Статья Нанотехнологии в курсе биологии средней школы

Нанотехнологии в курсе биологии средней школы.
Безрукавова Марина Николаевна,
учитель биологии МОУ «СОШ №8»
г. Астрахань
В условиях средней школы возможно первое общее ознакомление учащихся с сущностью методов нанотехнологий, используемых в биологических исследованиях, и их практическим применением в медицине, экологии, промышленном и сельскохозяйственном производствах. Достижение этой цели невозможно без углубления знаний учащихся об организации биологических систем на молекулярном, субклеточном и клеточном уровнях, расширения знаний о методах генетических и селекционных исследований. На этой основе учащиеся должны получить представление:
о единстве фундаментальных естественных наук и перспективах их дальнейшего развития;
об особенностях молекулярного, субклеточного и клеточного уровней организации и развития живых систем;
о специфике нанообъектов и нанобиотехнологий;
о возможных сферах применения нанобиотехнологий в науке и производстве.
Наиболее целесообразная форма обучения – элективная.
Для усвоения содержания данного курса необходимо знание ряда вопросов из курса общей биологии средней общеобразовательной школы:
взаимосвязь молекулярного, субклеточного и клеточного структурно-функциональных уровней организации живой природы;
химический состав клетки;
строение и жизнедеятельность эукариотической и прокариотической клеток;
обмен веществ в клетке;
молекулярно-генетические принципы генной инженерии;
достижения и перспективы развития биотехнологии;
закономерности наследственности, изменчивости, индивидуального и исторического развития живых организмов;
взаимосвязь живого организма и среды обитания;
закономерности и факторы исторических изменений живой природы.
Ряд разделов дисциплины «Биология» для 10-11х классов средней общеобразовательной школы предполагают изложение материала, который может послужить основой для конкретного ознакомления с сущностью нанобиотехнологий («Клетка как биологическая система», «Размножение и индивидуальное развитие организмов», «Основы генетики», «Основы селекции»). Это в первую очередь темы, посвященные организации прокариотической и эукариотической клеток, клеточных мембран и органоидов, плазмалеммы, а также структуре и биологической роли
молекул биополимеров: ДНК, РНК, белков (ферментов, рецепторов, переносчиков, структурных белков).
В качестве базовых принципов преподавания элективного курса по нанотехнологиям в средней школе (биология) могут быть предложены следующие:
многоуровневость изложения знаний о биологических системах в качестве теоретического обоснования нанобиотехнологий: биомолекулы, макромолекулы и биополимеры, биомембраны, цитоплазма и органоиды клетки, прокариотическая и эукариотическая клетки, неклеточные формы жизни;
структурно-функциональный подход к изучению биомолекул и биоструктур;
междисциплинарный характер всестороннего освещения организации биологических систем, предполагающий использование достижений биофизики, биохимии, экологии и других наук;
обоснование теоретических основ в разработке нанотехнологий;
определение ближайших и отдалённых перспектив развития нанобиотехнологий;
освещение прикладного значения нанобиотехнологий для промышленности, медицины, сельского хозяйства, охраны природы и рационального природопользования.
По окончании преподавания данного курса учащиеся должны знать:
строение и биологическую роль биомакромолекул, биомембран.субчастиц органоидов, органоидов прокариотической и эукариотической клеток;
основные методы нанобиотехнологий;
направления развития фундаментальных исследований и прикладных разработок в области нанобиотехнологий;
основные достижения нанобиотехнологий, их значение для медицины, экологии, сельского хозяйства и промышленного производства;
перспективы развития нанобиотехнологий;
учащиеся должны уметь: выполнять творческие задания для самостоятельного получения и применения знаний; обсуждать дискуссионные проблемы, отстаивая собственную точку зрения;
учащиеся должны приобрести навыки: самостоятельной работы с учебной, научной и справочной литературой; написания рефератов и литературных обзоров по проблеме.