야생꽃 정원

1. 필요성

  ○ 생태계는 생물적 요소(생산자, 소비자, 분해자)와 비생물적 요소로 구성되어있다. 생태계의 평형은 생물적 요소들의 먹이 사슬에 의해 유지된다.

가령 숲에 호랑이 한 마리가 살고 있고, 이 호랑이가 하루에 토끼 한 마리를 먹는다고 가정하자.  호랑이 한 마리를 지속적으로 생존하게 하기 위해 토끼 몇 마리가 필요할까? 충분한 먹이 공급이 되고 토끼도 생존하기 위해서 1000여마리는 존재해야 할 것이다. 이에 따라 이 토끼의 먹이가 되는 초본의 생물량 또한 엄청나게 풍부해야 할 것이다.

이처럼 상위포식자가 존재하는 안정된 생태계는 생물적 요소들 간의 먹고 먹히는 관계, 즉 먹이사슬에 의해 유지될 수 있다.

  따라서 본 실험은 수중생태계를 구성하는 생물적 요소들의 먹이사슬관계를 살펴봄으로써 생태계에 대한 이해를 돕고자 한다.

  더불어 각 생물들의 몸의 구조, 생활 습성 등을 관찰하여 자연에 대한 이해를 높이고자 한다.

2. 프로그램개요

  ○ 플라스틱 정리 박스를 개조하여 하천생태계의 생물적 구성요소들을 생산자 - 1차소비자 - 2차소비자의 순서로 배열을 하게 한다.

   (이때 생산자에서 2차소비자의 방향으로 물의 흐름이 생기게 하고, 중간 중간에 그물망을 설치하여 고차생물적 요소가 그 아래 단계로 내려가지 못하게 한다. ) 

  ○ 각 생물적 요소들의 생태적 특징을 살펴본다.

  ○ 개미집을 만들어 개미의 서식생태를 살펴본다.

  ○ 생태계 구성요소를 소재로 각자 기념품(나무목걸이)를 제작하여 관람자들이 가져갈 수 있게 한다.

3. 과학적 배경 및 연계되는 교과내용

연계되는 교과내용 : 환경교과, 초등학교 자연, 중학교 생물교과, 고등학교 생물교과,

과학적 배경 : 생태계의 구성

4. 활동방법

 

  4.1 준비물

  ○ 플라스틱 정리박스, 실리콘총, 글루건, 실리콘, 규격이 다른 그물망, 본드, 산소공급기, 물펌프,

  ○ 수중생물

   ① 생산자 - 민물 속의 조류(반달말, 장구말, 해캄 등) 부레옥잠, 생이가래, 자라풀 등

     ② 1차 소비자 - 물벼룩, 민물새우, 원생동물, 우렁이, 꼬마하루살이, 깔따귀 등

     ③ 2차 소비자 - 수서 곤충(물자라, 피라미)

     ④ 3차 소비자 - 황소개구리 올챙이, 장구벌레. 잠자리유충 

  ○ 아크릴로 제작한 개미집, 부드러운 황토, 개미 먹이, 물뿌리개, 여왕개미

       

  4.2 어떻게 할까

  ○ 하천생태계 만들기

   1) 물건정리용 플라스틱 공간박스를 준비한다.

   2) 아크릴로 공간박스의 내부를 5구역으로 나눈다.

   3) 각 구역간의 연결부위는 크기가 다른 그물망을 씌운다. 이때 그물망의 크기는 3종류로 달리한다.

4) 각 구역에 생태계의 구성요소들을 넣고, 물의 순환을 돕기 위해 수중펌프를 연결한다.

  ○ 개미의 생태관찰

   1) 투명한 아크릴 판을 준비하여  50cm * 3cm * 30cm 의 개미집을 만든다.

   2) 황토흙을 준비하여 개미집에 채운다.( 이때 황토흙이 적당한 수분을 함수할 수 있도록 한다.)

   3) 여왕개미의 혼인비행시기에 맞추어 여왕개미를 준비한다.

   4) 여왕개미를 개미집에 넣어두고 계속 습도를 유지할 수 있게 한다.

   5) 검은 천을 이용하여 개미집이 어두운 상태가 유지될 수 있게 한다.

   6) 개미의 집을 관찰한다.

4.3 주의사항

  ○ 생물들을 함부로 만지거나, 괴롭히지 않는다.

4.4  운영방법

  ○ 09:30부터 20분 간격으로 12:30까지 9회 운영

     13:00부터 20분 간격으로 17:00까지 12회 운영

5. 배경원리(자세히)

   1) 생태계는 생물적 구성요소와 무생물적 구성요소로 구성되어 있다.

   2) 생태계를 이루는 생물적 구성요소는 생산자, 소비자, 분해자로 구성된다.

       ① 생산자: 무생물적 환경에서 광합성을 통해 유기물을 생산, 육지 생태계의 녹색식물

           수중생태계의 식물 플랑크톤, 부유하는 박테리아와 원생생물 등의 미생물, 수생식물

       ② 소비자 : 생산자나 다른 소비자를 먹이로 취함으로써 영양분을 섭취.

              -. 1차 소비자 ; 초식동물. 직접적으로 생산자를 먹음

              -. 2차 소비자 : 육식동물로서 다른 소비자를 먹이로 취함.

              -. 3차 소비자 : 다른 2차 소비자를 먹이로 함

              -. 잡식동물 : 식물과 동물을 모두 먹는 소비자. 돼지, 쥐, 여우, 곰, 바퀴벌레. 사람.

        ③ 분해자 : 영양분을 얻기 위해 죽은 유기물을 잘게 분해할 때 생산자에게 영양분으로 재활용되는 무기물을 땅이나 물에 방출함

6. 일상생활에서 볼 수 있는 응용사례(구체적으로)

  ○ 갯벌체험, 숲체험, 수중 생태계 체험 시 생태계 구성요소간의 관계를 파악해 볼 수 있다.

  ○ 수중생물 및 개미의 생태를 직접 관찰함으로써 자연 생명존중의 생각을 가지게 할 수 있다.

  ○ 나무 재료로 생물을 소재로 한 목걸이를 제작하여 자연의 질감을 느끼고, 자연에 대한 감수성을 높일 수 있다.

7. 체험 프로그램 참가자 소개 및 실적

  ○ 지도교사는 2000, 2003년, 2005년 대한민국 과학축전에 참가하였다. 구덕고 자연탐구반 학생들은 2004년, 2005년 부산과학축전, 한양대학교 전국동아리축제, RC협회 주최의 열려라 화학세상 등 다체로운 행사에 참가하여 과학체험부스 진행을 맡은 경험이 있다.

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