Учебная модель: Взаимодействие факторов (управление фотосинтезом в теплице)
Модель позволяет определить характер совместного влияния двух факторов (на примере температуры и освещенности) на организмы
Частина ІНМК (інноваційного навчально-методичного комплексу) «Екологія. Конструювання біосфери», розробленого у 2008 р. Д. А. Шабановим, А. Г. Козленком та М. А. Кравченко на замовлення НФПК (Національного фонду підготовки кадрів) Російської Федерації (докладніше про цей проєкт - у статті "Інновації та реальність"; причини, з яких цей комплекс не використовується, коротко описані в колонці "Підручники. Прямісінько в післязавтра"). Цю модель розміщено тут для її використання в навчальному процесі.
Модель ізольованої теплиці, що перебуває на космічному кораблі, дозволяє дослідним шляхом і в ході аналізу отримуваної графічної залежності визначити характер спільного впливу двох факторів (температури та освітленості) на організми та оптимізувати витрати енергії на їх забезпечення. Теоретичний матеріал, що стосується моделі, міститься в розділі «Взаємодія факторів» і ніша за Хатчинсоном посібника "Екологія: біологія взаємодій".
Щоб прибрати вікно із завданням і перейти до роботи, слід натиснути кнопку "Далі". Інструкції щодо роботи з моделлю містяться в найнижчій частині її вікна; якщо ці інструкції не вміщуються у віконці, їх можна прокрутити вгору-вниз стрілочками поряд з ними праворуч.
Обираючи режим роботи для теплиці, слід за допомогою повзунків у правій частині екрана змінювати кількість енергії, яка буде витрачатися на освітлення рослин і на підігрів теплиці. Натискання кнопки «Обрати» приводить до демонстрації кількості накопиченої в ході фотосинтезу енергії та його ефективності. Ефективність фотосинтезу обчислюється як сума енерговитрат, поділена на кількість накопиченої енергії та виражена у відсотках:
Ефективність фотосинтезу = (витрати на обігрів + витрати на освітлення / накопичена енергія)×100%
Отримані результати автоматично розміщуються в таблиці. По закінченні роботи модель визначає найкраще значення з обраних користувачем.
Деякі завдання, які можна розв'язати під час роботи з моделлю:
1. Підберіть такі витрати на освітлення та обігрів теплиці, щоб рослини змогли запасти в енергії органічних речовин найбільшу частку витраченої Вами енергії (у відсотках). Ви зможете зробити 4 спроби, щоб підібрати оптимальні параметри.
2. Проаналізуйте графічну залежність, представлену в лівій частині екрана (з'являється при виконанні останньої спроби). Припустіть, чому найбільша продуктивність фотосинтезу характерна лише для невеликого діапазону значень температури та освітленості.
3. Визначте, коли досягається найвища ефективність фотосинтезу: за високої чи за низької продуктивності?