Методическая разработка урока по дисциплине «Биология» на тему «ВОЗНИКНОВЕНИЕ ЖИЗНИ НА ЗЕМЛЕ»

Министерство образования Пензенской области

Государственное бюджетное образовательное учреждение

Среднего профессионального образования Пензенской области

«Каменский колледж промышленных технологий и предпринимательства»

Методическая разработка урока

по дисциплине «Биология»

на тему

«ВОЗНИКНОВЕНИЕ ЖИЗНИ НА ЗЕМЛЕ»

Каменка

Цель урока: сформировать у обучающихся представление о сущности жизни, истории развития взглядов на происхождение жизни.

Задачи урока:

- образовательные (дидактические) – рассматривая развитие планеты Земля и происхождение жизни на ней, сформировать представление о процессах, происходящих в природе на различных исторических этапах её развития. Продолжить изучение эволюционных процессов с точек зрения разных учёных.

- воспитательные – продолжить формирование научного мировоззрения на основе знаний о жизни, её возникновении на планете Земля и эволюционном развитии.

- развивающие – продолжить формирование умений самостоятельной учебной деятельности, работы с дополнительной литературой, развивать умение работать с ЛОК, ведение дискуссии.

Тип урока: комбинированный

Оборудование: таблицы «Галапагосские острова», «Вьюрки Галапагосских остров», «Происхождение жизни на Земле», «Схема опыта Пастера», «Схема аппарата Миллера», «Образование коацерватной капли»; портреты Л. Пастера, Ф. Реди; окаменелые останки раковинных моллюсков мезозойского периода; листы с тестовыми заданиями.

Пояснительная записка

Урок на тему «Возникновение жизни на Земле» проводится в соответствии с разработанным календарно – тематическим планом, составленным на основе примерной программы по биологии, предназначенной для ССУЗов.

Тема предполагает наличие у обучающихся знаний о строении клетки, об эволюционных процессах, происходящих в органическом мире, и позволяет не только обобщить имеющиеся у обучающихся знания, но и выстроить их в систему. Кроме того, предметная тема содействует формированию научного материалистического мировоззрения.

Ход урока:

I. Организационный момент (выявление отсутствующих, постановка цели и задач урока).

II.Проверка знаний.

На предыдущем уроке мы рассматривали основные понятия эволюции, взгляды некоторых учёных на изменения, происходящие в природе. Но прежде, чем заострить ваше внимание на этом, давайте вспомним:

1. Что называют эволюцией?

Ответ учащихся.

Эволюция – это процесс исторического развития органического мира.

1. Хорошо. В чём отличие эволюции от простого развития?

Ответ учащихся.

Во – первых, эволюция – это исторический процесс, охватывающий несколько миллионов лет.

Во – вторых, в ходе эволюции осуществляется преобразование от простых форм к более организованным.

В- третьих, в процессе эволюции организмы постоянно приспосабливаются к меняющимся условиям среды.

1. Молодцы! А теперь задание: «Представьте, что вы – Карл Линней. Каковы ваши взгляды относительно эволюционных процессов»?

Ответ учащихся.

Карл Линней вообще отрицал эволюцию, он считал, что всё в природе создано Творцом и никогда не изменяется. Такое мировоззрение называется метафизическим. Но, не смотря на такие абсурдные взгляды он внёс огромный вклад в развитие биологической науки:

- ввёл понятие «вид», хотя только по внешним признакам;

- предложил ввести в биологическую науку единый язык – латинский;

- ввёл двойную (бинарную) номенклатуру в названии организмов - родовое плюс видовое (например: слон африканский, слон индийский);

- создал самую совершенную на тот период, но искусственную классификацию. Для её создания он использовал принцип иерархичности, соподчинённости, т.е. вид подчиняется роду, род – отряду и так далее. Самая мелкая таксономическая единица – вид;

- за всю жизнь он описал более 8000 видов растений и 4000 видов животных.

4) Замечательно. В чём же отличие искусственной классификации от естественной?

Ответ учащихся.

В естественной классификации прослеживается не только сходство внутреннего и внешнего строения, но и происхождение от единого предка, следовательно, родственные связи.

1. Скажите, а как бы объяснил Карл Линней вот эти находки?

( Показ окаменелых остатков раковинных моллюсков мезозойского периода, найденных в Чаадаевке). Это окаменелые остатки древних моллюсков: белемнита и аммонита.

Ответ учащихся.

Он не смог бы объяснить существование организмов, которые отличались от современных. А если бы и попытался, то по его мнению «так было угодно Творцу».

Итак, постепенно, мы добрались до учёного, который попытался объяснить эти находки.

1. Каковы же были взгляды на историческое развитие органического мира Жана – Батиста - Ламарка.

Ответ учащихся.

Французский естествоиспытатель Ж- Б Ламарк утверждал, что виды могут изменяться, просто мы не можем наблюдать эти изменения, т. к. на них затрачивается несколько тысяч лет. По его мнению эволюция существует и происходит от низших форм к высшим. На основе этих утверждений он создал первое эволюционное учение и поднял вопрос о факторах эволюции. Главной причиной эволюционных процессов он считал внутреннее стремление к совершенству, т. е. сам организм совершенный, а достигается это путём упражнений и тренировки и если организм достиг совершенства, то это обязательно передаётся по наследству. Свои взгляды изложил в труде «Философия зоологии».

1. Попытайтесь объяснить с позиции Ж-Б Ламарка, почему у куропатки яйцо имеет пёструю окраску?

Учащиеся высказывают различные предположения и в ходе дискуссии приходят к мнению, что с точки зрения Ж-Б Ламарка это явление не объяснимо.

1. Кто же впервые дал понять, что в результате тренировок эволюция идти не может? И как он объяснил эволюционный процесс?

Ответ учащихся.

Ч. Дарвин создал научную теорию эволюции, которая способна была объяснить причины приспособленности живых существ к условиям существования. Основные принципы эволюционного учения Ч.Дарвина сводятся к следующим положениям:

а) каждый вид способен к безграничному размножению;

б) потенциал неограниченного размножения не реализуется из – за нехватки жизненных ресурсов. В борьбе за существование гибнет большая часть особей;

в) гибель или успех носит избирательный характер, выживают и оставляют потомства те особи, которые лучше приспособлены к данным условиям среды. Избирательное выживание Ч. Дарвин назвал естественным отбором;

г) под действием естественного отбора, происходящего в разных условиях, группы особей приобретают настолько существенные отличия, что превращаются в новые виды. Это принцип расхождения признаков. Независимо от Ч. Дарвина к подобным эволюционным идеям пришёл английский зоолог А. Уоллис.

1. Новые учения не возникают на пустом месте. Что же послужило толчком для формирования подобных идей?

Ответ учащихся.

Развитие капитализма в начале XIX века ускорило развитие науки, промышленности и сельского хозяйства. Необходимость в новых материалах давало зелёный свет наукам. А то, что из одной исходной породы лошадей можно получить несколько, доказывало существование эволюции. Все предпосылки дарвинизма можно разделить на две большие группы.

Предпосылки дарвинизма

Общественно – научные (развитие промышленности, сельского хозяйства, торговли)	Научные (успехи естественных наук)
	а) Геология. Если изменяется поверхность Земли, то изменяются и животные и растения.
	б) Цитология. Изобретения микроскопа открыло мир клеток и указало на сходство клеток.
	в) Палеонтология. Сходство ископаемых животных с современными.
	г) Эмбриология. Сходство этапов, в результате развития эмбрионов различных групп животных.

Таким образом, успехи науки и практической деятельности, заложили фундамент, на котором и развивалась эволюционная теория.

1. Как же Ч.Дарвину удалось подтвердить свою правоту?

Ответ учащихся.

Во время кругосветного путешествия на корабле «Бигль» Ч. Дарвин посетил Галапагосские острова. И его внимание привлекли птицы вьюрки. Вьюрки сумели приспособится к различным условиям существования и в результате эволюции появилось 13 новых видов вьюрков. (Рассказ по таблицам «Галапагосские острова», «Вьюрки Галапагосских островов».

1. Итак, мы рассмотрели взгляды трёх учёных. А теперь представьте, что вы: 1 ряд – К. Линней.

2 ряд – Ж- Б. Ламарк.

3 ряд – Ч. Дарвин.

Попытайтесь объяснить со своей точки зрения: «Почему у жирафа длинная шея»?

В процессе дискуссии учащиеся указывают особенности мировоззрения трёх учёных:

К. Линней – жираф создан творцом с длинной шеей;

Ж – Б. Ламарк – шея удлинялась во время тренировок, когда животное тянулось к пище и это передавалось потомкам;

Ч. Дарвин – в результате действия борьбы за существование и естественного отбора выжило наиболее приспособленное животное.

1. А теперь ответьте на задание теста. На эту работу вам отводиться 10 минут.(Приложение).

Учащиеся работают письменно, индивидуально с тестовыми заданиями.

III. Изучение нового материала

Вам, наверняка, задавали в детстве коварный вопрос: «Что сначала появилось – яйцо или курица»? Как вы на него отвечали? Вот сегодня мы ответим на этот вопрос, а также выясним, как появилась планета Земля и жизнь на ней.

Ответ учащихся.

Если отвечали яйцо, спрашивали – откуда оно?

- Из курицы.

Если отвечали курица, спрашивали – откуда она?

- Из яйца.

Получается замкнутый круг.

Итак, тема нашего урока: «Возникновение жизни на Земле».

План:

1. Возникновение планеты.

2. Понятие «жизнь». Общие признаки живого.

3. Развитие представлений о возникновении жизни.

4. Современные взгляды на возникновение жизни.

Учащиеся пишут тему и план в тетрадь.

1. Возникновение планеты (рассказ).

Представьте, что у нас есть машина времени и сейчас мы перенесёмся на 20 млрд. лет назад. Мы находимся в просторах Вселенной в большом водородном облаке. Это облако вращается и сжимается. В результате сжатия происходит радиактивные реакции, которые приводят к гигантскому взрыву. В результате взрыва 15 млрд. лет назад образовалась звезда – Солнце и газопылевое облако, вращающееся вокруг него. При вращении газопылевое облако уплотнилось, мелкие частички притягивались к более крупным, в результате образовались астероиды, а затем и девять планет Солнечной системы. Так, образовалась Земля, 6-7 млрд. лет назад.

Первоначально планета была холодной, но вследствие радиактивного распада в ядре она разогревается до 1000С. Внутреннее тепло начинает выходить в результате землетрясений и извержений. Вместе с теплом выходит газы: (СО₂,Н₂О, Н₂S, СН₄, НN₃ и др.), которые и образуют атмосферу, названную первичной. Со временем радиактивный распад прекращается и Земля остывает. Атмосферные газы выпадают в виде осадков и образуют первичную гидросферу, состоящую из водных растворов этих газов. Это было 4,5 – 5 млрд. лет назад.

А теперь попробуйте это восстановить в виде логически – опорного конспекта.

Учащиеся составляют ЛОК на доске и в тетради.

Н₂

20 млрд. лет назад

15 млрд. лет назад

взрыв

ГАЗ

ПЫЛЬ

уплотнение облака

6- 7 млрд. лет назад

T = “---”

T = 1000⁰

CН_4, СО_2, Н₂О, Н₂S, NН_3, N_2, Н₂

первичная атмосфера

Т = 100⁰С

первичная гидросфера

4, 5 – 5 млрд. лет назад

1. Понятие «жизнь». Основные признаки живого (эвристическая беседа).

Теперь нам придётся на время покинуть машину времени. Прежде чем рассматривать появление живых организмов, определим, что же такое жизнь? Что характерно для живого организма?

В результате беседы и дискуссии выясняем основные признаки живого (записываются на доске и в тетради).

В связи с тем, что чёткого понятия «жизнь» нет, то рассмотрим признаки, отличающие живое от неживого:

а) определённый химический и элементарный состав;

б) клеточное строение (кроме вирусов);

в) обмен веществ и энергозависимость;

г) саморегуляция и гомеостаз;

д) раздражимость и психические функции;

е) наследственность и изменчивость;

ж) размножение и репродукция;

з) адаптация;

и) онтогенез и филогенез;

к) целостность;

л) дискретность.

Подумайте, что имел в виду Ф. Энгельс, говоря: «Жизнь есть способ существования белковых тел»?

Ответ учащихся.

Он подчёркивает особый состав живых организмов – главное отличие от неживого.

1. Развитие представлений о возникновении жизни (гипотезы происхождения жизни).

Итак, теперь, мы можем отличить живое от неживого. Каким же образом на планете, где есть только неживое, смогла возникнуть жизнь?

С глубокой древности и до нашего времени было высказано бессчётное количество гипотез о происхождении жизни на земле. Всё их многообразие сводится к 2 взаимоисключающим точкам зрения.

Теория биогенеза (греч. «био» - жизнь, «генезис»- происхождение): живое только от живого.

Теория абиогенеза («а» - лат. отрицательная приставка): живое из неживого.

Что могло подтвердить или опровергнуть ту или иную гипотезу?

Ответ учащихся.

Практика, опыт.

Вам было дано задание: представить несколько гипотез возникновения жизни.

Учащиеся, получившие опережающее задание, предлагают гипотезы.

1. Божественного происхождения жизни на Земле. Американские учёные определили даже время создания 4004 г. до н.э. 23 октября в 9 часов утра.

2. Гипотеза панспермии.

3. Гипотеза самопроизвольного зарождения жизни.

Вот на этой гипотезе мы остановимся чуть более подробно и с помощью машины времени перенесёмся в средние века. И вот вам несколько рецептов, которые были даны алхимиком Ван Гельмонтом.

- Положи в горшочек зерна, заткни его грязной тряпкой. Через 21 день появятся мыши.

- Выдолбите углубление в кирпиче и положите траву базилика, закройте вторым кирпичом. Через несколько дней из травы появятся скорпионы.

Врач Парацельс пошёл дальше и предложил рецепт искусственного создания человека («гомункулюса»).

- Возьми кровь и оставь гнить её в запечатанной тыкве, потом перелейте в лошадиный желудок. Полученное существо кормите втайне человеческой кровью.

- Через некоторое время произойдёт живой ребёнок, но весьма малого роста.

Лейбниц был сторонником теории самозарождения.

В XIV веке по гипотезе самозарождения был нанесён сокрушительный удар итальянским учёным Франческо Реди. Он у нас присутствует и сам расскажет о своих опытах.

Учащийся от имени Ф. Реди описывает опыты, в результате которых он пришёл к выводу, что всё живое только от живого.

Вам знакомо слово «пастеризация»? Оказывается, этому процессу мы обязаны Луи Пастеру, который экспериментально подтвердил выводы Ф. Реди.

Учащийся от имени Л. Пастера описывает опыты, показывает на таблице «Схема опыта Пастера» и предлагает выводы Л. Пастера.

1. Современные взгляды на возникновение жизни (гипотезы А. И. Опарина и Дж.Холдейна).

Гипотеза биохимической эволюции.

Таким образом, мы пришли к выводу, что живое может возникнуть только из живого. Так как же появилось живое на планете Земля?

Эту тайну нам откроет русский учёный Александр Иванович Опарин.

Приглашается учащийся, играющий роль академика А. И. Опарина и предлагает вниманию теорию коацерватных капель, используя таблицу «Образование коацерватной капли».

Гипотеза А. И. Опарина была экспериментально подтверждена опытом У. Миллера.

Учащийся от имени У. Миллера рассказывает о своём опыте, используя таблицу «Схема аппарата Миллера».

В 1928 году англ. учёный Дж. Холдейн независимо от А. И. Опарина пришёл к сходным выводам. Но в отличие от А. И. Опарина, который отдавал первенство белкам, он отдал нуклеиновым кислотам.

IV. Закрепление изученного материала.

Спасибо большое всем учёным. А теперь уважаемые путешественники попробуем сформулировать вывод.

В результате беседы выясняются основные этапы возникновения живых организмов.

1. Синтез из неорганических веществ органических. (Опыт Миллера).

2. Образование коацерватных капель.

3. Возникновение и самовоспроизведение, обмен веществом и энергией. Коацерват превращается в клетку.

4. Возникновение ядра в клетке (эукариоты).

А теперь вернёмся в наше время – (начало XXI века) и попытаемся ответить на вопрос: «Что же сначала появилось – яйцо или курица»? Если есть затруднение, вспомните строение яйца.

Ответ учащихся.

Первоначально появилось яйцо, так как оно представляет собой крупную клетку. И только позже в процессе эволюции из одноклеточного организма появился многоклеточный – курица.

Молодцы! Мы сегодня с вами проделали огромную работу, на которую у природы ушло несколько миллиардов лет и выяснили, как образовалась наша планета и жизнь на ней.

V. Рефлексия. Для подведения итогов урока воспользуюсь упражнением «Плюс-минус-интересно».

VI. Домашнее задание.

Параграф 53, 54. Подумайте над вопросами: «Возможно ли возникновение жизни на Земле сейчас»? «Как, на ваш взгляд, повлияло на дальнейшую эволюцию истощение запасов питательных веществ в водах первичного океана»?

Приложение 1

Тест

Задание: из перечисленных утверждений выбрать и указать номера тех, которые соответствуют:

Вариант I – К. Линнею Вариант – II – Ж- Б. Ламарк

1. Автор в книге «Философия зоологии» доказывал изменяемость видов.

2. Сходство видов – результат их родства.

3. Описал более 8000 видов растений и 4000 видов животных.

4. Организмы не обладают способностью изменяться.

5. В природе выживают наиболее приспособленные организмы.

6. Ввёл термин « биология».

7. Изменчивость – это результат влияния внешней среды и внутреннего стремления к прогрессу.

8. Приспособленность организмов – это результат премудрости творца.

9. Причина естественного отбора – борьба за существование.

10. По своему мировоззрению метафизик.

11. Высшие формы произошли от низших.

12. Заложил основы первой естественной классификации.

13. Виды произошли путём эволюции от ранее живших.

14. Усовершенствовал биологический язык, введя латинские названия.

15. Впервые поставил вопрос о факторах эволюции.

16. Постоянство видов – кажущееся явление.

17. Изучал вьюрков на Галапогосских островах.

18. Создал первое эволюционное учение.

19. Приспособление организмов – это результат упражнений.

20. Впервые построил искусственную систематику органического мира.

Приложение 2

Для письменного выполнения предлагается заполнить таблицу из трех граф. В графу «П» - «плюс» записывается все, что понравилось на уроке, информация и формы работы,  которые вызвали положительные эмоции, либо по мнению учащегося могут быть ему полезны для достижения каких-то целей. В графу «М» - «минус» записывается все, что не понравилось на уроке, показалось скучным, вызвало неприязнь, осталось непонятным, или информация, которая, по мнению учащегося, оказалась для него не нужной, бесполезной с точки зрения решения жизненных ситуаций. В графу «И» - «интересно» учащиеся вписывают все любопытные факты, о которых узнали на уроке и что бы еще хотелось узнать по данной проблеме, вопросы кпреподавателю.

П (ПЛЮС)	М (МИНУС)	И (ИНТЕРЕСНО)

Используемая литература:

1. «Общая биология» под редакцией Д.К.Беляева, Г.М.Дымшица, М, Просвещение, 2010 г.

2. «Общая биология» под редакцией В.И.Сивоглазова, И.Б.Агафонова, Е.Т.Захарова, Дрофа, М, 2009 г.

3. О.Г. Анастасова. «Самостоятельные работы учащихся по общей биологии», М, Просвещение, 2008г.

4. А. И. Воронцов. « Эволюция органического мира», М, Просвещение, 2008г.

5. Е. Н. Корсужная. «Уроки общей биологии», М, Просвещение, 2006 г.

6. А.О.Рувинский. «Общая биология для углубленного изучения», М, Просвещение, 2007г.