Προσομοίωση Τροφικές αλυσίδες, πλέγματα, πυραμίδες

Πώς συνδέονται οι οργανισμοί μέσα σε ένα οικοσύστημα; Είναι μια απλή γραμμική αλυσίδα ή ένα πολύπλοκο δίκτυο σχέσεων;

Η παρούσα διαδραστική προσομοίωση δίνει τη δυνατότητα στους/στις μαθητές/μαθήτριες να κατασκευάσουν οι ίδιοι/ες τροφικές αλυσίδες και πλέγματα, να αναλύσουν τα τροφικά επίπεδα και να μελετήσουν τις τροφικές πυραμίδες πληθυσμού, βιομάζας και ενέργειας.

Μέσα από πειραματισμό, έλεγχο και σύγκριση διαφορετικών οικοσυστημάτων, οι χρήστες ανακαλύπτουν ότι η ροή ενέργειας στη φύση δεν είναι απλή και γραμμική, αλλά δυναμική και πολυεπίπεδη.

Γενικές πληροφορίες – Τι είναι και τι περιέχει η προσομοίωση

Η παρούσα ψηφιακή προσομοίωση αποτελεί ένα διαδραστικό μαθησιακό εργαλείο για τη μελέτη:

• των τροφικών αλυσίδων,
• των τροφικών πλεγμάτων,
• των τροφικών επιπέδων,
• και των τροφικών πυραμίδων (πληθυσμού, βιομάζας, ενέργειας).

Η εφαρμογή βασίζεται σε ρεαλιστικά οικοσυστήματα και επιτρέπει στους/στις μαθητές/μαθήτριες να:

• κατασκευάζουν οι ίδιοι/ες τροφικά πλέγματα,
• ελέγχουν την ορθότητα των σχέσεων,
• παρατηρούν πώς από το ίδιο πλέγμα προκύπτουν πολλαπλές τροφικές αλυσίδες,
• αναλύουν την κατανομή οργανισμών σε τροφικά επίπεδα,
• μελετούν τις τροφικές πυραμίδες και τον κανόνα του 10%.

Τι περιλαμβάνει η προσομοίωση

Η προσομοίωση περιλαμβάνει:

1️. Επιλογή οικοσυστήματος

Διαφορετικά οικοσυστήματα (π.χ. χερσαίο, υγροτοπικό, θαλάσσιο), με συγκεκριμένους οργανισμούς.

2️. Διαδραστική κατασκευή τροφικού πλέγματος

Ο χρήστης δημιουργεί συνδέσεις (βέλη) μεταξύ οργανισμών, δηλώνοντας ποιος τρέφεται από ποιον.

3️. Αυτόματη παραγωγή τροφικών αλυσίδων

Με βάση το πλέγμα που κατασκευάζεται, η εφαρμογή εντοπίζει και εμφανίζει όλες τις δυνατές τροφικές αλυσίδες.

4️. Ανάλυση τροφικών επιπέδων

Οι οργανισμοί κατηγοριοποιούνται σε:

• Παραγωγούς
• Καταναλωτές 1ης τάξης
• Καταναλωτές 2ης τάξης
• Καταναλωτές 3ης τάξης

5️. Τροφικές πυραμίδες

Η εφαρμογή υπολογίζει και εμφανίζει:

• Πυραμίδα πληθυσμού
• Πυραμίδα βιομάζας
• Πυραμίδα ενέργειας

Σε ορισμένα οικοσυστήματα:

• εφαρμόζεται ο κανόνας του 10% για τη βιομάζα,
• σε άλλα χρησιμοποιείται μεταβλητή μείωση (για να φανεί ότι ο κανόνας δεν είναι απόλυτος),
• υπάρχει και παράδειγμα ανεστραμμένης πυραμίδας πληθυσμού, ώστε να συζητηθεί πότε και γιατί συμβαίνει.

6️. Προαιρετική ενσωμάτωση παρασιτισμού

Σε συγκεκριμένα οικοσυστήματα, μπορεί να προστεθεί η σχέση:

• Παρασιτισμού
• Παρασιτοειδισμού

ώστε να συζητηθεί η διαφορά τους από τη θήρευση.

Διδακτικός στόχος της προσομοίωσης

Η προσομοίωση επιδιώκει οι μαθητές/μαθήτριες να:

• κατανοήσουν ότι ένα οικοσύστημα δεν αποτελείται από μεμονωμένες αλυσίδες αλλά από πλέγμα σχέσεων,
• αντιληφθούν τη μεταφορά ενέργειας μεταξύ τροφικών επιπέδων,
• συνδέσουν ποσοτικά δεδομένα (πληθυσμός/βιομάζα/ενέργεια) με οικολογικές έννοιες,
• αναγνωρίσουν περιπτώσεις όπου οι πυραμίδες δεν είναι “τέλεια” κανονικές,
• διακρίνουν θήρευση από παρασιτισμό.

Ειδικές οδηγίες χρήσης

🔹 Βήμα 1: Επιλογή οικοσυστήματος

Από το αναπτυσσόμενο μενού επιλέξτε το οικοσύστημα που θέλετε να μελετήσετε. Οι οργανισμοί εμφανίζονται στην οθόνη.

🔹 Βήμα 2: Κατασκευή τροφικού πλέγματος

Για να δημιουργήσετε βέλος:

1. Επιλέξτε τον οργανισμό που καταναλώνει.
2. Επιλέξτε τον οργανισμό που καταναλώνεται.
3. Δημιουργείται βέλος από την τροφή προς τον καταναλωτή.

Εναλλακτικά:

• Με χρήση του πλήκτρου Shift μπορείτε να δημιουργείτε γρήγορα συνδέσεις.

Μπορείτε:

• να διαγράψετε λανθασμένα βέλη,
• να αναιρέσετε την τελευταία ενέργεια,
• να κλειδώσετε τη θέση των οργανισμών.

🔹 Βήμα 3: Έλεγχος ορθότητας

Πατήστε «Έλεγχος» για να δείτε:

• ποιες σχέσεις είναι σωστές,
• ποιες λείπουν,
• ποιες είναι λανθασμένες.

🔹 Βήμα 4: Εμφάνιση τροφικών αλυσίδων

Ενεργοποιήστε την επιλογή «Τροφικές αλυσίδες».

Η εφαρμογή:

• εντοπίζει αυτόματα τις δυνατές αλυσίδες,
• σας επιτρέπει να επιλέξετε μία αλυσίδα και να τη δείτε τονισμένη στο πλέγμα.

🔹 Βήμα 5: Μελέτη τροφικών πυραμίδων

Ενεργοποιήστε την επιλογή «Τροφικές πυραμίδες».

Θα εμφανιστούν:

• Πυραμίδα πληθυσμού
• Πυραμίδα βιομάζας
• Πυραμίδα ενέργειας

Μπορείτε να:

• επιλέξετε επίπεδο και να δείτε ποιοι οργανισμοί ανήκουν σε αυτό,
• συγκρίνετε οικοσυστήματα,
• συζητήσετε γιατί σε ορισμένες περιπτώσεις η πυραμίδα πληθυσμού είναι ανεστραμμένη.

🔹 Βήμα 6: Παρασιτισμός (προαιρετικό)

Αν υπάρχει στο επιλεγμένο οικοσύστημα, ενεργοποιήστε την επιλογή «Παρασιτισμός».

Θα προστεθούν:

• νέοι οργανισμοί
• νέες σχέσεις

και μπορείτε να συζητήσετε:

• τι διαφέρει από τη θήρευση,
• πώς επηρεάζει το πλέγμα.

Προτεινόμενη χρήση στην τάξη

Η προσομοίωση μπορεί να χρησιμοποιηθεί:

• σε 1 διδακτική ώρα για βασική κατανόηση πλεγμάτων,
• σε 2 ώρες για διερεύνηση και σύγκριση οικοσυστημάτων,
• ως δραστηριότητα αξιολόγησης (κατασκευή πλέγματος + ερμηνεία πυραμίδας).

🧪 Άνοιγμα προσομοίωσης

Σημείωση: αν εντοπίσετε οποιοδήποτε σφάλμα, ενημερώστε με στο stasinakis@biologia.gr για να τα δω και να κάνω τις σχετικές διορθώσεις.