Chƣơng 1 : CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI
2.2. Phân tích nội dung phần Sinh thái học – Sinh học 12 THPT
Sinh thái học (Ecology) là khoa học nghiên cứu về quan hệ tƣơng hỗ giữa sinh vật với sinh vật và giữa sinh vật với môi trƣờng. Mục tiêu cơ bản của sinh thái học là nghiên cứu mối liên hệ qua lại giữa các sinh vật và giữa chúng với môi
trƣờng vô cơ. Đối tƣợng nghiên cứu của Sinh thái học là mối quan hệ tƣơng hỗ giữa sinh vật với sinh vật và giữa sinh vật với môi trƣờng. Phần sinh thái học thuộc Sinh học 12 THPT phân ban cơ bản gồm ba chƣơng [06], [23]:
Chƣơng I: “Cá thể và quần thể sinh vật”: Đầu tiên giới thiệu các khái niệm về môi trƣờng, các loại môi trƣờng và các nhân tố sinh thái trong mơi trƣờng, phân tích ảnh hƣởng của các nhân tố sinh thái đến đời sống sinh vật. Phân biệt các nhóm nhân tố sinh thái vô sinh và hữu sinh nhấn mạnh con ngƣời là một nhân tố hữu sinh đặc biệt. Mỗi cá thể sinh vật đều chịu tác động của các nhân tố vơ sinh có thể là trực tiếp hoặc gián tiếp hình thành qui luật về giới hạn sinh thái. Sống trong mơi trƣờng nào sinh vật thích nghi với mơi trƣờng đó. Những phản ứng thích nghi của sinh vật đƣợc thể hiện dƣới dạng biến đổi hình thái, sinh lí và tập qn sinh thái của nó, sự thích nghi đƣợc hình thành trong q trình tiến hóa và chỉ là tƣơng đối. Ví dụ: Sự thích nghi của sinh vật về ánh sáng, nhiệt độ,…hình thành nên các nhóm thực vật, động vật khác nhau. Các cá thể cùng lồi, cùng sống trong khoảng khơng gian xác định, tại một thời điểm nhất định có khả năng sinh sản và tạo ra những cá thể mới hình thành nên quần thể. Các cá thể trong quần thể có mối quan hệ với nhau có thể là cạnh tranh hay hỗ trợ. Mỗi quần thể đều có đặc trƣng riêng về cấu trúc, nhóm tuổi, sự phân bố của các cá thể trong không gian, mật độ cá thể, kích thƣớc. Trong đó, đặc trƣng về mật độ là đặc trƣng cơ bản nhất vì khi có sự thay đổi về mật độ cá thể dẫn đến các đặc trƣng khác cũng có sự thay đổi. Sự biến động số lƣợng cá thể trong quần thểphản ánh đầy đủ đặc tính sinh học cơ bản của quần thể. Có hai dạng biến động số lƣợng cá thể của quần thể đó là biến động khơng theo chu kì mùa xảy ra do ngun nhân ngẫu nhiên và biến động có chu kì.
Chƣơng II: "Quần xã sinh vật" trình bày các khái niệm về quần xã sinh vật, về đặc trƣng cơ bản của quần xã, mối quan hệ giữa các loài trong quần xã và sự biến đổi của quần xã, diễn thế sinh thái. Nếu chƣơng I đã trình bày cấp độ quần thể thì sang chƣơng II trình bày cấp độ cao hơn là quần xã sinh vật. Ở mức quần xã sinh vật, sự tác động qua lại của các nhân tố sinh thái và tập hợp sinh vật đƣợc nghiên cứu trên bình diện rộng, bao quát và tổng hợp hơn. Những đặc trƣng cơ bản của quần xã bao gồm tính chất về thành phần loài, sự phân bố của các cá thể trong không gian. Những mối quan hệ tác động qua lại giữa quần xã và ngoại cảnh đến một lúc nào đó có thể dẫn đến diễn thế sinh thái.
Chƣơng III: “Hệ sinh thái, sinh quyển và bảo vệ môi trƣờng". Hệ sinh thái đƣợc giới thiệu các nội dung tập trung vào mối quan hệ dinh dƣỡng trong hệ sinh thái, đó là chuỗi thức ăn và lƣới thức ăn, sau đó là sự trao đổi vật chất và năng lƣợng trong hệ sinh thái bao gồm: qui luật hình tháp sinh thái, chu trình sinh địa hố và sinh quyển, những hiểu biết khái quát về sinh quyển và nguồn tài nguyên, tác động của con ngƣời đến sinh quyển, dân số, môi trƣờng.
Khác với Sinh thái học, Sinh học hệ thống là một lĩnh vực nghiên cứu sinh học khá mới mẻ. Năm 2000, Viện Sinh học hệ thống (Institutes of Systems Biology) đƣợc thành lập ở 2 thành phố Seattle (Mỹ) và Tokyo (Nhật). Ngày nay, đang rất phát triển ở nhiều nƣớc khác. Sinh học hệ thống (Systems biology) là khoa học nghiên cứu mối tƣơng tác phức tạp giữa các thành phần cấu trúc của các hệ thống sống (Biological systems) và những tƣơng tác này sẽ đƣa đến những chức năng của hệ thống sống đó. Mục tiêu cuối cùng của Sinh học hệ thống là mơ hình hóa cách thức hoạt động của các hệ thống sống ở các CĐTCS khác nhau từ cấp độ Phân tử đến Sinh thái quyển. Đối tƣợng nghiên cứu của Sinh học hệ thống rộng hơn Sinh thái học, vì nó nghiên cứu các hệ thống sống từ cấp độ Phân tử đến Sinh thái quyển. Do đó, cần phân biệt Sinh thái học và Sinh học hệ thống; trong Sinh học hệ thống cần phân biệt hai khái niệm: “Sinh học hệ thống” (Systems biology) và “Hệ thống sống” (Biological systems).
Nhƣ vậy, cần phải nghiên cứu cấu trúc hóa nội dung sinh thái học thành sinh học các cấp độ tổ chức sống trên cơ thể.