W ramach pracy z modułem Materia i energia w ekosystemach uczniowie poznają różnorodność form życia w ekosystemach oraz unikalność sposobów podtrzymania tych form życia. Dowiadują się, że w ekosystemie istnieją siedliska tworzone przez czynniki biotyczne i abiotyczne. Na tym etapie uczniowie powinni już wiedzieć, że wszystkie żywe istoty wymagają tych samych podstawowych zasobów: żywności, wody, schronienia i powietrza. Poszerzeniem tej wiedzy będzie dyskusja o interakcjach, jakie występują, gdy czynniki biotyczne konkurują o uzyskanie tych zasobów. Uczniowie dyskutują, jak czynniki biotyczne zależą od czynników abiotycznych, takich jak Słońce, woda i powietrze oraz od innych czynników biotycznych, w tym roślin i zwierząt, umożliwiając im wzrost, reprodukcję i przetrwanie.
Poprzez sześć serii działań badawczych uczniowie badają ruch materii oraz obieg energii w ekosystemie. W miarę realizowania tych działań za pomocą takich modeli, jak: sieci pokarmowe, piramidy żywieniowe i eko-kolumny, coraz lepiej rozumieją zjawiska: konkurencji, współzależności i sfer Ziemi. Na koniec pracy z modułem omawiają wpływ człowieka na ekosystem oraz możliwe sposoby ochrony środowiska naturalnego.
Zawartość modułu MATERIA I ENERGIA W EKOSYSTEMACH
| – przewodnik metodyczny dla nauczyciela w wersji drukowanej i cyfrowej | 1 |
| – scenariusze lekcji ze szczegółowo opisanymi eksperymentami i projektami edukacyjnymi | 1 |
| – drukowane materiały dla uczniów o zróżnicowanym poziomie | 30 |
| – dostęp do materiałów cyfrowych (atrakcyjne symulacje, ćwiczenia, testy, podręczniki multimedialne) dla uczniów i nauczycieli (licencja szkolna, bezterminowa) | 1 |
| – duże wypluwki sowy zawierające m.in. niestrawione resztki pokarmu (pazury, dzioby) | 15 |
| – kleszczyki plastikowe (dł. 13 cm) | 16 |
| – rękawiczki jednorazowe, polietylenowe | 100 |
| – lupy | 16 |
| – plastikowe butelki ze spryskiwaczem do zraszania | 4 |
| – nasiona rzodkiewki | 2 |
| – gleba doniczkowa (poj. 20 l) | 1 |
| – nawóz w płynie (poj. 250 ml) | 1 |
| – czerwona glina (waga 3,5 kg) w plastikowym wiaderku | 1 |
| – piasek akwariowy (waga 2,2 kg) | 1 |
| – żwir akwariowy (waga 2,3 kg) | 1 |
| – sól (waga 700 g) | 1 |
| – duże, metalowe spinacze do dokumentów, (dł. 2,5 cm) | 12 |
| – kartki (7,5×12 cm) | 100 |
| – bawełniany knot, sznurek (dł. 10 cm) | 20 |
| – cienki, mocny sznurek (dł. 60 m) | 8 |
| – woreczki foliowe „strunowe” (30×38 cm) | 10 |
| – pojemnik plastikowy (poj. 500 ml) | 16 |
| – zamykany plastikowy pojemnik z otworem na dnie (poj. 230 ml) | 20 |
| – kubek plastikowy (poj. 300 ml ) | 25 |
| – plastikowy pojemnik ( poj. 3,5 l) | 1 |
| – plansza „Sieci i łańcuchy pokarmowe” 70×100 cm | 1 |
| – plansza „Ptaki drapieżne/ Sowy” 70×100 cm | 1 |
| – plansza dydaktyczna 70×100 cm, „Metoda badawcza” | 1 |
| – duża, wytrzymała skrzynia (tworzywo sztuczne, 50x60x30 cm) | 1 |
Zadania badawcze realizowane w module MATERIA I ENERGIA W EKOSYSTEMACH
Realizowane treści:
– czynniki biotyczne i abiotyczne
– siedliska jako części ekosystemu
– rola Słońca w procesie fotosyntezy
– czynniki niezbędne do wzrostu rośliny
Tematy zadań badawczych:
1. Sprawdźmy, co już wiemy: Czym są czynniki biotyczne i abiotyczne?
2. Dlaczego rośliny pełnią ważną rolę w ekosystemie?
3. Czego rośliny potrzebują do wzrostu?
Zagadnienie 2. Współzależność czynników biotycznych (2 jednostki lekcyjne)
Realizowane treści:
– model łańcucha pokarmowego prezentującego przepływ energii w danym siedlisku
– współzależności organizmów w sieci pokarmowej
– piramida ekologiczna prezentująca przepływ energii od Słońca do konsumenta trzeciego rzędu
Tematy zadań badawczych:
1) W jaki sposób zwierzęta są zależne od roślin?
2) Co kryje się w wypluwce sowy?
Zagadnienie 3. Przepływ energii w ekosystemie (4 jednostki lekcyjne)
Realizowane treści:
– możliwości wykorzystywania energii przez czynniki ożywione
– skutki usunięcia czynnika biotycznego z siedliska
– wpływ konkurencji na przepływ energii w ekosystemie
Tematy zadań badawczych:
1. Co możemy wywnioskować na podstawie sieci pokarmowych?
2. Jaki wpływ na ekosystem ma konkurencja?
Zagadnienie 4. Współzależności na Ziemi (4 jednostki lekcyjne)
Realizowane treści:
– cztery sfery Ziemi
– cykl obiegu wody
– model eko-kolumny jako przykład środowiska wodnego i lądowego
Tematy zadań badawczych:
1) Jakie są cztery sfery Ziemi?
2) Dlaczego obieg wody jest ważny?
3) Co to jest eko-kolumna?
Zagadnienie 5. Wpływ człowieka na ekosystemy (3 jednostki lekcyjne)
Realizowane treści:
– wpływ człowieka na środowisko
– powiązania pomiędzy wpływem człowieka na środowisko i obiegiem wody
– wpływ skażeń na ekosystem na podstawie symulacji zanieczyszczeń wody
Tematy zadań badawczych:
1) W jaki sposób człowiek wpływa na ekosystemy?
2) W jaki sposób człowiek zakłóca naturalne cykle przyrody?
3) Czego możemy się dowiedzieć z modeli skutków działalności człowieka na ekosystemy?
Zagadnienie 6. Ochrona ekosystemów (4 jednostki lekcyjne)
Realizowane treści:
– potencjalne rozwiązania zmniejszające szkodliwy wpływ człowieka na ekosystem;
Tematy zadań badawczych:
1) Czy można opracować rozwiązania zmniejszające wpływ człowieka na ekosystemy?
2) Czy mogę przekazać innym rozwiązania dotyczące wpływu człowieka na ekosystemy?
