Методическая разработка урока биологии в 11 классе по теме "Основные закономерности биологической эволюции".

Методическая разработка урока биологии в 11 классе

по теме "Основные закономерности биологической эволюции".

Цели урока:

• Образовательные: на основе знаний об эволюционной зависимости ароморфозов и идиоадаптаций углубить представление о результатах эволюции, рассмотреть общие закономерности биологической эволюции, выявить закономерности эволюционного процесса, проанализировать явление дивергенции и конвергенции на микроэволюционном уровне.

• Развивающие: продолжить развитие интеллектуальных и информационных умений через развитие биологических задач, требующих логического мышления, продолжить формирование умений анализировать, обобщать, работать с различными источниками информации, умений устанавливать причинно-следственные связи, делать выводы, логически мыслить, оформлять результаты мыслительных операций в устной и письменной форме. Развитие коммуникативных и рефлексивных умений.

• Воспитывающие: воспитание ответственного отношения к учебной деятельности, культуры труда и общения, формирование диалектико-материалистического мировоззрения, развитие познавательного интереса к предмету, признание ценности знаний для саморазвития.

Задачи:

• Повторить пройденный на прошлом уроке материал;

• Создать условия для постановки проблемной ситуации;

• Способствовать формированию у учащихся умений самостоятельного поиска ответов на проблему;

• Закрепить знания учащихся, полученные на уроке;

• Способствовать созданию творческой обстановки на уроке;

• Способствовать развитию коммуникативных способностей (умение взаимодействовать в небольших группах), способностей к оценочным действиям (самоанализу).

Планируемые результаты: учащиеся получают представления о закономерностях биологической эволюции, умеют оперировать понятиями: филогенез, дивергенция, конвергенция; могут объяснить и привести примеры основных форм филогенеза.

Тип урока: комбинированный.

Вид урока: урок усвоения знаний.

Метод ведения: диалоговое общение на основе работы с материалами учебника, таблиц, слайдов.

Уровень усвоения: частично-поисковый.

Формы организации учебной деятельности: устные ответы с места, самостоятельная работа с информационным материалом, заполнение таблицы, решение биологических задач, выполнение тестовой работы самостоятельно, осуществление самоконтроля и рефлексии.

Приемы деятельности учителя: создание условий для постановки проблемы, помощь учащимся в поиске ответов и решении спорных вопросов, создание ситуации успеха, подведение итогов работы.

Развитие умений учащихся: взаимодействовать в группах, применять знания в новой ситуации, решать нестандартные задачи, устанавливать причинно-следственные связи, развивать способности к самоанализу.

Основные понятия урока: филогенез, дивергенция, конвергенция

Выставление оценок за урок: по усмотрению учителя, самооценка учащихся.

План урока:

1. Организационный момент.

2. Актуализация знаний.

3. Постановка учебной проблемы.

4. Поиск решения проблемы.

5. Первичное закрепление знаний.

6. Вторичное закрепление знаний. Выполнение теста.

7. Подведение итогов урока. Рефлексия.

8. Домашнее задание.

Ход урока

1. Организационный момент.

Приветствие учащихся

Проверка внешней готовности учащихся к уроку. Создание позитивной мотивации.

- Здравствуйте ребята. Садитесь. За окном прекрасная погода и мы с там же хорошим настроением начнем урок. Ребята, назовите черты характера, позволяющие человеку добиться успехов в жизни. Ответы: добросовестность, честность, компетентность, любознательность, чувство долга, стремление, трудолюбие, старательность, доброта, деловитость и др.

Вот именно эти качества понадобятся нам сегодня на уроке.

Вы сидите в группах постоянного состава.

2. Актуализация знаний.

- А сейчас, вспомним прошлый урок. Какой вопрос мы с вами рассмотрели?

Главные направления эволюции.

- Назовите их. Биологического прогресс и регресс.

- Каковы пути достижения биологического прогресса?

арогенез (ароморфоз);

аллогенез (идиоадаптации);

катагенез, или общая дегенерация.

Работа в парах:

- Расскажите соседу по парте выше названные понятия.

Оцените с соседом по парте работу друг друга - по 2 балла за каждый правильный ответ. И сумму балла занесите в лист самооценки. Учащиеся работают парах .

-Арогенез (ароморфоз)( Или морфофизиологический прогресс, - эволюционное направление, сопровождающееся приобретением крупных изменений строения – ароморфозов. Ароморфоз означает усложнение организации, поднятие ее на более высокий уровень. Например, переход от пассивного питания к активному в связи с появлением челюстей у позвоночных; появление скелета, замена пластов гладкой мускулатуры у червей на пучки поперечнополосатой у членистоногих и, как следствие, повышение активности;)

-Аллогенез (идиоадаптации).( Эволюционное направление, сопровождающееся приобретением идиоадаптаций, или алломорфозов. Идиоадаптация – приспособление к специальным условиям среды, полезное в борьбе за существование, но не изменяющее уровня организации. Например, покровительственная окраска животных, колючки растений, плоская форма тела скатов и камбалы).

- Катагенез, или общая дегенерация.( Упрощение организации - морфофизиологический регресс – ведет к исчезновению органов активной жизни и носит название дегенерации. Общая дегенерация как путь биологического прогресса наблюдается у многих форм и связана с переходом к паразитическому или сидячему образу жизни. У растений – паразитов атрофируются корни, листья.).

-Второй этап проверки вашей готовности к уроку, это работа по карточкам, консультанты раздайте карточки. Ребята, вам необходимо из перечисленных примеров выбрать, что относится к ароморфозам, идиоадаптациям, дегенерации. Ответы напишите в таблицу.

1. Работа по карточкам с последующей взаимопроверкой

Что из перечисленного относится к ароморфозам, идиоадаптациям, дегенерации?

1. ячеистые легкие у рептилий;

2. первичная кора головного мозга у рептилий;

3. голый хвост у бобра;

4. отсутствие конечностей у змей;

5. отсутствие корней у повилики;

6. возникновение перегородки в желудочке сердца у рептилий;

7. молочные железы у млекопитающих;

8. образование ластов у моржей;

9. отсутствие кровеносной системы у цепней;

10. отсутствие потовых желез у собак.

Ключ: (слайд 1)

- Итак, время вышло. Обменяйтесь листочками возьмите простые карандаши и проверьте. На слайде вам представлены ответы, за каждый правильный ответ 1 балл. Свои баллы и оценки занесите в лист самооценки. Консультанты соберите карточки. Самопроверка, самооценивание. Консультанты собирают листочки. Учитель по слайду объясняет выставление баллов и оценок.

1. Результаты лабораторной работы "Выявление ароморфозов у растений, идиоадаптаций у насекомых" (проведена на предыдущем уроке в форме групповой работы).

- Ребята на прошлом уроке мы провели лабораторную работу "Выявление ароморфозов у растений, идиоадаптаций у насекомых" .

- Какие ароморфозы у водоросли, мха, папоротника, сосны и черники выявила первая группа? Какие вы сделали выводы?

(Основные ароморфозы у растений связаны с выходом на сушу и размножение.

С выходом на сушу у растений появляются ткани ( механические, проводящие и т.д.). Благодаря этому появляются и новые органы. Если у водоросли были только таллом и ризоиды, то у мхов появляется стебель, у папоротников прибавляется корневище и лист. У голосеменных + семена, у черники (Цветковое раст)+ цветы и в дальнейшем плоды.

Про размножение: чем лучше зачищен зародыш, тем больше вероятность его вырасти. Пример у папоротников, мхов споры, у голосеменных семя, у покрытосеменных семя защищено оболочкой, да ещё и часто имеет запас питательных веществ в семядолях, или эндосперм. В ходе эволюции каждый организм видоизменялся  приобретая ароморфозы и еще для того чтобы выжить в условиях данной среды приобретал какие либо приспособления например ароморфозы покрытосеменных (например ель и сосна) семена развиваются внутри плода) появление цветка и повышение эффективности опыления разными способами, двойное оплодотворение.

Вывод: Все крупные систематические группы (отделы, типы, отряды) возникли путем ароморфозов).

- Какие идиоадаптации у шмеля и черного елового усача выявила вторая группа? Какие вы сделали выводы? (Рассмотренные нами представители царства Животных относятся к одному классу Насекомых. В связи с этим имеют ряд сходств: хитиновый покров, 6 лап, голова, грудь, брюшко. Отличия, вероятно возникли в связи с приспособлениями по способу питания и среды обитания. Пример идиоадаптации-ротовой аппарат: лакающий у шмеля(с помощью длинного хоботка питаются нектаром клевера). Соответственно шмели обитают на цветущих лугах и лесах. У усача грызущий ротовой аппарат (питаются корой и побегами хвойных деревьев). Они обитают на кронах как стоящих, так и срубленных и упавших хвойных деревьев, чаще всего ель, изредка пихту, лиственницу и кедр.

Вывод: Мелкие систематические группы (семейства, роды, виды) возникают - в процессе эволюции путем идиоадаптации.

- Молодцы, консультанты соберите тетради для лабораторных работ .

3. Постановка учебной проблемы

- А сейчас, послушайте биологическую задачу. (Слайд 2)

"Поставлен эксперимент: в два аквариума были помещены головастики лягушек одного возраста. В первый аквариум в воду опустили сетку, которая не давала возможности головастикам всплывать и дышать атмосферным воздухом.

Результаты:

а) в первом аквариуме размеры головастиков увеличились;

б) во втором аквариуме появились лягушата.

Укажите причины различий полученных результатов".

Высказывание учащихся: Головастики дышат жабрами, а взрослые лягушки - легкими, жабр у них уже нет. Превратившись во взрослых лягушек головастики из 1 аквариума задохнулись бы т. к. уже не смогли бы дышать под водой. Поэтому головастики не имеющие доступа к поверхности и воздуху скорее всего вообще не станут лягушками.

Целеполагание.

- Как вы думаете, исходя от решения задачи, что сегодня мы с вами будем изучать на уроке? (Выяснять причины, законы биологической эволюции).

- Итак, тема сегодняшнего урока: Основные закономерности биологической эволюции. (Слайд 3)

Откройте тетради, запишите сегодняшнее число и тему урока.

-Сформулируйте цель урока. Выявить общие закономерности эволюции, т.е. формы эволюции.

-А еще мы, научимся ребята, определять результаты дивергенции и конвергенции, и узнаем, что такое гомологичные и аналогичные органы.

Эта тема важна

- для формирования научной картины мира,

- для понимания процессов, происходящих в природе;

- является основой для изучения тем "История развития жизни на Земле",

"Происхождение человека".

4. Поиск решения проблемы

- Ребята, мы уже знакомы с понятием эволюция. Давайте еще раз вспомним, определение. Эволюция – процесс исторического развития живой природы на основе изменчивости, наследственности и естественного отбора.

-Что является доказательством эволюционного процесса.

На сегодняшний день существуют, очень много фактов. Данные биохимии, генетики, эмбриологии, анатомии, систематики, биографии, палеонтологии, доказывающие образование крупных систематических групп, т.е. процесса макроэволюции – надвидовой эволюции.

- Дайте определение понятию макроэволюция. Макроэволюция – процесс образования новых семейств, отрядов, классов и типов, а также других надвидовых систематических единиц .

-Существуют способы осуществления макроэволюции. Среди них выделяют такие формы:

• Дивергенцию

• Конвергенцию

Учитель на магнитной доске строит схему:

Схема. Основные закономерности биологической эволюции

↓ ↓

Дивергенция Конвергенция

-Зарисуйте схему себе в тетрадь.

Рассмотрим более подробно эти формы и выясним их эволюционное значение. У вас было опережающее домашнее задание подготовить мини - презентации по данным формам эволюции.

Сейчас послушаем …………..Ученица выступает с презентацией и комментарием к слайдам.

- Молодец, садись. Найдите определение дивергенция в учебнике на с. 423 и запишите в тетрадь. Учащиеся записывают определение дивергенции с учебника .

Парная работа 1 группе .

- А, теперь задание 1 группе, изучив коллекцию головных мозгов позвоночных, сформулируйте понятие "гомологичные органы".

Демонстрация слайда.

"Строение передних конечностей разных классов позвоночных". (Слайд 4).

- Остальные внимание на экран. Сравните передние конечности разных классов позвоночных, найдите черты сходства, определите, какие функции они выполняют? Конечности позвоночных имеют сходные черты строения и общее происхождение. Но выполняют они разные функции. Н-р…

- Какой вывод вы можете сделать о внутреннем строении лапы крота, крокодила,

летучей мыши, птицы и т.д.? Различные по внешнему виду и функциям конечности млекопитающих состоят из сходных элементов: лопатки, костей плеча, предплечья, запястья, пясти, фаланг пальцев). Во всех случаях сохраняются единый план строения, сходства во взаимоотношении конечностей с остальными органами и исторического развития.

- Почему представители разных классов имеют общее внутреннее строение? Сходство в строении организмов разных таксонов, говорит о том, что они произошли от общего предка, и является доказательством эволюции.

-(Слайд 5). Вам представлены на сладе растения гороха, кактуса, росянки, сосны и лука. С чем связано такое разнообразие растение. Эти растения имеют видоизмененные листья. Что является примером гомологичных органов. У кактуса иглы, игольчатые листья у сосны, листья росянки, усики гороха, сочные и сухие чешуйки у лука.

- Ребята, оба направления, и дивергенция и конвергенция, схожи тем, что в процессе течения, которых появляются органы. Но какие они и как они называются, мы сейчас узнаем. Учитель продолжает строить схему на доске. Прикрепляет к магнитной доске понятие «органы».

Схема. Основные закономерности биологической эволюции

↓ ↓

Дивергенция Конвергенция

Органы

- Запишите!

Парная работа.

- Итак, 1 группа, ознакомьте с результатами работы по коллекции головных мозгов позвоночных; дайте определение гомологичных органов.

1 ученик. Головной мозг человека и высших позвоночных животных состоит из одинаковых отделов. Наибольшее сходство имеется в строении мозга человека и человекоподобных обезьян. Это является доказательством животного происхождения человека и объясняется тем, что человек и современные антропоиды происходят от общих животных предков.

2 ученик. Органы с общим планом строения, развивающиеся из сходных зачатков, находящиеся в сходном соотношении с другими органами и выполняющие как сходные, так и различные функции, называются гомологичными.

Учитель продолжает строить схему на магнитной доске понятие "гомологичные ".

Схема. Основные закономерности биологической эволюции

↓ ↓

Дивергенция Конвергенция

Органы

Гомологичные

- Что лежит в основе сходства гомологичных органов? Наличие у организмов разных групп гомологичных органов дает возможность установить степень родства между ними, проследить их эволюцию.

- Найдите характеристику понятия в учебнике на с.88 или 424. Запишите определение. Запись определения "гомологичные органы".

Групповая работа.

- А теперь, вторая группа, ваша задача, изучив гербарии боярышника, барбариса, белой акации и шиповника, рассмотрите защитные приспособления растений от поедания животными, дайте определение "аналогичные органы".

Демонстрация слайда. (Слайд 6).

"Сумчатый муравьед, муравьед, трубкозуб, броненосец, панголин".

- Ребята, внимание на экран. Сравните представителей разных систематических групп позвоночных, обитающих, часто, на географически очень удаленных территориях.

Чем вызвано сходство их ротового аппарата? Эти животные хоть и обитают на разных географических территориях, схожи тем, что все они питаются насекомыми. И поэтому ротовой аппарат имеет такое строение.

- А теперь, послушаем и посмотрим презентацию ……………. про следующую форму эволюции - конвергенцию.

-Спаибо! Молодец!Ученица садится на место.

-А теперь, найдите определение в учебнике на с. 424 и запишите в тетрадь. Учащиеся записывают определение конвергенция.

Парная работа.

- Вторая группа. Вы готовы. Ознакомьте с результатами работы по гербариям боярышника, барбариса, белой акации и шиповника; какие органы называются аналогичными?

1 ученик. Мы изучили колючки акации, барбариса, боярышника и ежевики. Все эти органы аналогичные и не свидетельствуют о родстве рассматриваемых форм, они показывают лишь сходные направления приспособления, вызываемые в процессе эволюции действием естественного отбора (сохранялись и получали развитие формы растений, защищенные от поедания крупными растительноядными позвоночными).

2 ученик. И мы выяснили, что аналогичные органы лишь внешне сходны, что вызвано, как правило, выполнением сходных функций, а не общим происхождением. Для установления родства и выяснения путей эволюции изучаемых групп эти органы не имеют значения.

Учитель прикрепляет понятие «аналогичные » к магнитной доске, продолжая схему.

Основные закономерности биологической эволюции

↓ ↓

Дивергенция Конвергенция

Органы

Гомологичные Аналогичные

- Итак, найдите это определение в учебнике на с.89 или с.425. Запишите в тетрадь.

(Слайд 7). Ребята, рассмотрите рисунки "Крот и медведка, глаз человека и осьминога, крыло птицы и бабочки, отражающие аналогию органов".

- Как могло возникнуть сходное внешнее сходство у животных разных систематических групп? Все представленные виды не являются родственными группами , но они имеют сходное строение, потому что обитают в одинаковых условиях, и это снова является примером конвергенции.

- Одной из форм вот такого, конвергентного развития является параллелизм.

А теперь, давайте, послушаем ………….. Выступление ученицы с презентацией.

- Как вы думаете, как мы запишем это направление эволюции в нашей схеме. Как отдельное направление или вытекающее из уже названных направлений. Под конвергентным направлением стрелку вниз, так как параллелизм одна из форм конвергенции.

Основные закономерности биологической эволюции

↓ ↓

Дивергенция Конвергенция

Органы

Гомологичные Аналогичные

↓

Параллелизм

-Найдите определение параллелизма в учебнике на с. 426 , запишите это определение с учебника.

- Может ли эволюционный процесс дать обратный ход и жизнь вернется к истокам?

• Как вы думаете, если восстановить на Земле прежние условия существования, появятся ли вновь динозавры. (слайд 8). Высказывание аргументов “за” и “против”. Группа организмов не может вернуться к стадии, уже осуществленной в ряду ее предков.

Виды отличаются друг от друга не отдельными признаками, а сложными комплексами признаков. А повторение всего комплекса признаков невозможна.

- Исходя из этого какой можно сделать вывод. Эволюция – непрерывный процесс возникновения и развития новых адаптаций, непрерывна, необратима.

- Да! После возникновения крупных систематических групп на пути арогенеза начинается дивергентная эволюция путем приобретения идиоадаптаций. Молодцы.

Релаксация. (Звучит музыка природы).

Сядьте удобнее, закройте глаза. Представьте, что вы лежите на красивой поляне. Сделайте глубокий вдох и медленно делайте выдох, пусть все напряжение уходит. Вокруг зеленая трава вдалеке большой лес, поют птицы. Вы чувствуете, какая теплая земля. Светит яркое солнышко. Один теплый лучик упал на ваше лицо. Лицо стало теплым и расслабилось. А луч света пошел гулять по вашему телу. Вам хорошо приятно греться на солнышке. Вокруг зеленая трава, вдалеке большой лес. Поют птицы. Вы чувствуете, какая теплая земля. Земля вам дает силу и уверенность. Сделайте глубокий вдох и медленно делайте выдох, пусть все напряжение уходит. Еще раз вдох и выдох… на счет 5 вы вернетесь обратно. 1 – вы чувствуете, как хорошо лежать и отдыхать. 2, 3, 4 – у вас открываются глаза, 5 - вы возвращаетесь к уроку полные сил и уверенности. Дети делают то, что им говорит учитель.

5. Закрепление знаний.

1. К доске вызываются 2 человека.

- Среди иллюстраций которые вам даны, найдите гомологичные и аналогичные органы, и объясните почему вы так решили. Учащиеся выходят вдвоем. Среди данных рисунков выбирают гомологичные и аналогичные органы. Н-р, крыло бабочки и летучая мышь, рыба и рак- аналог.орг. кенгуру и лягушка – гомологичные органы.

В это время проводится фронтальная беседа:

- Что такое дивергенция?

- Что такое конвергенция?

- Гомологичные органы?

- Аналогичные органы?

-Что такое параллелизм?

Работа с учебником.

Стр.90 или 426, рис. 2.8 или 13.8. "Приспособления для парения в воздухе позвоночных животных".

- Докажите, что эти приспособления являются аналогичными органами.

6. Обобщение.

- Задание: основываясь на изученном материале, опорных точках учебника основных положениях сформулируйте выводы по теме.

Таблица " Схема эволюционных взаимоотношений между основными

группами современных клеточных животных".

Вывод о единстве происхождения всех живых организмов. В одинаковых условиях существования животные, относящиеся к разным систематическим группам, могут приобретать сходное внешнее строение (конвергентное сходство)

Филогенетическое дерево (эволюционное дерево, дерево жизни) — дерево, отражающее эволюционные взаимосвязи между различными видами или другими сущностями, имеющими общего предка.

Вершины филогенетического дерева делятся на три класса: листья, узлы и (максимум один) корень. Листья — это конечные вершины, то есть те, в которые входят ровно по одному ребру; каждый лист отображает некоторый вид живых организмов (или иной объект, подверженный эволюции, например, домен белка). Каждый узел представляет эволюционное событие: разделение предкового вида на два или более, которые в дальнейшем эволюционировали независимо. Корень представляет общего предка всех рассматриваемых объектов. Ребра филогенетического дерева принято называть «ветвями».

Идея «дерева» появилась в ранних взглядах на жизнь, как на процесс развития от простых форм к сложным. Филогенетическое древо наглядно показывают взаимосвязи между живыми организмами.

-Спасибо! Молодец! Консультанты раздайте листочки. Ребята, листочки подпишите.

2. Сравните организмы и объясните, к какому явлению относится их сходство или различие. Ответы внесите в таблицу

1. Медведка и крот (сходство форм передних ног)

2. Сосна обыкновенная и сосна кедровая (различия в строении)

3. Заяц-беляк и заяц-русак

4. Верблюд и курдючная овца (запас жира)

5. Верблюд одногорбый и верблюд двугорбый

6. Речной рак и скорпион (имеют клешни)

7. Речной рак и краб (имеют клешни)

8. Виноградная улитка и большой прудовик

9. Плавунец окаймленный и плавунец черный-тинник

10. Тушканчик и кенгуру (длинные задние ноги)

11. Лягушка и жаба

12. Лягушка и комнатная муха (анабиоз)

13. Бражник и колибри (не садятся на цветок в процессе питания, а зависают над ним в воздухе, быстро-быстро перебирая узкими крыльями)

14. Еж и ехидна (сходство покрова)

Ключ (слайд 9)

-Сейчас обменяйтесь листочками. Возьмите карандаши. Проверьте правильность ответов . На листы самооценки занесите баллы и оценки на закрепление материала. Теперь , возьмите свои листы самооценки подчитайте общее количество баллов за весь урок и поставьте себе оценку. Приложение №1.

7. Подведение итогов урока.

Ребята, какую цель мы поставили вначале урока, достигли ли мы этой цели? (высказывания учащихся)

На уроке мы научились ставить перед собой цель и добиваться ее решения; вы показали ваши умения логически мыслить, отбирать и оценивать информацию. Чтобы быть успешным сегодня нужно обладать информационной грамотностью. Сегодня вы, ребята, сделали еще один шаг на пути к овладению этим искусством.

Рефлексия

Довольны ли вы своими результатами?

Предлагается небольшая анкета, которая позволяет осуществить самоанализ, дать качественную и количественную оценку уроку

8. Домашнее задание на карточках

1) П. 13, вопросы к тексту. Текст на стр. 87 - 90, проанализировать рис. 2.7. на стр. 89.

2) Для желающих: подобрать примеры конвергенции и дивергенции, используя Интернет или дополнительную литературу.

3)В книге "Краткий очерк теории Дарвина" К.А.Тимирязев писал: "Смерть, рано или поздно пересекающая все уродливое, все бесполезное, все несогласное с окружающими условиями, и есть источник и причина красоты и гармонии органического мира".

Согласны ли вы с таким высказыванием? Перечислите аргументы "за" или "против".

- Вы сегодня очень старались! Спасибо вам за урок!

Приложение №1

Лист самооценки

Тема «Основные закономерности биологической эволюции».

Дата урока _______________

Ф.И.О. ________________________________________

Оцените свою работу на уроке (Итого).

Лист самооценки

Тема «Основные закономерности биологической эволюции».

Дата урока _______________

Ф.И.О. ________________________________________

Оцените свою работу на уроке (Итого).