العلوم فصل ثاني

العلوم مع التكنولوجيا

يطلق على أكبر عدد من أفراد الأنوع المختلفة، الذي توفر له البيئة حاجاته للعيش القدرة التحملية. أبحث في عوامل تؤثر في القدرة التحملية، وأعد تقريرا ذلك أعرضه على زملائي/ زميلاتي.

يطلق على أكبر عدد من أفراد الأنواع المختلفة التي تستطيع البيئة دعمهم وتوفير ما يستلزم للعيش فيها أكبر مدة زمنية ممكنة القدرة التحملية Capacity Carrying ، ويعد توفر الماء والأكسجين والغذاء أهم العوامل المحددة للقدرة التحملية، لا تستطيع الجماعات الحيوية أن تنمو إلى ما لا نهاية، إذ أن نموها مرتبط بتوافر الموارد البيئية التي تساعدها على البقاء، فعندما تنمو جماعة في بيئة تتوافر فيها الموارد يزيد عدد المواليد على عدد الوفيات، ويؤدي استمرار ذلك إلى انخفاض القدرة التحملية نتيجة استهلاك الموارد المتاحة.

العلوم مع الرياضيات

يستخدم باحثو البيئة نموذجا يسمى الهرم الاجتماعي، تترتب فيه عادة أفراد الجماعة الحيوية بناء على عمرها وحجمها وقوتها. أبحث في الرتب الاجتماعية لمملكة النحل، ثم أصمم نموذجا لهرم اجتماعي يمثلها. 

 الهرم الاجتماعي: يستخدم علماء البيئة نماذج هرمية لتوضيح التنظيمات الاجتماعية في الجماعات الحيوية في الأنظمة البيئية المختلفة، ويمثل الهرم الاجتماعي مخططا يوضح ترتيب الجماعات الحيوية في مجموعات بناًء على سلوكات الأفراد وقدرتها على القتال في نظام بيئي ما, فمثلا يتواجد هذا التنظيم في المجموعات الحيوية المختلفة في الحجم والعمر والحاجة إلى التزاوج من ضمنها الحشرات،  والقشريات، والطيور، والثدييات.

يحدد التركيب الهرمي الاجتماعي الأولوية للأفراد في الحصول على الغذاء والعلاقات في ما بينها والقدرة على التزاوج ضمن الجماعات الحيوية المختلفة.

نشاط: كثافة الجماعة الحيوية

المواد والأدوات: ورق أبيض، مسطرة، بذور أرز.
خطوات العمل:
1- أستخدم الأرقام: أرسم شبكة مربعات طول ضلع كل منها   2cm على الورقة البيضاء، كما في الشكل، ثم أرقم المربعات.

2- أجرب: أنثر بذور الأرز على الورقة، لتمثل جماعة حيوية.

3- أحسب: أعد بذور الرز في المربع الواحد، ثم أحسب كثافة الجماعة الحيوية بقسمة العدد على مساحة المربع.

كثافة الجماعة الحيوية في المربع الواحد= عدد حبات الأرز في المربع الواحد/ مساحة المربع .

مثال: عدد حبات الأرز التي وجدت في المربع رقم (1) = 5 حبات أرز

مساحة المربع = الطول × العرض = 2× 2=cm² 4

كثافة الجماعة الحيوية = 4/5=1.25 حبة أرز/cm²

4- أكرر الخطوة (3) لجميع المربعات، وأدون نتائجي.

5- أقارن كثافة الجماعة الحيوية في المربعات المختلفة.

يترك للطالب كل حسب نتائجه.

تقويم الأداء: التنافس

أخطط تجربة للإجابة عن السؤال الآتي: هل تتنافس نباتات النوع الواحد في ما بينها؟

- أحصل على بذور نبات الفجل وستة أصص بلاستيكية قطر كل منها 9cm، وتربة للزراعة، ومساطر للقياس، ومعول صغير، وشريط لاصق، وأقلام تخطيط، وميزان، ومرش ماء.

- أرقم الأصص من (1-6).

- أجرب: مستعينا بمعلمي/ معلمتي، أزرع البذور في الأصص (1-6)، بحيث تحوي عددا محددا من البذور على النحو الآتي: الأصيص (1): 2 بذرة، الأصيص (2): 4 بذور، الأصيص (3): 8 بذور، الأصيص (4): 16 بذرة، الأصيص (5): 32 بذرة، الأصيص (6): 64 بذرة.

- أضبط المتغيرات: أضع الأصص بالقرب من نافذة صفي، وأرطب التربة في كل أصيص بكمية ثابتة من الماء.

- أنظم بياناتي: أنشئ جدول بيانات، وألاحظ لمدة 4 أسابيع نمو النباتات مرة كل أسبوع، ثم أدون ملاحظاتي.

- أقارن نمو النباتات في الأصص الستة.

- أستنتج أثر الكثافة في نمو الجماعات الحيوية.

عندما تكون كثافة الجماعة الحيوية كبيرة يحدث تنافس بين الأفراد على الموارد المتاحة فيتم التنافس بين أفراد النوع الواحد، أو أفراد نوعين مختلفين يستخدمون الموارد نفسها، وبالتالي تقل كثافة الجماعة الحيوية بسبب التنافس.

- أتواصل: أشارك نتائجي مع زملائي/ زميلاتي.

مهارة العلم: الاستنتاج

إحدى المهارات العلمية التي يتوصل فيها الباحث إلى الأسباب التي تقف وراء حدوث الأشياء، واستخلاص النتائج من البيانات المتوفرة مسبقا تعتمد على الحدس بناء على معلومات علمية سابقة حول ظاهرة أو موضوع ما، ويجري وضع قاعدة عامة وتفسير المواقف بناء على هذه القاعدة.

أستنتج كما الباحثين، وأجمع بياناتي عن الجماعات الحيوية، من مثل: أنماط انتشارها وأهمية خصائصها.

أعد تقريرا حول ما توصلت إليه، ثم اعرضه أمام زملائي/ زميلاتي.

أنماط انتشار الجماعات الحيوية: (التوزيع المكاني) تتمتع الجماعات الحيوية بخاصية الانتشار ويقصد بها نمط انتشار الجماعة الحيوية في منطقة محددة، ويعد توافر الموارد ومنها الغذاء أحد العوامل الأساسية التي تتحكم في نمط انتشار الكائنات الحية جميعها، ويصف الانتشار كيفية انتشار الأفراد في مساحة محددة.