Технологическая карта открытого урока по предмету упв.11 биология

Согласовано:

методист ГАПОУ ТО «Ишимский многопрофильный

техникум»

__________О.Н. Плотникова

«____» ____________2022 г.

Утверждаю:

зам. директора по УПР

_________________Н.В. Осипенко

«____»____________2022 г.

№п/п

Этап урока

Деятельность преподавателя

Деятельность обучающихся

Организационный этап

(1 мин.)

Здравствуйте, уважаемые студенты!  

Староста, представьте группу, присутствующую на уроке.

Итак, мы начинаем урок биологии.

Приветствие преподавателя.

Староста представляет группу.

Определение темы и постановка целей урока.

Мотивация учебной деятельности обучающихся

Прием «Копилка замечательных людей»

(5 мин.)

Я думаю, что вам интересно узнать, о чем пойдет речь на нашем уроке.

Для этого я предлагаю вам воспользоваться приемом, который называется «Копилка замечательных людей». В моей копилке находятся высказывания известных всему миру людей, я предлагаю вам их прочитать (ребята по очереди вытягивают листочки с высказываниями ученых)

.

Нет ничего более изобретательного, чем природа.

Цицерон

Грандиозные вещи делаются грандиозными средствами. Одна природа делает великое даром.

Герцен А. И.

Изучение и наблюдение природы породило науку.

Цицерон

Прогресс — закон природы.

Вольтер

Птица – действующий по математическому закону инструмент, сделать который в человеческой власти со всеми его движениями…

Леонардо да Винчи

Преподаватель: Что хотели сказать великие люди своими высказываниями? (обратиться к эпиграфу урока)

С незапамятных времён мысль человека искала ответ на вопрос: может ли человек достичь того же, чего достигла природа?

Сможет ли он, например, летать, как птица, или плавать под водой, как рыба? Сначала человек мог только мечтать об этом, но вскоре изобретатели начали применять особенности организации живых организмов в своих конструкциях. Сегодня на уроке мы познакомимся с некоторыми такими примерами.

Сформулируйте тему урока, путём решения простого примера:

Пример: Биология + Техника =

Ответ: Бионика

Тема урока: Бионика.

Преподаватель: Мы поговорим о том, чему можно научиться у природы?

— Исходя из темы урока, каждый из Вас должен подумать над тем, что сегодня хотел бы узнать, чему хотел бы научиться?

Обучающиеся: Каждый для себя записывает на отдельном листочке (на стикере) свою цель, к которой в конце урока обратимся при предметной рефлексии.

А я хочу Вам прочитать цель, которую я поставила на сегодняшнее занятие.

Цель: формировать знания о бионике, как междисциплинарной науке, исследующей принципы биологических систем для решения инженерных проблем, создания приборов и устройств

Обучающиеся высказывают свои предположения

В процессе обсуждения обучающиеся приходят к выводу, что человек заимствует у природы различные идеи и стремится воплотить их в своей жизни.

Обучающиеся формулируют тему урока

Актуализация знаний

(16 мин)

Постановка проблемного вопроса

Преподаватель: Материал темы сегодняшнего занятия базируется на знаниях, полученных Вами ранее при изучении биологии. Некоторые моменты мы сейчас с Вами вспомним.

Вопросы:

Преподаватель: Каким словом можно заменить слово «адаптация»?

Преподаватель: Как вы понимаете фразу «накопление и координация адаптаций»?

Преподаватель: Что же такое «приспособленность»?

Преподаватель: Соответствие строения выполняемым функциям всегда обращало на себя внимание человека и побуждало исследователей использовать принципы организации живых существ при создании многих машин и приборов. Всем этим занимается наука бионика.

Именно в этом мы постараемся сегодня разобраться.

Ребята, вы все разделены в команды. В каждой команде будет свой эксперт, который отвечает за всех участников команды и оценивает работу всех членов команды. Для этого эксперт каждой группы получает оценочный лист, в который будет вносить оценки за работу каждого из вас.

Сейчас каждая группа получит задание, которое должна будет выполнить в течение определенного времени, используя различные источники информации, а затем представить его другим командам.

Команда 1 Изучить историю открытия бионики

Команда 2 Изучить символ бионики, что он обозначает

Команда 3 Составить схему «Связь бионики с другими науками»

Давайте проверим, как наши группы справились с заданием.

Вывод: Хорошо. Вы все справились с этим заданием, и мы узнали, об истории создания этой науки, о направлениях бионики, о том с какими науками тесно связана бионика.

Постановка проблемного вопроса

Преподаватель: Какие особенности строения растений и животных используются человеком в строительстве, промышленности, медицине .

Чтобы ответить на данный вопрос, обратимся к основным направлениям работ в бионике.

Основные направления в бионике:

–Биологическое изучает процессы, происходящие в биологических системах

Теоретическое – моделирование процессов, протекающих в живых организмах и их сообществах. Во многом пересекается с кибернетикой

Техническое – внедрение принципов функционирования живых систем в инженерную практику

Давайте рассмотрим примеры :

Команда 1 (на примере лягушки)

Лягушка видит только движущиеся предметы, причем только те, которые по форме, размерам, характеру движения ассоциируются у нее с пищей (насекомыми) или врагом (тенью от быстро надвигающегося предмета).

Глаз лягушки – это превосходная биологическая информационная система, перерабатывающая всю поступающую информацию и выбирающая из нее только ту, которая представляет для лягушки интерес.
На основе принципов работы глаза лягушки уже создано несколько типов электронных устройств, которые широко применяются на аэродромах для обнаружения летящих самолетов и контроля их движения.

Команда 2 (на примере летучей мыши)

Летучие мыши способны издавать звуки с частотой колебаний выше 20 тыс. Гц, т.е. ультразвуки, недоступные слуху человека.
Издавая в полете ультразвуковые сигналы (импульсы) и воспринимая эхо – отражение сигналов от окружающих предметов, летучие мыши как бы ощупывают в темноте пространство. С помощью эхолокации летучие мыши обнаруживают в темноте натянутую проволочку диаметром 0,12–0,05 мм.

Команда 3 (строение стеблей злаков)

Яркий пример архитектурно-строительной бионики — полная аналогия строения стеблей злаков и современных высотных сооружений. Стебли злаковых растений способны выдерживать большие нагрузки и при этом не ломаться под тяжестью соцветия. Если ветер пригибает их к земле, они быстро восстанавливают вертикальное положение. В чем же секрет? Оказывается, их строение сходно с конструкцией современных высотных фабричных труб — одним из последних достижений инженерной мысли. Обе конструкции внутри полые. Склеренхимные тяжи стебля растения играют роль продольной арматуры. Междоузлия стеблей — кольца жесткости. Вдоль стенок стебля находятся овальные вертикальные пустоты. Стенки трубы имеют такое же конструктивное решение. Роль спиральной арматуры, размещенной у внешней стороны трубы в стебле злаковых растений, выполняет тонкая кожица.

Преподаватель: Можно ли утверждать, что человек использовал все возможности живых организмов и реализовал их?

Это всего лишь небольшой ряд примеров того, как человек применяет биологические модели.

Вывод: мы увидели, примеры конструкционных решений, взятых у природы, как основу для создания различных приборов и аппаратов.

Обучающиеся: приспособленность.

Обучающиеся: приспособления накапливаются в ряду поколений организмов, затем сохраняются и закрепляются только те, которые будут полезными в данных условиях.

Обучающиеся: приспособленность – это совокупность тех особенностей строения, физиологии и поведения, которые обеспечивают для данного вида возможность специфического образа жизни в определенных условиях внешней среды.

Представитель от каждой команды озвучивает результаты выполненного задания.

Первичное усвоение новых знаний

(6 мин.)

Практическое задание

Предлагаю вам, используя ранее изученный материал и опорные схемы, выполнить задание

Сейчас каждый из вас сможет стать строителем. При помощи 2-х листов бумаги, ножниц, скотча или клея построить конструкцию, которая удержит несколько книг и не сломается.

…МОЛОДЦЫ! Действительно цилиндрические конструкции самые прочные, это доказывает сама природа (стволы деревьев, стебли растений и т.п.)

Обучающиеся выполняют задания.

Первичная проверка понимания изучаемого материала

6 мин

Предлагаю вам выполнить следующее задание. Найти природный аналог предложенным техническим средствам, и объединить их в логические пары с помощью стрелок, попытаться объяснить какая между ними связь (заполнение схемы)

Работа с презентацией( преподаватель рассказывает о человеке, как объекте бионических изобретений)

Великолепное создание природы — человеческая рука — тоже давно привлекла внимание конструкторов. Создано большое число манипуляторов, в которых в той или иной степени повторяются отдельные элементы конструкции руки. Наибольшая степень сходства достигнута в активных протезах человеческой руки. Большой известностью пользуются у нас работы группы ученых во главе с А.Е. Кобринским. Они создали протез, который управляется с помощью биопотенциалов, возникающих в мышце предплечья…

Специалисты из Института реабилитации инвалидов в Чикаго успешно имплантировали бионическую руку женщине по имени Клодия Митчел, потерявшей свою руку в дорожной аварии. До этого подобные манипуляторы были успешно имплантированы пяти мужчинам.

Участники команды вместе работают со схемой и дают аргументированный ответ

Закрепление изученного материала

5 мин

Итак, мы с вами изучили что такое бионика и как ее изобретения используются в промышленности.

А теперь давайте определим, как знания природы используем мы с вами в обычной, повседневной жизни.

Предлагаю выполнить следующее задание (работа в группе)

 Перед вами на партах лежат предметы, которыми мы все в повседневной жизни пользуемся. Посмотрите принцип их работы и ответьте на вопрос «Что послужило прототипом для изобретения данных предметов?».

Обучающиеся думают и выдвигают свои предположения.

Ответы.

1. Застёжка – липучка (плоды растения репейник).

2. Солонка (плоды мака — коробочка).

3. Застёжка – молния (особое строение пера птицы).

4. Шприц – кровососущий аппарат насекомых (комара)

5.Комбинированные клещи (клещи муравьиного льва)

6. Технические присоски (осьминог)

Ребята, давайте ответим на вопрос? Как связана бионика с вашей будущей специальностью? (солонка, прообразы самых первых тарелок. Ещё до того, как человек додумался и научился делать ёмкости из глины, тарелкой могло послужить что угодно - лист растения, плоский камень, обломок раковины)

А теперь давайте вернемся к вашим тетрадям и прочитаем цель, которую каждый из вас поставил в начале урока и проверим. Достигнута ли она?

Участники команд выполняют задания.

Обучающиеся высказывают свои предположения

Информация о домашнем задании

1 мин

Из дополнительных источников информации найти еще примеры прототипов живой природы, послуживших идеей для создания чего либо.

Записывают домашнее задание

Рефлексия, подведение итогов занятия

5 мин

Рефлексия «Микрофон»

Обучающиеся по очереди вытягивают листочки с вопросами.

• Какова тема сегодняшнего урока?

• Достигли ли вы цели урока?

• Что делали сегодня на уроке?

• Каким был этот урок для вас?

• Что для вас было самым важным (интересным)?

• Оправдались ли ваши ожидания от урока?

• Удовлетворены ли вы своей работой на уроке?

• Вы довольны результатами своей работы?

• Чей ответ на уроке больше понравился?

• Тяжело ли было выполнять задания?

• Что запомнилось?

• Что понравилось?

• Что не понравилось?

• Что было самым интересным?

• Где эти знания пригодятся в жизни?

• О чем бы ты рассказал своим родителям, друзьям?

• Какие выводы вы сделали?

Прошу экспертов команд озвучить полученные результаты в оценочном листе и сдать оценочные листы для выставления оценок в журнал преподавателями.

Заключительное слово преподавателя

Помимо теории бионик хороший практик и великолепный аналитик. Он должен обладать нестандартным, креативным мышлением. Бионик не берет свои идеи из воздуха. Он черпает их из природы, создавая технические аналоги органических систем. 

Бионика играет большую роль в жизни человека. Это одна из самых быстроразвивающихся наук нашего времени, мощный ускоритель научно-технической революции. Она обещает неслыханный расцвет производительных сил человечества, новый взлет науки и техники.

Урок окончен! Всем спасибо!

Обучающиеся выполняют задание рефлексии

Эксперты озвучивают результаты