экстремальных условий окружающей среды, имеет два типа кист.Видимо один формируется только для избежания стрессовых состояний; другой формируется по той же причине, но также включает бесполое размножение, в результате чего образуется киста, которая может содержать до 32 дочерних организмов, которые появляются при надлежащих условиях окружающей среды.

Свободноживущие простейшие образуют цисты вокруг себя и избегают экстремальных условий окружающей среды, но цисты являются частью жизненного цикла паразитических простейших. Возбудитель амебной дизентерии Entamoeba histolytica обнаруживается в кишечнике инфицированных лиц, у которых образует цисты, выходящие наружу с фекалиями.Когда пища или вода, содержащие цисты, попадают в пищеварительный тракт другого человека, амебы высвобождаются из цист и заражают нового хозяина. Без инцистирования, которое позволяет организму жить в спящем состоянии в неблагоприятной среде (например, в воде), амебную дизентерию можно было бы контролировать гораздо легче. Однако защищенное стенкой кисты спящее содержимое кисты может сохраняться в течение нескольких недель. Хотя они не особенно устойчивы к высыханию, цисты E. histolytica могут выдерживать температуры до 68 ° C (154 ° F) в течение пяти минут.Они также устойчивы к некоторым химическим веществам.

Спящие цисты образуются во время жизненного цикла беспозвоночных паразитов, таких как восточный печеночный двуустка ( Clonorchis sinensis ). Стадия кисты этого организма развивается в мышцах рыб; если рыбу едят сырой или недоваренной, инцистированная двуустка передается новому хозяину. В мышечных клетках свиней обнаруживают инцистированную стадию трихинеллы ( Trichinella Spiralis ), вызывающей трихинеллез; это также беспозвоночный паразит, у которого спящая стадия является неотъемлемой частью жизненного цикла. При употреблении в пищу недоваренной свинины стенка кисты растворяется пищеварительными соками, и червь получает возможность проникнуть в ткани нового хозяина.

Цистоподобные формы, обнаруженные во многих других группах беспозвоночных, находятся в спящем состоянии, что позволяет сохранить вид во время экологического стресса. Все пресноводные губки и некоторые морские виды переживают холод или засуху, образуя геммулы внутри тела взрослой губки. Эти структуры, окруженные стойким покрытием, высвобождаются, когда губка отмирает и распадается.При подходящих условиях клеточная масса отделяется от покрытия и образует новую губку.

Коловратки — это микроскопические водные животные, производящие зимние яйца с толстой и стойкой оболочкой, похожей на цисты простейших; яйца могут оставаться в состоянии покоя в течение длительного времени. Они могут пережить засуху или заморозки, могут переноситься ветром или переноситься животными. Таким образом, киста служит не только для выживания яйцеклетки в неблагоприятных условиях, но и для расселения. У некоторых пресноводных мшанок развиваются дискообразные почки или статобласты, окруженные твердой хитиновой (роговой) оболочкой.Эти статобласты представляют собой спящие структуры, которые выживают, когда мшанка погибает осенью или во время засухи; они образуют новую колонию мшанок, когда снова преобладают благоприятные условия окружающей среды.

Среди моллюсков наземные улитки остаются в основном бездействующими в течение дня, их мягкая голова и ноги втянуты в раковину. В периоды засухи или холода они прячутся в свои раковины и выделяют мембрану (эпифрагму) из слизи и извести, которая закрывает отверстие раковины и сопротивляется высыханию.Слизни, с другой стороны, вгрызаются в землю и выделяют вокруг себя слизистую оболочку для защиты в периоды неблагоприятных условий окружающей среды. Среди членистоногих у многих пресноводных форм развиваются спящие цистоподобные стадии, которые сопротивляются высыханию и позволяют видам переживать неблагоприятные периоды.

Многие насекомые испытывают периоды снижения метаболической активности, называемые диапаузой. Диапауза, которая может возникнуть на любой стадии жизненного цикла — яйцо, нимфа, личинка, куколка или имаго, — обычно характеризуется прекращением роста на неполовозрелых стадиях и прекращением половой активности у взрослых особей.У некоторых насекомых это реакция на неблагоприятные условия внешней среды; у других, например у некоторых мотыльков и бабочек, диапауза является необходимой стадией жизненного цикла. 17-летний личиночный и куколочный периоды цикады являются примерами диапаузы. Эта форма покоя особенно распространена среди насекомых, обитающих в засушливых пустынных районах, где в засушливое и жаркое лето насекомые обычно прячутся в почве на подходящей глубине или под любыми доступными защитными предметами.

Насекомые могут зимовать в виде яйца, личинки, нимфы, куколки или взрослой особи; поскольку они могут выдерживать очень низкие температуры, немногие из этих форм погибают, если зимние температуры находятся в пределах их нормального диапазона.Даже довольно хрупкие формы, такие как комары и бабочки, выживают в защищенных, относительно сухих местах на открытом воздухе. Некоторые бабочки даже переживают зиму в низких кустарниках, где они могут быть полностью покрыты снегом и льдом в течение трех или четырех месяцев. Другие насекомые готовятся к зиме, строя гнезда или коконы; третьи ищут подходящие укрытия.

У некоторых видов насекомых диапауза длится только до восстановления благоприятных условий окружающей среды, после чего насекомое возобновляет свою обычную деятельность.У других видов одни только благоприятные условия окружающей среды не нарушают диапаузу; необходим какой-то другой раздражитель, например холод или пища. Яйца комара Aedes vexans , например, остаются в диапаузе до тех пор, пока влажная почва, на которой откладываются яйца, не будет затоплена, чтобы образовалась лужа, подходящая для личинок. Яйца другого комара, Aedes canadensis , откладываются в ту же почву, что и яйца Aedes vexans , но они не вылупятся, пока не подвергнутся воздействию холода.Таким образом, когда оба вида откладывают яйца вместе в начале лета, яйца Aedes vexans вылупляются в лужах, образованных поздними летними дождями, а яйца Aedes canadensis зимуют и вылупляются в лужах весенних дождей. Для выхода из диапаузы требуются не только определенные условия, но и у некоторых видов (например, у некоторых совок) должно пройти определенное время, прежде чем стимулы подействуют.

Наступление диапаузы зависит от комбинации факторов окружающей среды, воздействующих на регуляторные механизмы — т.е.д., нервная и эндокринная системы — насекомого. Фотопериод и температура влияют на эндокринную функцию головного мозга, который синтезирует и выделяет вещество (гормон), регулирующее работу других эндокринных органов, в частности переднегрудных желез. При стимуляции гормона головного мозга переднегрудные железы выделяют гормон экдизон. Когда стимуляция мозговым гормоном прекращается, экдизон больше не секретируется, а в его отсутствие прекращается рост и метаморфоз всех насекомых. Таким образом, предусматривается зимовка неполовозрелых насекомых, находящихся в состоянии застоя в развитии.С наступлением более благоприятных условий вновь секретируется экдизон, и развитие возобновляется. Поскольку многие виды насекомых производят более одного поколения потомства в год, переднегрудные железы не перестают функционировать, кроме как на каком-то этапе жизненного цикла выводка, который должен перезимовать.

6 Измерение 3: Основные дисциплинарные идеи — Науки о жизни | Структура научного образования K-12: практика, сквозные концепции и основные идеи

тканей и органов (e.г., кровеносная, дыхательная, нервная, костно-мышечная), специализированные для выполнения определенных функций.

Особые структуры внутри клеток также отвечают за специфические клеточные функции. Основные функции клетки включают химические реакции между многими типами молекул, включая воду, белки, углеводы, липиды и нуклеиновые кислоты. Все клетки содержат генетическую информацию в виде ДНК. Гены — это определенные области внутри очень больших молекул ДНК, которые формируют хромосомы.Гены содержат инструкции, которые кодируют образование молекул, называемых белками, которые выполняют большую часть работы клеток по выполнению основных функций жизни. То есть белки обеспечивают структурные компоненты, служат в качестве сигнальных устройств, регулируют активность клеток и определяют работу клеток посредством их ферментативного действия.

Конечные точки шкалы для LS1.A

К концу 2 класса . Все организмы имеют внешние части.Разные животные по-разному используют свои части тела, чтобы видеть, слышать, хватать предметы, защищать себя, перемещаться с места на место, а также искать, находить и поглощать пищу, воду и воздух. У растений также есть разные части (корни, стебли, листья, цветы, плоды), которые помогают им выживать, расти и производить больше растений.

К концу 5 класса . Растения и животные имеют как внутренние, так и внешние структуры, которые выполняют различные функции в росте, выживании, поведении и размножении.(Граница: акцент в этом классе делается на понимании макромасштабных систем и их функций, а не на микроскопических процессах.)

К концу 8 класса. Все живые существа состоят из клеток, которые являются наименьшими единицами, которые можно назвать живыми. Организм может состоять из одной единственной клетки (одноклеточные) или из множества различных по количеству и типу клеток (многоклеточные). Одноклеточные организмы (микроорганизмы), как и многоклеточные, нуждаются в пище, воде, способе утилизации отходов и среде, в которой они могут жить.

Внутри клеток особые структуры отвечают за определенные функции, а клеточная мембрана образует границу, контролирующую то, что входит и выходит из клетки. В многоклеточных организмах тело представляет собой систему множества взаимодействующих подсистем. Эти подсистемы представляют собой группы клеток, которые работают вместе, чтобы сформировать ткани или органы, специализированные для определенных функций организма. (Граница: на этом уровне обучения следует ввести только несколько основных клеточных структур.)

Изменение окружающей среды | Экология и эволюционная биология Cornell Arts & Sciences

You are here

Как организмы реагируют на изменение окружающей среды?
Люди изменяют мир разными способами, и не все в лучшую сторону. Изменения, которые мы вызываем, часто представляют собой серьезные проблемы для животных, растений и микробов в природе, от внедрения патогенов или экзотических инвазивных видов до добавления токсичных веществ или избыточных питательных веществ или изменения климата. Часто происходит сразу несколько изменений. Лаборатория Нельсона Хейрстона фокусируется на пресноводных средах, особенно на озерах и прудах, где некоторые из присутствующих видов реагируют на изменение окружающей среды сокращением своей численности, вплоть до исчезновения, в то время как другие могут извлечь излишнюю выгоду, становясь настолько доминирующими, что создают проблемы. , как в случае вредоносного цветения водорослей, вызванного обогащением питательными веществами или потеплением климата.Лаборатория Хейрстона изучает, как меняются отдельные виды, пищевые сети и целые экосистемы при изменении окружающей среды.

Одним из способов реагирования некоторых пресноводных организмов на изменение окружающей среды является быстрая эволюция. Заметное изменение в окружающей среде благоприятствует некоторым характеристикам растений, животных и микробов по сравнению с другими. Эти различия в характерах часто имеют генетическую основу, поэтому предпочтительные характеристики могут увеличиться в следующем поколении. Чем короче время генерации, тем быстрее может произойти это эволюционное изменение.Например, крошечный, но обильный планктон, поедаемый рыбой и другими более крупными животными, может адаптироваться к изменившейся среде в течение нескольких лет, поскольку время их генерации составляет всего несколько дней. Лаборатория Хейрстона показала, что планктонные «дафнии» (дафнии), основные потребители взвешенных водорослей в озерах, в ходе эволюции стали устойчивыми к вредным водорослям в течение десяти лет после появления цветения. Эта быстрая эволюция (называемая «эволюционным спасением» в природоохранной биологии) поднимает много интригующих вопросов, касающихся всех сред, а не только пресноводных: в какой степени мы можем полагаться на адаптацию видов, а не на их вымирание при изменении окружающей среды? Как эволюция вида, играющего критическую экологическую роль, меняет его взаимодействие с другими видами и функционирование всей экосистемы?

Измерение и прогнозирование быстрых эволюционных изменений, от устойчивости к антибиотикам до вторжения видов.  
Лаборатория Эллнера также изучает, как организмы эволюционируют в ответ на изменение окружающей среды. Теперь мы знаем, что серьезные эволюционные изменения могут произойти в течение нескольких поколений и могут сыграть важную роль в успехе вторгающихся видов и способности местных видов сохраняться при изменении окружающей среды. Развитие устойчивости к антибиотикам также является серьезной проблемой для контроля и лечения инфекционных заболеваний. Поэтому для видов, которые мы надеемся сохранить, контролировать или уничтожить, недостаточно знать, какие они сейчас, нам также нужно предсказать, как они изменятся.Лаборатория работает над способами измерить важность быстрой эволюции и предсказать, когда она произойдет и каковы будут последствия. Для проверки наших теорий мы в основном используем искусственные лабораторные экосистемы, но мы также анализируем многолетние данные о естественных экосистемах и инфекционных заболеваниях человека, кораллов и других организмов. Рисунок слева представляет собой сравнение теоретических и экспериментальных результатов о том, как быстрая эволюция жертвы влияет на динамику хищник-жертва.

Сахарный клен исчезнет с северо-востока?  
Прогнозы потепления климата в сочетании с температурными предпочтениями, взятыми из текущего распределения деревьев, заставили некоторых ученых предсказать, что сахарный и красный клен будут заменены более теплыми адаптированными лесными видами на северо-востоке США.Сахарный клен — самая многочисленная порода деревьев в северо-восточных лесах, имеющая огромное экологическое, экономическое и культурное значение. Профессор Брайан Шабо и его студенты изучали эту гипотезу с помощью долгосрочных наборов данных и моделирования производительности деревьев. Вопреки предсказанию, они определили, что численность кленов в большинстве штатов увеличивается, а количество предполагаемых замещающих видов сокращается. Другие факторы, такие как поедание оленей саженцами, также существенно влияют на относительную численность древесных пород.Они также спрогнозировали влияние потепления климата на производство сахара. Воздействие незначительно, и ему можно противопоставить изменение практики управления кленово-сахарными лесами. Активное управление лесами землевладельцами, заинтересованными в сохранении клена в ландшафте по экономическим причинам, станет ключевым фактором противодействия последствиям изменения климата.

10: Факторы окружающей среды — Биология LibreTexts

Конкуренция в микробном мире (в немикробном мире тоже!) жесткая, а ресурсов может не хватать.Для тех микробов, которые хотят и могут адаптироваться к тому, что может считаться суровой средой, это, безусловно, может означать меньшую конкуренцию. Итак, какие условия окружающей среды могут повлиять на рост микробов? Температура, кислород, pH, активность воды, давление, радиация, нехватка питательных веществ… вот основные из них. Об обмене веществ (то есть, какую пищу они могут есть?) мы поговорим позже, поэтому давайте сейчас сосредоточимся на физических характеристиках окружающей среды и адаптации микробов.

Осмолярность

Клетки подвержены изменениям осмотического давления , в связи с тем, что плазматическая мембрана свободно проницаема для воды (процесс, известный как пассивная диффузия ). Вода обычно движется в направлении, необходимом для того, чтобы попытаться уравновесить концентрацию растворенного вещества в клетке с концентрацией растворенного вещества в окружающей среде. Если концентрация растворенных веществ в окружающей среде ниже, чем концентрация растворенных веществ внутри клетки, говорят, что среда гипотоническая . В этой ситуации вода будет проходить в клетку, вызывая ее набухание и повышение внутреннего давления. Если ситуацию не исправить, то клетка в конце концов лопнет от лизиса плазматической мембраны.И наоборот, если концентрация растворенных веществ в окружающей среде выше, чем концентрация растворенных веществ внутри клетки, говорят, что среда гипертоническая . В этой ситуации вода покинет клетку, вызывая обезвоживание клетки. Длительные периоды обезвоживания вызывают необратимое повреждение плазматической мембраны.

Гипертонические и гипотонические растворы.

Клетки в гипотоническом растворе нуждаются в снижении осмотической концентрации их цитоплазмы. Иногда клетки могут использовать включения для химического изменения своих растворенных веществ, уменьшая молярность. В крайнем случае они могут использовать так называемые механочувствительные (МС) каналы , расположенные в их плазматической мембране. Каналы MS открываются, когда плазматическая мембрана растягивается из-за повышенного давления, позволяя растворенным веществам покинуть клетку и, таким образом, снижая осмотическое давление.

Клетки в гипертоническом растворе, нуждающиеся в повышении осмотической концентрации своей цитоплазмы, могут поглощать дополнительные растворенные вещества из окружающей среды.Однако клетки должны быть осторожны в отношении того, какие растворенные вещества они поглощают, поскольку некоторые растворенные вещества могут мешать клеточной функции и метаболизму. Клетки должны поглощать совместимых растворенных веществ , таких как сахара или аминокислоты, которые обычно не мешают клеточным процессам.

Есть некоторые микробы, которые эволюционировали в условиях экстремально гипертонической среды, особенно при высоких концентрациях соли, до такой степени, что теперь им для роста требуется присутствие высоких уровней хлорида натрия. Галофилы , которым требуется концентрация NaCl выше 0,2 М, принимают ионы калия и хлорида, чтобы компенсировать воздействие гипертонической среды, в которой они живут. Их эволюция была настолько полной, что их клеточные компоненты (рибосомы, ферменты , транспортные белки, клеточная стенка, плазматическая мембрана) теперь требуют для своего функционирования присутствия высоких концентраций как калия, так и хлорида.

рН

pH определяется как отрицательный логарифм концентрации ионов водорода в растворе, выраженный в молярности.Шкала pH колеблется от 0 до 14, где 0 соответствует чрезвычайно кислому раствору (1,0 М H+), а 14 соответствует чрезвычайно щелочному раствору (1,0 x 10-14 М H+). Каждая единица pH представляет собой десятикратное изменение концентрации ионов водорода, то есть раствор с pH 3 в 10 раз более кислый, чем раствор с pH 4.

Обычно клетки предпочитают рН, близкий к их внутренней среде, с цитоплазмой, имеющей рН 7,2. Это означает, что большинство микробов являются нейтрофилами («нейтральными любовниками»), предпочитающими pH в диапазоне 5.от 5 до 8,0. Однако есть некоторые микробы, которые эволюционировали, чтобы жить в среде с экстремальным pH.

Ацидофилы («любители кислоты»), предпочитающие диапазон pH окружающей среды от 0 до 5,5, должны использовать различные механизмы для поддержания своего внутреннего pH в приемлемом диапазоне и сохранения стабильности своей плазматической мембраны. Эти организмы переносят катионы (например, ионы калия) в клетку, тем самым уменьшая проникновение Н+ в клетку. Они также используют протонные насосы, которые активно выкачивают H+.

Алкалофилы («любители щелочи»), предпочитающие диапазон рН окружающей среды от 8,0 до 11,5, должны закачивать внутрь протоны, чтобы поддерживать рН своей цитоплазмы. Обычно они используют антипортеры, которые закачивают внутрь протоны и выталкивают ионы натрия.

Шкала рН. OpenStax, Неорганические соединения, необходимые для жизнедеятельности человека. OpenStax CNX. 18 июня 2013 г. http://cnx.org/contents/e4e45509-bfc0-4aee-b73e-17b7582bf7e1@3.

Температура

Микробы не могут регулировать свою внутреннюю температуру, поэтому им приходится адаптироваться к окружающей среде, в которой они хотели бы жить.Изменения температуры оказывают наибольшее влияние на ферменты и их активность, при этом оптимальная температура приводит к наиболее быстрому метаболизму и, как следствие, к скорости роста. Температуры ниже оптимальных приведут к снижению активности ферментов и замедлению метаболизма, в то время как более высокие температуры могут фактически денатурировать белки, такие как ферменты и белки-носители, что приведет к гибели клеток. В результате микробы имеют кривую роста в зависимости от температуры с оптимальной температурой , при которой скорость роста достигает максимума, а также минимальной и максимальной температурой , при которой рост продолжается, но не столь устойчив. Для бактерии диапазон роста обычно составляет около 30 градусов.

Психрофилы — любители холода, с оптимумом 15 ^o C или ниже и диапазоном роста от -20 ^o C до 20 ^o C. Большинство этих микробов обитает в океанах, где температура часто составляет 5 ^o С или ниже. Их также можно найти в Арктике и Антарктике, они живут во льду везде, где могут найти карманы с жидкой водой. Адаптация к холоду потребовала эволюции специфических белков, особенно ферментов, которые все еще могут функционировать при низких температурах.Кроме того, также требовалась модификация плазматической мембраны, чтобы она оставалась полужидкой. Психрофилы имеют повышенное количество ненасыщенных и короткоцепочечных жирных кислот. Наконец, психрофилы производят криопротекторы, специальные белки или сахара, которые предотвращают образование кристаллов льда, которые могут повредить клетку. Психротофы или устойчивые к холоду микробы имеют диапазон 0-35 ^o C с оптимумом 16 ^o C или выше.

Люди лучше всего знакомы с мезофилами , микробами с оптимумом роста 37 ^o C и диапазоном 20-45 ^o C.В эту категорию попадает почти вся микрофлора человека, а также почти все патогены человека. Мезофилы обитают в той же среде, что и люди, с точки зрения продуктов, которые мы едим, поверхностей, к которым прикасаемся, и воды, которую мы пьем и в которой плаваем.

На более теплом конце спектра мы находим термофилов («любителей тепла»), микробов, которым нравятся высокие температуры. Термофилы обычно имеют диапазон 45-80 ^o C и оптимум роста 60 ^o C.Есть также гипертермофилы , те микробы, которые любят очень острое. Эти микробы имеют оптимумы роста 88-106 ^o C, минимум 65 ^o C и максимум 120 ^o C. И термофилы, и гипертермофилы нуждаются в специализированных термостабильных ферментах, устойчивых к денатурации. и развертывание, частично из-за присутствия защитных белков, известных как белки-шапероны . Плазматическая мембрана этих организмов содержит больше насыщенных жирных кислот с повышенной температурой плавления.

Кривые роста.

Концентрация кислорода

Потребность организма в кислороде зависит от используемого им типа метаболизма. Генерация энергии связана с движением электронов через электрон-транспортную цепь (ETC) , где конечным акцептором электронов может быть кислород или некислородная молекула.

Организмы, которые используют кислород в качестве конечного акцептора электронов, участвуют в аэробном дыхании для своего метаболизма.Если для метаболизма им требуется присутствие атмосферного кислорода (20%), то их называют облигатными аэробами . Микроаэрофилы нуждаются в кислороде, но на более низком уровне, чем обычные атмосферные уровни — они растут только при уровне 2-10%.

Организмы, которые могут расти в отсутствие кислорода, относятся к анаэробам , при этом существует несколько различных категорий. Факультативные анаэробы являются наиболее универсальными, они способны расти в присутствии или в отсутствие кислорода, переключая свой метаболизм в соответствии с окружающей средой.Однако они предпочли бы расти в присутствии кислорода, поскольку аэробное дыхание генерирует наибольшее количество энергии и обеспечивает более быстрый рост. Аэротолерантные анаэробы также могут расти в присутствии или в отсутствие кислорода, не проявляя никаких предпочтений. Облигатные анаэробы могут расти только в отсутствие кислорода и считают насыщенную кислородом среду токсичной.

В то время как использование кислорода определяется метаболизмом организма, способность жить в насыщенной кислородом среде (независимо от того, используется ли она организмом или нет) определяется наличием/отсутствием нескольких ферментов.Побочные продукты кислорода (называемые r eactive o xygen s pecies или ROS ) могут быть токсичными для клеток, даже для клеток, использующих аэробное дыхание. Ферменты, которые могут обеспечить некоторую защиту от АФК, включают супероксиддисмутазу (СОД) , расщепляющую супероксидные радикалы, и каталазу , расщепляющую перекись водорода. У облигатных анаэробов отсутствуют оба фермента, поэтому они практически не защищают от АФК.

Кислород и рост бактерий.

Давление

Подавляющее большинство микробов, обитающих на суше или на поверхности воды, подвергаются давлению примерно в 1 атмосферу. Но есть микробы, обитающие на дне океана, где гидростатическое давление может достигать 600-1000 атм. Эти микробы — барофилы («любители давления»), микробы, которые приспособились предпочитать и даже требовать высокого давления. Эти микробы имеют повышенное содержание ненасыщенных жирных кислот в плазматической мембране, а также укороченные хвосты жирных кислот.

Радиация

Все клетки восприимчивы к повреждению, вызванному радиацией, которая неблагоприятно влияет на ДНК с ее короткой длиной волны и высокой энергией. Ионизирующее излучение , такое как рентгеновское и гамма-излучение, вызывает мутации и разрушение клеточной ДНК. В то время как бактериальные эндоспоры чрезвычайно устойчивы к вредному воздействию ионизирующего излучения, считалось, что вегетативные клетки весьма восприимчивы к его воздействию. То есть до открытия Deinococcus radiodurans , бактерии, способной полностью пересобирать свою ДНК после воздействия массивных доз радиации.

Ультрафиолетовое (УФ) излучение также вызывает повреждение ДНК, присоединяя тиминовые основания, расположенные рядом друг с другом в цепи ДНК. Эти димеров тимина ингибируют репликацию ДНК и транскрипцию. У микробов обычно есть механизмы репарации ДНК, которые позволяют им восстанавливать ограниченные повреждения, такие как фермент фотолиаза , который расщепляет димеры тимина.

Ключевые слова

осмотическое давление, пассивная диффузия, растворенное вещество, гипотонический, гипертонический, механочувствительный (МС) канал, совместимое растворенное вещество, галофил, pH, нейтрофил, ацидофил, алкалофил, оптимальная температура, минимальная температура, максимальная температура, психрофил, психротроф, мезофил, термофил, гипертермофил , белок-шаперон, электрон-транспортная цепь (ЭТЦ), аэробное дыхание, облигатный аэроб, микроаэрофил, анаэроб, факультативный анаэроб, аэротолерантный анаэроб, облигатный анаэроб, активные формы кислорода (АФК), супероксиддисмутаза (СОД), каталаза, барофил, ионизирующее излучение, Deinococcus radiodurans , ультрафиолетовое (УФ) излучение, диммеры тимина, фотолиаза.

Основные вопросы/цели

1. Какие описательные термины используются для микробов, которые живут в различных средах, или термины, используемые для сред, в которых они живут? Что означает каждый термин? В каких типах сред встречается каждая микробная группа?
2. Какое влияние оказывает концентрация растворенного вещества на микробы? Как клетки могут адаптироваться при переходе от среды с низким содержанием растворенных веществ к среде с высоким содержанием растворенных веществ и наоборот? Что такое совместимое растворенное вещество? Какие микробные группы нуждаются в высоких концентрациях растворенных веществ? Как микробы различаются по своей реакции на активность воды?
3. Как микробы различаются по своей реакции на рН? На что влияет pH в клетке и что должны делать клетки, живущие при высоком или низком pH, чтобы выжить в этих условиях?
4. Как микробы различаются по своей реакции на температуру? Какие термины используются для этих ответов? Если клетка должна расти при низких или высоких температурах, какие приспособления ей нужно сделать?
5. Как микробы различаются по своей реакции на уровень кислорода? Почему они должны отличаться? Какие ферменты необходимы для адаптации к средам, содержащим различное количество кислорода?
6. Как микробы реагируют на высокое давление? К ионизирующему излучению? К ультрафиолету? Какие популяции устойчивы к этим условиям?

Исследовательские вопросы (НЕОБЯЗАТЕЛЬНО)

1. Какая самая большая бактерия или архея из когда-либо обнаруженных? Какой самый маленький из когда-либо обнаруженных эукариот?

бесплатных мероприятий нового поколения | Каролина.

Бесплатные занятия с NGSS*   Ожидаемые результаты
Каролина понимает ограниченный бюджет. Вот почему мы разработали Carolina Essentials™. Эта серия бесплатных занятий следует методам преподавания и обучения, предписанным NGSS, которые включают феномены, большие вопросы, студенческие исследования, моделирование и оценочные вопросы. Нажмите здесь, чтобы купить нашу 3D-коллекцию наборов Carolina Kits

• 60120240300За страницу
• Сортировать по Мы рекомендуем старый к новому новый к старому имени — A-ZName — Z-A

• Преемство на горе св.Хеленс В этом упражнении учащиеся анализируют извержение и биотические изменения на горе Сент-Хеленс после извержения 1980 года, чтобы получить доказательства стадии сукцессии сразу после извержения и 30 лет назад. Посмотреть »
• Модель теплоемкости металлов. Это простое действие моделирует преобразование кинетической энергии в тепло или тепловую энергию на уровне частиц. Посмотреть »
• Феромоны термитов Это исследование демонстрирует, как термиты-солдаты чувствуют феромоны.Учащиеся наблюдают и документируют движения термитов в двух разных условиях: карандашные кружки и карандашные кружки. Посмотреть »
• Сравнительная метаморфоза В этом исследовании учащиеся наблюдают за развитием 3 разных насекомых от стадии личинки или нимфы до стадии взрослой особи. Они также завершают сравнительное изучение развития метаморфоза, наблюдая за полным и неполным метаморфозом. Посмотреть »
• Запрос на моногибридные скрещивания Wisconsin Fast Plants® В этом научно-исследовательском задании учащиеся проращивают семена Wisconsin Fast Plants® поколения F2 и определяют фенотипы и возможные генотипы растений поколения F2. Посмотреть »
• Введение в фенотипы Wisconsin Fast Plants® В этом исследовательском задании учащиеся исследуют фенотипы, используя семена Wisconsin Fast Plants®.После прорастания семян учащиеся определяют фенотипы и возможный связанный с ними генотип. Посмотреть »
• Какая форма листа может содержать больше всего яиц бабочек? В этом упражнении начального уровня учащиеся исследуют взаимосвязь между формой листа и количеством яиц бабочек, которые могут быть отложены на листе (классы K–5). Посмотреть »
• Использование водорослей в качестве модели для фотосинтеза Познакомить учащихся с фотосинтезом пресноводных водорослей.Создавая шарики из водорослей (состоящие из водорослей и раствора альгината натрия), они косвенно наблюдают за изменением концентрации кислорода в шариках, подвергающихся воздействию разного количества света. Посмотреть »
• Фотосинтез Наглядно познакомить учащихся с фотосинтезом. Поскольку Elodea использует углекислый газ из исходного раствора, происходит изменение pH, вызывающее изменение цвета раствора. Посмотреть »
• Биоразнообразие беспозвоночных и абиотические факторы Понимание отношений между биотическим разнообразием и абиотическими факторами в экосистеме может быть трудной задачей. Используя почвенных беспозвоночных, учащиеся могут определить как количество видов, присутствующих в образце почвы, так и количество особей внутри вида. Посмотреть »
• Варианты поведения жука-таблетки В этом вводном исследовании поведения животных используются жуки-таблетки и камеры выбора.Студенты начинают с эксперимента, чтобы проверить, как жуки-таблетки реагируют на влажность, а затем могут разработать опрос для проверки другого фактора окружающей среды. Посмотреть »
• Взлеты и падения погоды Используйте эту демонстрацию, чтобы показать, как температура, давление и эффект Кориолиса влияют на погоду. Посмотреть »
• Термохимия: эндотермическая реакция В этой демонстрации термохимии учащиеся наблюдают за экстремальной спонтанной эндотермической реакцией между двумя твердыми соединениями, измеряют изменения температуры и проводят наблюдения. Посмотреть »
• Равновесие и Молоко Магнезии Радуги Эта демонстрация показывает красочную реакцию, которая является хорошим введением в принцип Ле Шателье, растворимость, стехиометрию, реакции нейтрализации и скорости реакции. Посмотреть »
• Углеродная змея В этой демонстрации экзотермической реакции под руководством учителя учащиеся наблюдают за дегидратацией углевода с использованием концентрированной серной кислоты. Посмотреть »
• Осведомленность о качестве воды Используйте это увлекательное занятие, чтобы повысить осведомленность учащихся о текущем состоянии качества и доступности воды в мире. Посмотреть »
• Обоняние и обонятельная усталость В этом вводном упражнении учащиеся используют ароматические масла, чтобы определить время обонятельной усталости обеих ноздрей и изучить связь между обонянием и воспоминаниями. Посмотреть »
• Исследование прорастания семян Это задание, ориентированное на NGSS, представляет собой изучение учащимися факторов, влияющих на прорастание семян. Используйте его в качестве введения в изучение растений в биологии или в качестве исследования воздействия на окружающую среду в науках о Земле, науках об окружающей среде или сельскохозяйственных науках. Посмотреть »
• Глазное доминирование Как мозг обрабатывает информацию от обоих глаз? Это короткое задание знакомит с чувствами, ощущениями и восприятием, а также с эволюционными различиями в отношениях хищник-жертва. Посмотреть »
• Время реакции и практика Познакомьте учащихся с рефлексами и реакциями, нервной системой или теорией обучения с помощью этого увлекательного занятия. Посмотреть »
• Построение и тестирование модели дихотомического ключа для фруктов Это исследование требует, чтобы учащиеся создали и протестировали модель классификации фруктов.Используйте его в качестве вводного исследования таксономии на уроках наук о жизни или в качестве практики NGSS Dimension 1 на уроках наук о жизни, ботанике или сельском хозяйстве. Посмотреть »
• Гидропонный питательный раствор После структурированного исследования гидропонной технологии учащиеся планируют эксперимент по тестированию различных питательных растворов. Посмотреть »
• Визуальное введение в ионные и чистые ионные уравнения С помощью этого задания учащиеся изучают явление химического осаждения и строят модель осаждения на атомном уровне с использованием ионных и суммарных ионных уравнений. Посмотреть »
• Что нужно растениям для роста? Исследуйте феномен роста растений с помощью этого управляемого исследовательского задания. Учащиеся используют семенные диски, чтобы определить количество солнечного света и воды, необходимых растениям для роста. Для классов К-2. Посмотреть »
• Материалы, необходимые растениям для роста Изучите явление роста растений, спланировав и проведя эксперимент, чтобы показать, что растениям для роста нужны воздух и вода.Для 5 класса. Посмотреть »
• Гомеостаз у животных Познакомьте учащихся с гомеостазом с помощью этой деятельности. Соберите данные о заданной точке или частоте сердечных сокращений в состоянии покоя, тренируйтесь, снова соберите данные и свяжите данные с механизмами отрицательной обратной связи. Посмотреть »
• Сравнение наземных и водных растений Чем отличаются наземные и водные растения? Чем они похожи? В этом упражнении учащиеся сравнивают водное растение, обыкновенную ряску, с наземным растением по своему выбору. Для 2 класса. Посмотреть »
• Выживание: поведение свиноматки В этом исследовании понаблюдайте, как клопы меняют свое поведение, когда влажность в их среде уменьшается. Для 3 класса. Посмотреть »
• Слоновья зубная паста Эта демонстрация, показывающая разложение перекиси водорода, катализируемое ионами йода, дает учащимся наглядное свидетельство химической реакции. Посмотреть »
• Не цитируйте меня по этому поводу: сортировка карточек с отношением к математике Предвзятые представления учащихся об их навыках могут быть таким же большим камнем преткновения, как и отсутствие навыков. Это короткое задание помогает учащимся определить свои сильные и слабые стороны в области прикладной математики и страхи. Посмотреть »
• Закон сохранения массы Используйте это исследовательское исследование как введение в закон сохранения массы или как подтверждающее исследование. Посмотреть »
• Законы Ньютона, трение и судно на воздушной подушке С помощью этого задания Carolina Essentials™ учащиеся строят простой корабль на воздушной подушке, иллюстрирующий законы Ньютона о движении и силе трения. Посмотреть »
• Физика зрения Приготовьтесь исследовать параллакс и восприятие глубины с помощью двух заданий, которые вы можете выполнить менее чем за 30 минут. Посмотреть »
• Биоразнообразие беспозвоночных с воронками Берлезе Используя почвенных беспозвоночных, учащиеся определяют количество видов, присутствующих в образце почвы, и количество особей внутри вида. Затем с помощью простой математики они могут рассчитать плотность беспозвоночных на участке. Посмотреть »
• Выживание: плыть к свету Для этой лабораторной работы учащиеся собирают наблюдения за водорослями при полном освещении, изменяют условия среды обитания, уменьшая свет, и применяют наблюдения. Существенный вопрос: Могут ли все организмы одинаково хорошо выживать в одной и той же среде обитания? Посмотреть »
• Разложение Physarum polycephalum Наблюдайте феномен плазмодиальной формы Physarum polycephalum, когда она течет в поисках источника пищи. Существенный вопрос: Какую роль в экосистеме играют редуценты? Посмотреть »
• Плотность: интенсивное свойство материи В этом исследовании учащиеся собирают данные о массе и объеме для разных выборок одной и той же аудитории и разрабатывают формулу для плотности на основе расчетов наклона. Посмотреть »
• Пищевая сеть с гранулами совы: модель переноса энергии и массы Исследуйте феномен гранул совы и постройте модель пищевой сети для сипух с помощью этого задания. Наводящий вопрос: как энергия и масса перемещаются по пищевой сети? Посмотреть »
• Введение в построение кладограммы В этом упражнении учащиеся используют наблюдаемые черты животных в качестве ряда эмпирических доказательств, подтверждающих общее происхождение животных. Посмотреть »
• Калориметрия: измерение энергии в пищевых продуктах В этом исследовании учащиеся определяют калорийность или теплосодержание трех разных продуктов. Посмотреть »
• Силы, действующие в лавовой лампе В этом лабораторном задании соберите доказательства молекулярных взаимодействий и реакций из смеси масла и воды, как в лавовой лампе.Узнайте подробности. Посмотреть »
• Спектроскопия ярких линий и структура атома Используйте спектроскоп для наблюдения за возбужденным состоянием водорода и других небольших неметаллических газов. Затем используйте данные о длинах волн для расчета энергии, связанной с переходами электронных уровней. Посмотреть »
• Кукуруза как введение в менделевскую генетику Познакомьте своих учащихся с менделевской генетикой с помощью этого задания, в котором используются родительские запасы желтой и фиолетовой кукурузы. Посмотреть »
• Точность стеклянной посуды В этом упражнении учащиеся используют расчеты плотности, чтобы установить точность нескольких обычных предметов лабораторной посуды. Посмотреть »
• Естественный отбор толщины листьев на планете Эорте, галактика Тлалок В этом вводном упражнении учащиеся рисуют и анализируют данные, наблюдая за тенденциями и изменениями с течением времени.Набор данных состоит из измерений толщины листа, сделанных 4 раза в течение вегетационного периода, и количества плодов, произведенных растениями при каждой толщине листа. Посмотреть »
• Попкорн: визуализация кинетической молекулярной теории Что делает зерна попкорна лопающимися? В этом упражнении учащиеся строят модель, используя кинетическую молекулярную теорию, чтобы объяснить феномен появления кукурузы. Посмотреть »
• Фенология: индекс весеннего листа Фенологические исследования имеют решающее значение для определения нарушений экологических отношений. В этом упражнении учащиеся используют данные для подтверждения утверждений об изменениях в окружающей среде. Посмотреть »
• Воздействие человека: как можно оценить наше воздействие? В этом вводном упражнении учащиеся рассматривают изображения похожих действий, чтобы решить, каково воздействие на окружающую среду, какие данные следует собирать и как их собирать. Посмотреть »
• Групповое поведение и выживание Это задание представляет собой быструю игру-симулятор, предназначенную для того, чтобы учащиеся поняли, как групповое поведение может повлиять на выживание отдельных людей и, в конечном счете, всего вида. Посмотреть »
• Факторы, влияющие на скорость реакции В этом упражнении учащиеся наблюдают за тремя факторами — концентрацией, температурой и размером частиц — за их влиянием на скорость реакции. Посмотреть »
• Моделирование альфа- и бета-распада В этом упражнении учащиеся используют полосу стабильности и отношения нейтронов и протонов, чтобы построить простую прогностическую модель, чтобы определить, будет ли изотоп распадаться или нет. Посмотреть »
• Модель постоянной скорости В этом упражнении учащиеся используют автомобиль с постоянной скоростью для сбора данных о расстоянии и времени. Затем они используют данные для разработки модели, показывающей, что расстояние пропорционально времени. Посмотреть »
• Разработка электромагнитного поезда В этом задании по физике учащимся предлагается сконструировать самый быстрый «поезд».” Упражнение можно использовать для визуального представления электрических и магнитных полей или в качестве общей задачи инженерного проектирования. Студенты могут работать в парах или небольших группах, а все материалы можно использовать повторно. Посмотреть »
• Эволюция и выживание галапагосского среднего наземного вьюрка В этом упражнении учащиеся будут использовать данные для построения графиков частотного распределения в качестве доказательства процесса эволюции, что позволит им идентифицировать тех птиц, которые лучше приспособлены к выживанию и размножению в период засухи. Посмотреть »
• Множественные связи углерод-углерод: структура и функции В этом упражнении по моделированию пары учащихся используют молекулярные модели для построения простого 2-карбоалкана, а затем преобразуют его в 2-углеродный алкен и 2-углеродный алкин. Посмотреть »
• Теплообмен между компонентами системы Эта простая и недорогая лаборатория демонстрирует передачу тепловой энергии от вещества с более высокой температурой к веществу с более низкой температурой в одной и той же системе. Посмотреть »
• Изменение несущей способности за счет изменения факторов окружающей среды Это основанное на сценариях задание, в котором учащиеся должны использовать данные о росте бактерий, чтобы определить несущую способность «идеальной» питательной среды, а затем определить, как две разные обработки влияют на рост и несущую способность среды. Посмотреть »
• Корпускулярно-волновой дуализм световых явлений Эта демонстрация иллюстрирует корпускулярно-волновой дуализм света. Выполните действия за 15 минут с минимальным временем настройки. Посмотреть »
• Электронная конфигурация и периодические тренды В этом упражнении учащиеся анализируют шаблоны данных, чтобы определить тенденции, обнаруженные в периодической таблице. Затем они связывают тенденции со структурой атома и расположением электронов. Посмотреть »
• Минимизация сил во время столкновения Учащиеся используют и применяют такие концепции, как сила, преобразование энергии, сохранение энергии, импульс, сохранение импульса и законы движения Ньютона. Посмотреть »
•  

• 60120240300За страницу
• Сортировать по Мы рекомендуем старый к новому новый к старому имени — A-ZName — Z-A

*Next Generation Science Standards® является зарегистрированным товарным знаком Achieve. Ни Achieve, ни ведущие штаты и партнеры, разработавшие научные стандарты следующего поколения, не участвовали в производстве этих продуктов и не одобряют их.