занятие «Рост населения людей – лабораторный эксперимент с мухами»

Рост населения людей – лабораторный эксперимент с мухами

Введение

Снижение численности сахалинского тайменя может быть вызвано несколькими причинами, но все они возникли из-за постоянного экспоненциального увеличения роста человеческого населения и неконтролируемого промысла. Изо дня в день мы живем и не замечаем это увеличение, пока не оглянемся назад в прошлое. Вероятно, ученикам полезно начать понимать масштаб изменений человеческой популяции. На данном занятии ученики составят график (кривую) изменений в популяции мух во флаконе, а затем проведут аналогию между кривыми мух и людей. Вам следует ввести понятие несущей (экологической) емкости (водоема), если ваши ученики еще не знакомы с ним. Несущая емкость среды это просто максимальное количество организмов определенного вида, которое среда может обеспечить. Когда популяция перерастает несущую емкость, ограничивающие факторы среды сокращают размер популяции, вернув ее назад на поддерживаемый уровень.

Цель: Учащиеся будут наблюдать и анализировать популяцию черных мух и их способность или неспособность поддерживать себя, чтобы критически сравнить и исследовать модель роста человеческой популяции на Земле.

Материалы: флакон с черными мухами, миллиметровая бумага, раздаточные материалы "Демографическая информация", "Демографические данные" и "Форма оценки популяции".

Ключевые вопросы:

Человеческие популяции реагируют на ограничения среды?

Что можно сделать, чтобы сохранить человеческие популяции от крушения?

Какое влияние может оказываться на размер или рост человеческих популяций?

Может Земля выдержать не лимитированный экспоненциальный рост?

Что есть в резерве у людей, если население продолжает расти?

Ход занятия

1. Подготовьте один флакон с мухами для вашего класса. Сделайте это за три месяца до того, как вы планируете выполнить раздел в Руководстве. Ученики оценивают число взрослых мух (которые летают) во флаконе каждую неделю и заносят данные в свои таблицы. (Хотя ученики заявляют, что они не могут точно подсчитать мух, их оценки в общем согласуются).

2. Когда число мух начнет расти, предложите ученикам построить графики (кривые) по данным, которые они уже собрали. Предложите им оставить место для данных по 15-20 неделям на оси Х и отметить самое большое количество мух, которое они ожидают, на оси У. Позже, если у них окажется больше или меньше мух, чем ожидалось, они могут повторно отметить это на оси У.

3. Через неделю после начала построения кривой, предложите вашим ученикам построить гипотетическую кривую на том же графике и показать на ней то, что, как они думают, будет происходить с популяцией неделю за неделей, пока не закончится 20-я неделя. Это заставит их подумать о системе, которую они изучают. Они строят гипотетическую кривую и делают на ней пометки. После этого они отмечают данные каждой недели как точки, соединяя их линией. Они продолжают вносить данные по подсчету в свои таблицы.

4. Продолжайте этот эксперимент до тех пор, пока все мухи не умрут за две последующие недели. Затем раздайте Раздаточный материал "Информация о популяции", который содержит информацию о размере человеческого населения между 1650 и 2050 гг. В нем также содержится информация о площади города Бивертон в квадратных милях. Хотя кривые графика построены по данным из разных источников, их формы (выпуклости) одинаковы, и иллюстрируют влияние размера населения. (Эти данные представлены как пример. Вам следует предложить ученикам исследовать подобную информацию в отношении города, где они живут).

5. Следующим шагом будет построение дополнительной У-оси с правого конца графика данных по мухам для данных по людям и муниципальным территориям. Попросите учеников ввести данные, подходящие для осей. Затем они строят еще одну ось Х в верхней части графика для периода 1650-2050 лет. Это создаст некоторый беспорядок, так как некоторые ученики подумают, что они должны начать с 1650 г. справа и вести влево. Они построят кривую человеческого населения и площади в квадратных милях за период 1650-2050 гг., используя следующую ось Х.. Ученикам понадобятся эти кривые для завершения предполагаемой популяции.

6. Далее ученики работают по группам, чтобы завершить проект. Они отвечают на вопросы, представленные на рабочем листе и сообщают свои ответы классу. Если в запасе есть время, предложите ученикам представить свои идеи классу в формате семинара. Если времени нет, предложите им обсудить планы в парах или просто представить свои постеры (плакаты). Используйте по парам Раздаточный материал "Форма оценки популяции" для оценки постеров, ответов и графиков для каждой группы.

Раздаточный материал 1

Демографическая информация

Имя ____________________

1. Изучите таблицу в РАЗДАТОЧНОМ МАТЕРИАЛЕ ДЛЯ УЧАЩИХСЯ 6I: Демографические сведения с данными о росте человеческой популяции на квадратную милю городской территории.

2. Отметьте данные из РАЗДАТОЧНОГО МАТЕРИАЛА 6J: Форма оценки популяции на графике роста человеческой популяции. Ось Y с правой стороны вашего графика должна отображать квадратные мили городской территории. Сделайте оси того же масштаба, как и для данных о человеческой популяции. Скажите, почему нужно так сделать?

3. Еще раз пересмотрите проделанную работу. Разделитесь на группы и ответьте на вопросы, приведенные ниже. Подумайте и запишите ответы.

a. Сравните и опишите различия кривых. Есть ли у них какие-нибудь общие черты?

b. Иногда Землю рассматривают как «пробирку», потому что, несмотря на ее размеры, сама по себе она является только источником пищи. Значит ли это, что человечество отреагирует на лимиты окружающей среды, как популяция мух? Почему вы так считаете?

c. Предположите, на мгновение, что человечество может “достичь лимита”. Какие меры можно предпринять, чтобы избежать этого?

d. Вы – небольшая группка человеческих существ. Какое влияние вы оказываете на человечество в целом?

e. Предположите, как рост человеческой популяции может повлиять на жизнь человечества на Земле. Может ли Земля позволить неограниченный рост? Какие произойдут изменения в нашем образе жизни? Что мы будем делать? Как будет выглядеть жизнь человека, когда вам будет 50? Изобразите свои идеи на плакате. Назовите свою презентацию «План будущего».

Раздаточный материал 2

Демографические сведения


Год	Мировое население (миллиардов)	Площадь города Бивертон (кв. миль)
1650	.5	1.1
1850	1.1
1930	2.0
1952	2.6	1.1
1962	3.1
1975	4.0
1985	4.9
2000	6.2	16.0
1600	.5
1700	.6
1800	.8
1830	1.0
1900	1.6	1.1
1960	3.0
1978	4.2
1981	4.5
2050		30.8

Примечание: Даты могут быть расположены не по порядку. Используйте свои навыки составления графиков, чтобы определить, как их расположить.

Раздаточный материал 3

Форма оценки популяции

Группа ________________________

Презентация:

1. Даны ответы на все вопросы (3.a-e): ________

2. Участие: ______________________

Плакат (постер):

1. Хорошо составлен: ________

2. Основан на фактах: ________

3. Убедителен: ________

4. Сопровождается точным графиком территориального роста: ________

Персональные задания:

1. Таблица со сведениями о мухах: _________

2. График гипотетических данных о мухах: _________

3. График фактических данных о мухах: _________

4. График данных о человеческой популяции: _________

5. График данных о городской территории: _________

6. Ответы на первый ряд вопросов: _________

вверх

Программа «Salmon Watcg», Орегон (США)