Урок «Многообразие и значение бактерий»
Цель: формирование представления о царстве бактерий с помощью технологии развития критического мышления учащихся.
Задачи:
Обучающие: познакомить учащихся с особенностями строения и жизнедеятельности бактерий, выявить их роль в современной биосфере и в жизни человека.
Развивающие: формировать умения и навыки работы с информацией, формулирования и решения проблем; развивать творческие и коммуникативные способности; обучать активному восприятию изучаемого материала, умению соотносить старые знания с новыми, самостоятельно обобщать и классифицировать изученный материал.
Воспитательные: воспитание человека критически думающего; формирование представлений о необходимости соблюдения гигиенических норм в повседневной жизни.
Оборудование: лабораторное оборудование, культура бактерий, презентация.
Ход урока
Технология критического мышления основана на следующих пяти положениях:
1. Критическое мышление – мышление самостоятельное.
2. Отправным пунктом критического мышления является информация; мотивация, необходимая для критического мышления, основана на знании.
3. Критическое мышление начинается с постановки вопросов и уяснения проблем, которые нужно решить.
4. Критическое мышление подразумевает убедительную аргументацию.
5. Критическое мышление социально: всякая мысль проверяется и оттачивается, когда ею делятся с другими.
В основе технологии развития критического мышления учащихся лежит трехфазовая структура урока:
I фаза – вызов – активация имеющихся знаний и пробуждение интереса к получению новой информации;
II фаза – осмысление содержания, накопление информации;
III фаза – рефлексия – рождение нового знания.
На каждом этапе занятия используются различные приемы данной технологии.
I. ВЫЗОВ
Прием «Корзина идей»
На партах – чашки Петри с приготовленной питательной средой (вареный картофель), на
которой выращены колонии бактерий – непонятные пока для учащихся цветные бляшки. Учащимся предлагается подумать и ответить на вопросы: что это; относится к живой или неживой природе; приносит вред или пользу природе; маленькие или большие; много ли их в мире? Все высказывания записываются на доске в «Корзине идей» и остаются до конца урока для омысления и рефлексии.
Учитель. Около 4,5 млрд лет назад на Земле было пустынно. Поверхность планеты была расплавлена, и ничего живого на ней тогда быть не могло. Прошли сотни миллионов лет, пока Земля остыла настолько, что вода перестала полностью испаряться с поверхности и появился океан. Прошло еще несколько сотен миллионов лет, и на Земле появились первые живые существа – бактерии. Впервые бактерии увидел в оптический микроскоп и описал в 1676 г. голландский ученый-натуралист Антони ван Левенгук. Он назвал их «анималькули», что означает «маленькие зверушки» по латыни.
Прием «Пять утверждений «Верю – не верю»
Класс делится на группы. Каждой группе выдаются вопросы, на которые они должны ответить: согласны – поставить плюс, не согласны – минус, сомневаются – знак вопроса.
На работу отводится 3 мин, затем результат выносится на доску.
Вопросы :
1. Клетки бактерий устроены примитивнее (проще), чем клетки растений.
2. Всем бактериям для жизни нужен кислород, т.к. они живые.
3. Питаются бактерии только за счет живых организмов (паразитируют на них).
4. Бактерии живут только там, где тепло, влажно, много пищи
5. Бактерии приносят человеку только вред.
II. ОСМЫСЛЕНИЕ
Прием «Корзина идей»
Задается проблемный вопрос: «В чем проявляется примитивизм бактериальной клетки, чем она уступает клетке растений?».
Все предложенные ответы записываются на доске в «Корзину идей»: отсутствие хлоропластов, ядра, вакуолей, ядерное вещество в цитоплазме. На экран проецируется слайд с рисунками растительной и бактериальной клеток, сравнивая которые, учащиеся и высказывают свои предположения.
Бактериальная клетка обычно окружена плотной внешней оболочкой, которая позволяет ей сохранять постоянную форму, характерную для каждого типа бактерий. Прочность оболочке придает муреин, который характерен только для бактерий и не встречается в растительных и животных клетках. Размеры типичных бактериальных клеток обычно лежат в пределах от 0,5 до 5 мкм (1 мкм = 10–6 м), но встречаются бактерии длиной до 0,5 мм и совсем маленькие – 0,3 мкм и даже меньше.
Вывод: клетки бактерий устроены примитивнее клеток растений, т.к. у них нет ядра, других органоидов.
На доску вывешивается крупная табличка «Нет ядра – прокариоты».
Лабораторная работа
1. Инструктаж по технике безопасности.
2. Рассматривание бактериальной клетки под микроскопом, определение формы бактерии.
Прием «INSERT» (технология работы с текстом)
Индивидуальная работа с текстом. По ходу чтения ставятся значки:
«V» – уже знал, «+» – новое, «–» – думал иначе, «?» – не понял, хочу разобраться (эти места в тексте нужно подчеркнуть).
Бактерии господствовали на Земле около 2 млрд лет, прежде чем появились другие организмы. Несмотря на возраст, они до сих пор являются процветающей группой организмов. В настоящее время их можно встретить практически везде, даже там, где другие организмы выжить не могут. Их находят в струях гейзеров с температурой выше 100 °С,в вечной мерзлоте Арктики, в океане на глубине 11 км, на высоте 41 км в атмосфере, в недрах земной коры на глубине в несколько километров. Бактерии остаются жизнеспособными, получив дозу радиации, в 10 тыс. раз превышающую смертельную для человека. Они могут переносить условия открытого космоса. В неблагоприятных условиях (при недостатке пищи, влаги, резких изменениях температуры) у некоторых бактерий цитоплазма образует новую, более плотную оболочку клетки. Такую бактериальную клетку называют спорой. Споры некоторых бактерий сохраняются очень долго в самых неблагоприятных условиях. Они выдерживают высушивание, жару и мороз, не сразу погибают даже в кипящей воде. Споры легко разносятся ветром, водой и т.д. Их много в воздухе и почве. В благоприятных условиях спора прорастает и становится жизнедеятельной бактерией. Размножаются бактерии простым делением надвое. В благоприятных условиях количество некоторых бактерий может удваиваться каждые 20 мин. Дыхание у разных бактерий осуществляется разными способами: одни используют кислород воздуха (аэробное дыхание), другие могут обходиться без кислорода (анаэробное дыхание), а есть такие, для которых кислород – сильнейший яд. Поэтому по типу дыхания бактерии можно разделить на аэробов и анаэробов, причем среди анаэробов есть облигатные (от итал. obligato – обязательный, непременный, т.е. строгие анаэробы).
Способы питания бактерий столь же разнообразны, как и условия их жизни. Пожалуй, нет такого органического вещества, которое не подошло бы в пищу тем или иным бактериям. Большинство бактерий питаются готовыми органическими веществами. Лишь некоторые из них, такие как цианобактерии (ранее называвшиеся сине-зелеными водорослями), могут питаться за счет фотосинтеза (фототрофы). Некоторые бактерии питаются такими малосъедобными веществами, как аммиак, соединения железа, серы, сурьмы. Они получают необходимую энергию для процессов жизнедеятельности, окисляя неорганические вещества (хемотрофы). Бактерии, питающиеся готовыми органическими веществами (гетеротрофы) можно поделить на две группы: сапрофиты, паразиты.
Подведение итогов
-
Что нового узнали из текста?
-
Что было непонятно (возможно, какие-либо термины)?
-
Выпишите непонятные слова себе в тетрадь и дома найдите их значения в словарях.
Прием «Зигзаг» (работа в группах)
В данном блоке рассматриваются следующие вопросы:
– роль бактерий в круговороте веществ;
– клубеньковые бактерии;
– кисломолочные бактерии;
– бактерии и продукты питания;
– патогенные бактерии;
– гигиена.
Каждой группе раздаются различающиеся наборы из двух распечатанных слайдов и цветные метки (5 различных цветов, по количеству групп). Первый слайд – с мини-вопросами, которые необходимо обсудить. Мини-вопросы дают возможность обратить внимание на особенности данного материала без существенных затрат времени. Второй слайд – информационный, о процессах или заболеваниях, вызываемых бактериями. Каждая группа работает со своими слайдами. Затем группы перемешиваются: формируются новые группы – по цветам меток. В этих (экспертных) группах учащиеся обмениваются информацией, обобщают ее и делают выводы. Обобщенная информация затем оформляется в виде древовидной схемы.
1-я группа
1. Клубеньковые бактерии – род бактерий, образующих на корнях многих бобовых растений клубеньки и фиксирующих молекулярный азот воздуха в условиях симбиоза с растением. Благодаря этому бобовые растения (вика, клевер, горох, фасоль, люцерна) накапливают азот в своих телах и обогащают почву азотом.
Вопрос. Приносят эти бактерии растениям вред или пользу, если известно, что они накапливают азот воздуха?
2. Сыпной тиф эпидемический – инфекционное заболевание, характеризующееся цикличным течением, лихорадкой, выраженной интоксикацией, сыпью на коже, поражением центральной нервной системы. Вызывается бактерией риккетсией Провачека. Возбудитель передается вшами.
2-я группа
1. Кисломолочные бактерии участвуют в создании кисломолочных продуктов. Такие бактерии улучшают бактериальную флору кишечника человека.
Вопросы. Где вы встречали кисломолочныебактерии? Почему эти бактерии активно используются человеком?
2. Туберкулез – инфекционное заболевание человека и животных, обычно поражает легкие, реже – другие органы. Возбудитель — бактерия палочка Коха.
3-я группа
1. Главная роль в разложении органических веществ принадлежит бактериям и грибам. Они разлагают органические вещества мертвых организмов до минеральных веществ, которые затем используют растения. Таким образом бактерии участвуют в образовании почвы.
Вопрос. В природе постоянно происходит гибель живых организмов. Почему же планета не превращается в гигантское кладбище неразложившихся трупов?
2. Холера. Заболевание поражает желудочно-кишечный тракт, нарушает водно-солевой обмен и приводит к обезвоживанию организма. В прошлом холера периодически распространялась на многие страны и уносила миллионы человеческих жизней. Возбудитель заболевания – холерный вибрион, передается через немытые фрукты, овощи, загрязненную воду.
4-я группа
1. Сапротрофные (гнилостные) бактерии. Они вызывают порчу продуктов питания. Их жизнедеятельность сопровождается выделением углекислого газа, аммиака и теплоты, которая вызывает нагревание субстрата (например, преющего навоза, влажного сена и зерна).
Вопросы. Почему происходит гниение продуктов питания? Выполняя эту роль в природе, сапротрофные бактерии получили второе название. Какое?
2. Чума. В VI в. в Византийской империи чума продолжалась 50 лет и унесла жизни 100 млн. человек. Чуму называли черной смертью. Возбудитель — чумная палочка, переносчик заболевания — человеческая блоха.
5-я группа
1. Железо- и серобактерии необходимую для своей жизнедеятельности энергию получают от окисления соединений железа и серы соответственно. Освобождающуюся при этом энергию они используют для синтеза органических веществ.
Вопрос. Какие полезные ископаемые образуются благодаря деятельности этих бактерий?
2. Дифтерия. Симптомы заболевания – чаще всего воспаление слизистых оболочек рта и носоглотки. Возбудитель – дифтерийная палочка, выделяющая яд, опасный для сердца, почек и нервной системы человека.
III. РЕФЛЕКСИЯ
Прием «Древо предсказаний»
Обменявшись информацией, учащиеся в «цветных» группах составляют схемы – «Древо предсказаний»: ствол – тема урока «Значение бактерий», ветви – предположения о пользе и вреде бактерий, листья – аргументы (листья можно не использовать при недостатке времени). На каждой ветви требуется поставить плюс или минус в зависимости от того, полезно или вредно соответствующее качество бактерий. Затем группы анализируют, насколько полезны или вредны бактерии в природных системах и в деятельности человека.
Значение бактерий
•Отрицательное (демонстрация слайдов):
– вызывают гниение продуктов питания;
- являются возбудителями различных заболеваний (сальмонеллез, бешенство, сыпной тиф, туберкулез, холера, чума, дизентерия).
Вопрос. Как избежать заболеваний, вызываемых бактериями? (Необходимо соблюдать правила гигиены.)
•Положительное (демонстрация слайдов):
– клубеньковые бактерии обогащают почву азотом, дают питание растениям;
– кисломолочные бактерии используются в производстве продуктов питания;
– бактериям принадлежит важная роль в круговороте веществ в природе – разрушение погибших организмов;
– некоторые бактерии участвуют в образовании полезных ископаемых.
Подведение итогов
Обсуждая содержание «Корзины», учащиеся решают, какие слова оставить, а какие нет.
Прием «Синквейн»
Структура синквейна:
1-я строчка – одно существительное,
2-я строчка – 2 прилагательных,
3-я строчка – 3 глагола,
4-я строчка – вывод из слов,
5-я строчка – завершающее слово.
Пример синквейна
1. Прокариоты.
2. Маленькие, безъядерные.
3. Питаются, размножаются, разрушают.
4. Приносят пользу и вред человеку.
5. «Великие могильщики».
Учащиеся составляют и обсуждают синквейны.
Домашнее задание: параграф 50, 51.