Концепция использования дидактических технологий, форм и приемов работы на уроке биологии в 11 классе по теме «Гипотезы происхождения жизни на Земле»
239-597-010
Лихачева Ирина Евгеньевна
с. Демьяновка, Першотравневый р., Донецкая обл., Украина
Концепция использования дидактических технологий, форм и приемов работы на уроке биологии в 11 классе по теме: «Гипотезы происхождения жизни на Земле»
Данное учебное занятие разработано на дидактических принципах современного урока. Урок полностью отвечает программным требованиям. Не нарушая классических этапов урока, занятие построено по правилам диспута. На уроке используются интерактивные формы работы.
Цель урока:
сформировать знания об основных гипотезах возникновения жизни на Земле;
формировать у учащихся мировоззренческие представления о происхождении жизни на Земле, умение вести дискуссию;
развить критическое мышление, коммуникативную компетентность, интерес к предмету;
воспитывать у учащихся самостоятельность и творчество.
Тип урока: урок изучения нового материала.
Метод урока: урок – диспут.
Форма проведения: классно-урочная.
Материалы и оборудование: персональный компьютер, операционная система – Microsoft Windows XP, Microsoft Office PowerPoint, проектор, экран, видеоролики, карточки для голосования портреты учёных, учебные презентации.
Предварительная подготовка: проектная деятельность учащихся: групповая работа учеников по сбору и обработке информации на тему: «Гипотезы происхождения жизни на Земле», создание учебных презентаций.
Для организации работы класса на уроке по методу диспута, учитель сообщает ученикам правила проведения дискуссии; мотивирует учащихся к развитию коммуникативной компетентности, поясняя значение аргументированного ведения дискуссии в современном обществе.
Мотивация учебной деятельности проводится с целью пояснить учащимся актуальность и практическое значение темы урока, побуждать учеников к изучению теми, нацелить на самообразование; четко поставить перед учениками задачи учебной деятельности на уроке.
Актуализация знаний проводится с применением интерактивного приема «своя гипотеза», с целью выявления мировоззрения учеников.
На этапе: усвоения и осмысления новых знаний учителем используются интерактивные технологии коллективно-группового обучения: презентация творческих работ учащихся; технологии ситуативного моделирования, (учебный процесс строится с помощью включения учеников в игру), деловые игры: «Дебаты», «Интерактивное высказывание собственного мнения», «Займи позицию», «Смени позицию». В процессе осмысления знаний применяется технология обработки дискуссионных вопросов – публичное обсуждение гипотез происхождения жизни на Земле. Прием «дискуссия» развивает критическое мышление, дает возможность определить собственную позицию, формируют навыки отстаивать свое мнение, углубляет знания по обсуждаемой проблеме.
Физкультпауза проводится с целью снятия мышечного утомления учеников и получения позитивных эмоций.
Этап обобщение и систематизация знаний начинается еще на этапе усвоения и осмысления новых знаний с игры «Займи позицию» и «Смени позицию». В процессе обобщения знании у школьников вырабатывается собственное представление о происхождении жизни на Земле, формируется мировоззрение. Систематизируются знания учащихся в процессе беседы с учителем.
Подводит итоги учитель заключительной беседой, делая выводы относительно темы урока. Заполняя цветные карточки, ученики выполняют самооценку своей работы на уроке, а также высказывают собственное мнение об уроке в целом. Прием «Цветной индекс урока» дает возможность учителю оценить роботу учеников на уроке, а так же помогает анализировать свою работу на уроке и делать соответствующие выводы, прислушиваясь к мнению учащихся.
Домашнее задание направлено на формирование мировоззрения учащихся, закрепление навыков ведения дискуссии.
Урок биологии в 11 классе
Тема. Гипотезы происхождения жизни на Земле.
Цель:
сформировать знания об основных гипотезах возникновения жизни на Земле;
формировать у учащихся мировоззренческие представления о происхождении жизни на Земле, умение вести дискуссию;
развить критическое мышление, коммуникативную компетентность, интерес к предмету;
воспитывать у учащихся самостоятельность и творчество.
Тип урока: урок изучения нового материала.
Метод урока: урок – диспут.
Форма проведения: классно-урочная.
Материалы и оборудование: персональный компьютер, операционная система – Microsoft Windows XP, Microsoft Office PowerPoint, проектор, экран. видеоролики, карточки для голосования портреты учёных, учебные презентации.
Использованная литература:
Балан П.Г.Біологія: підручник для 11 кл. загальноосвіт. Навч. Закл.: рівень стандарту, академ. рівень / П.Г. Балан, Ю.Г. Верес
М.Е.Кучеренко, Ю.Г. Вервес, П.Г.Балан, В.М. Войцицкий, Биология, 11 класс
Эволюция органического мира: Факультатив. курс.: Учеб. пособие для 9 – 10 кл. сред. шк. – М.: просвещение, 1991. – 223 с. Ил
Предварительная подготовка: проектная деятельность учащихся: групповая работа учащихся по сбору и обработке информации на тему: «Гипотезы происхождения жизни на Земле», создание учебных презентаций.
ХОД УРОКА
І.Организация класса
Учитель приветствует учеников и сообщает им правила проведения диспута.
- Мы собрались, чтобы обсудить важную тему: происхождение жизни на нашей планете - предмет многовековых дискуссий, в которых участвовало не одно поколение человечества. Сегодня на уроке мы тоже проведем дискуссию. И чтобы наша работа была продуктивной нам необходимо вспомнить правила проведения дискуссии.
Внимательно слушать.
Говорить по существу.
Не перебивать говорящего
Аргументировано высказывать своё мнение.
Каждый имеет право на собственное мнение.
Каждый имеет право изменить свое мнение.
ІІ.Мотивация учебной деятельности
- Одним из спорных и, в тоже время, интересных в современном естествознании является вопрос о происхождении жизни. Жизнь окружает нас повсюду – в вечных льдах и в раскаленных пустынях, под нашими ногами, в воздухе и в самых темных глубинах океана. Земля насыщена жизнью в таком изобилии и разнообразии, что это потрясает воображение. Как все это началось? Как появилась наша планета и ее обитатели?
Эти вопросы люди задают себе с давних времен и до сих пор не знают на них ответа. Некоторые считают, что эти вопросы не важны: жизнь на Земле возникла так давно, что это не влияет на то, что происходит вокруг нас каждый день. Однако точка зрения на происхождение жизни оказывает влияние на наше отношение к настоящей жизни и к будущему. Решение этого вопроса для общества имеет исключительное значение. Вопрос о происхождении жизни формирует мировоззрение человека, понятия о месте и роли человека в природе.
ІІІ. Актуализация знаний
Что такое гипотеза?
Задумывались ли вы над вопросом о происхождении жизни на земле?
Какие гипотезы происхождения жизни вам известны?
учащиеся заполняют карточки:
Гипотезы происхождения жизни не Земле
Знаю
Не знаю
Хочу узнать больше
Креационизм
Самозарождение жизни
Биохимическая эволюция
Панспермия
Своя гипотеза
ІV. Усвоение и осмысление новых знаний
На протяжении тысячелетий человечество интересовалось, каким образом возникла жизнь на нашей планете. Лучшие умы, с древности вели бескомпромиссные споры на эту тему.
Основными противоречиями в те времена являлись разногласия между материалистами и сторонниками идеалистических взглядов. С тех пор прошло много времени. Мир не стоит на месте.
Процесс познания человеком окружающего мира продолжается. Накапливаются факты, делаются новые причинно-следственные связи и на сегодняшний день все гипотезы происхождения жизни на земле можно условно разделить на группы: креационизм, самозарождение, биохимическая эволюция, гипотеза панспермии.
Сейчас мы познакомимся с основными теориями возникновения жизни на Земле:
Креационизм;
Самозарождение жизни;
Биохимическая эволюция;
Панспермия.
Креационизм (лат. сгеа создание). Согласно этой концепции, жизнь и все населяющие Землю виды живых существ являются результатом творческого акта высшего существа в какое-то определенное время. Основные положения креационизма изложены в Библии, в Книге Бытия. Процесс божественного сотворения мира мыслится как имевший место лишь единожды и поэтому недоступный для наблюдения. Этого достаточно, чтобы вынести всю концепцию божественного сотворения за рамки научного исследования. Наука занимается только теми явлениями, которые поддаются наблюдению, а поэтому она никогда не будет в состоянии ни доказать, ни отвергнуть эту концепцию.
Самозарождение жизни. Эта теория была распространена в Древнем [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ], [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ] и [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ] в качестве альтернативы [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ], с которым она сосуществовала. [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ] (384322 гг. до н. э.), которого часто провозглашают основателем биологии, придерживался теории спонтанного зарождения жизни. Согласно этой гипотезе, определённые «частицы» вещества содержат некое «активное начало», которое при подходящих условиях может создать живой организм. Аристотель был прав, считая, что это активное начало содержится в оплодотворенном яйце, но ошибочно полагал, что оно присутствует также в солнечном [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ], тине и гниющем мясе.
Гипотеза биохимической эволюции. В 1924 г. биохимиком А. И. Опариным, а позднее английским ученым Дж. Холдейном (1929) была сформулировала гипотеза, рассматривающая жизнь как результат длительной эволюции углеродных соединений.
Гипотеза панспермии. Согласно этой доктрине жизнь была занесена на нашу планету из космоса. И основана она на возможности некоторых простейших организмов переносить такие неблагоприятные условия, как: температура близкая к абсолютному нулю, глубокий вакуум, радиация и ряд других факторов. Это теория не отрицает возможность умышленного «занесения» жизни на планету какими-то инопланетными существами.
Предоставляем слово нашим ученым.
Презентация гипотез происхождения жизни на Земле (выступление участников дискуссии):
Креационизм (приложение 1).Презентация 1.ppt
Славянский миф происхождения жизни на Земле Презентация 2.ppt
Самозарождение жизни (приложение 2). Презентация 3.ppt
Гипотеза биохимической эволюции (приложение 3).Презентация 4.ppt
Космическая теория возникновения жизни на Земле (приложение 4). Презентация 4.ppt
Физкультпауза
«Вредные советы»
Если на клавиатуре западает пара клавиш,
Это значит – ты, у нас, ударник и, вообще, герой труда,
Незаметно поменяйся ей с бездельником соседом:
У таких, клавиатуры не стареют никогда!
(Ученики встают и выполняют импровизированные движения: наклоны, круговые движения головы, потягивания и т.п.)
Интерактивное высказывание собственного мнения (ученики голосуют карточками за ту гипотезу, с которой согласны)
3. Дебаты Прием «Займи позицию» (учитель зачитывает тезисы; выступающие приводят аргументы в защиту гипотезы, которой придерживаются и задают вопросы друг другу) (приложение 5)
4. Повторное голосование Прием «Смени позицию» (ученики голосуют карточками за того участника дискуссии, который был убедительней).
V.Обобщение и систематизация знаний
Какие гипотезы происхождения жизни на Земле вы запомнили?
Какую из них вы считаете наиболее убедительной?
Почему гипотез происхождения жизни на Земле довольно много?
VІ. Подведение итогов.
- Гипотез о возникновении жизни на Земле много, потому что не одну из них нельзя проверить на практике. Каждый человек имеет право придерживаться той гипотезы, которую считает более убедительной. Каждый человек имеет право аргументировано доказывать свое мнение в дискуссии.
Рефлексия
Прием «Цветной индекс урока»
Красный – урок бил интересный, синий – уроком довольный, желтый – пользы от урока не получил.
- Чему мы научились на уроке?
- Вам интересно было вести дискуссию? (следить за дискуссией)?
- Оцените работу участников дискуссии.
- Оцените свою работу на уроке
(ученики выставляют оценки на цветных карточках)
VІІІ. Домашнее задание
Составить правила ведения дискуссии.
Подготовить вопросы аргументы в защиту гипотезы происхождения жизни на Земле, которую высчитаете наиболее убедительной.
Приложение 1.Сообщение учащихся «Креационизм»
Приложение 2. Сообщение учащихся «Самозарождение жизни»
Приложение 3. Сообщение учащихся «Гипотеза биохимической эволюции»
Приложение 4. Сообщение учащихся «Гипотеза панспермии»
№
Тезисы
Аргументы
Креационизм
Самозарождение
Теория Опарина
Панспермия
1
«Мир един, не создан никем из богов и никем из людей, был, есть и будет вечно живым огнем, закономерно воспламеняющимся и закономерно угасающим.»
Гераклит Эфесский
(кон. VI-нач. V в. до н.э.)
Почему в мире существует порядок и жизнь имеет закономерности? Кто управляет вечно живым огнем?
Согласно гипотезе самозарождения жизни, определённые «частицы» вещества содержат некое «активное начало», а значит из неживого может возникать живое.
Наукой доказано, что первобытная Земля была безжизненна.
Теория панспермии утверждает, что жизнь могла возникнуть один или несколько раз в разное время в разных частях Галактики или Вселенной.
2
В 1650 году архиепископ Ашер из г. Арма (Ирландия) вычислил, что Бог сотворил мир в октябре 4004 г. до н. э. и закончил свой труд 23 октября в 9 часов утра, создав человека. Ашер получил эту дату, сложив возраст всех людей, упоминающихся в библейской генеалогии, от Адама до Христа.
Библию нельзя рассматривать с точки зрения математики!
Мы не знаем, какова была продолжительность жизни человека во времена Адама.
С точки зрения арифметики, это разумно, однако при этом получается, что Адам жил в то время, когда, как показывают археологические находки, на Ближнем Востоке существовала хорошо развитая городская цивилизация.
Для обоснования панспермии следует упомянуть о древних наскальных рисунках с изображением предметов, похожих на ракеты или космонавтов
3
«Проблема природы, жизни – это проблема первичной организации материи в живых объектах»
Академик В.А.Энгельгардт
Франческо Рэди и Луи Пастер, каждый в свое время, блестяще доказывали нашу точку зрения – невозможность зарождения жизни самостоятельно, без Творца. Их эксперименты нанесли смертельный удар материалистам. Кстати, Луи Пастер был человек верующий.
Платон говорил о самозарождении живых существ из земли в процессе гниения.
В условиях первобытной Земли органические вещества возникали из простейших соединений аммиака, метана, водорода и воды.
При изучении вещества метеоритов и комет были обнаружены многие «предшественники живого» – органические соединения синильная кислота, вода, формальдегит, цианогены
4
К.А.Тимирязев: «Мы вынуждены
допустить, что живая материя осуществлялась так же, как и все остальные процессы, путём эволюции Процесс этот, вероятно, имел место и при переходе из неорганического мира в органический» (1912).
Наука признает правильным порядок этапов сотворения мира и жизни на Земле – материки, растения, животные, человек.
Сторонники теории эволюции утверждают, что концепция сотворения мира, согласно которой появление живых организмов – результат действий Творца, несовместима с наукой. Но можно ли утверждать, что сама теория эволюции действительно научна?
Аристотель на основе сведений о животных, которые поступали от
воинов Александра Македонского и купцов-путешественников, сформулировал
идею постепенного и непрерывного развития живого из неживого и создал представление о «лестнице природы» применительно к животному миру
Ученые утверждают, что на возникновение жизни в земном
варианте потребовалось относительно мало времени – менее одного млрд. лет.
Уже 3,8 млрд. лет назад существовали первые микроорганизмы, от которых
произошло все многообразие форм земной жизни.
В метеорите, упавшем в районе Мерчисона (Австралия) в 1969 г., было идентифицировано 50 аминокислот, 8 из которых входят в состав природных белков: глицин, аланин, валин, лейцин, изолейцин, пролин, аспарагиновая и глутаминовая кислоты
5
Ч. Дарвин писал: «Но если бы сейчас в каком-либо теплом водоеме, содержащем все необходимые соли аммония и фосфора и доступном воздействию света, тепла, электричества и т.п., химически образовался белок, способный к дальнейшим, все более сложным превращениям, то это вещество немедленно было бы разрушено или поглощено, что было невозможно в период до
возникновения живых существ».
Ч. Дарвин был глубоко верующим человеком, поэтому понимал невозможность повторения того, что было создано Творцом
Ученые считают, что в настоящее время не возможно образование жизни небиологическим путём. В период возникновения жизни на Земле она подвергалась интенсивному излучению Солнца, которое было губительно для всего живого, поэтому жизнь возникла и вначале развивалась только в океане.
Жизнь возникла на земле абиогенным путем. В настоящее время живое
происходит только от живого (биогенное происхождение). Возможность
повторного возникновения жизни на земле исключена.
Сторонники спонтанного зарождения жизни утверждают, что она зародилась в океане. Но водная среда не благоприятствует необходимым химическим процессам. К тому же, ферментов, необходимых для синтеза полимеров, не было. Ведь ферменты, как известно, сами являются полимерными белковыми молекулами. Значит они были занесены на Землю из космоса
13 PAGE \* MERGEFORMAT 14415
Креационизм (creationis творение) теологическая и мировоззренческая концепция, в рамках которой основные формы органического мира (жизнь), человечество, планета Земля, а также мир в целом, рассматриваются как непосредственно созданные Творцом или Богом.
Сотворение мира единым Богом, изображённое в Библии, является одним из центральных догматов веры христианства. Главным повествованием о сотворении является первая книга Библии Бытие.
Основные библейские тексты о сотворении содержатся в двух повествованиях первой и второй глав книги Бытия.
Первое повествование о сотворении занимает всю первую главу книги Бытия и начало второй главы. Оно описывает процесс творения в виде рабочей недели и выходного (субботнего) дня. В тексте говорится, что на первый день Бог создал свет и отделил его от тьмы; на второй день создал твердь и воду, на третий сушу и растения, на четвёртый небесные светила, на пятый птиц, рыб и пресмыкающихся, наконец, на шестой животных и человека. Повествование завершается тремя первыми стихами второй главы книги Бытия, где сказано, что Творец «почил в день седьмый от всех дел Своих, которые делал», и «благословил Бог седьмый день, и осветил его, ибо в оный почил от всех дел Своих, которые Бог творил и созидал» (Быт.1:1–2:3).
Второе повествование о сотворении содержится во второй главе книги Бытия с четвёртого стиха. В тексте сказано о создании райского сада и двух деревьев в нём: древа жизни и древа познания добра и зла, о первой данной человеку заповеди не вкушать плодов от древа познания добра и зла, а так же содержится рассказ о сотворении Евы из ребра Адама (Быт.2:4–25).
Сотворение Богом мира упомянуто также во многих других местах Библии (в книгах пророков, псалмах, книге притчей Соломоновых, книге Иова, во второканонических книгах Ветхого Завета и в книгах Нового Завета), но не настолько подробно как в книге Бытия.
Рис 1. Бог, создающий Вселенную с помощью циркуля. Миниатюра из французской Библии. 1220-1230гг. Австрийская Национальная библиотека, Вена.
Самопроизвольное (спонтанное) зарождение жизни.
Идеи происхождения живых существ из неживой матёрии были распространены в Древнем Китае, Вавилоне, Египте. Крупнейший философ Древней Греции Аристотель высказал мысль о том, что определенные «частицы» вещества содержат некое «активное начало», которое при подходящих условиях может создать живой организм.
Ван Гельмонт (15791644), голландский врач и натурфилософ, описал эксперимент, в котором он за три недели якобы создал мышей. Для этого нужны были грязная рубашка, темный шкаф и горсть пшеницы. Активным началом в процессе зарождения мыши Ван Гельмонт считал человеческий пот.
В XVIIХVIII веках благодаря успехам в изучении низших организмов, оплодотворения и развития животных, а также наблюдениям и экспериментам итальянского естествоиспытателя Ф. Реди (16261697), голландского микроскописта А. Левенгука (16321723), итальянского ученого Л. Спалланцани (17291799), русского микроскописта М. М. Тереховского (17401796) и других вера в самопроизвольное зарождение была основательно подорвана. Однако вплоть до появления в середине Х века работ основоположника микробиологии Луи Пастера это учение продолжало находить приверженцев.
Развитие идеи самозарождения относится, по существу, к той эпохе, когда в общественном сознании господствовали религиозные представления. Те философы и натуралисты, которые не хотели принимать церковного учения о «сотворении жизни», при тогдашнем уровне знаний легко приходили к идее ее самозарождения. В той мере, в какой, в противовес вере в сотворение, подчеркивалась мысль о естественном возникновении организмов, идея самозарождения имела на определенном этапе прогрессивное значение. Поэтому против этой идеи часто выступали Церковь и теологи.
Рис.1 Эксперимент Пастера с колбами с изогнутыми горлышками.
Гипотеза биохимической эволюции
В 1923 г. российский учёный Александр Иванович Опарин предположил, что в условиях первобытной Земли органические вещества возникали из простейших соединений аммиака, метана, водорода и воды. Энергия, необходимая для подобных превращений, могла быть получена или от ультрафиолетового излучения, или от частых грозовых электрических разрядов молний. Возможно, эти органические вещества постепенно накапливались в Древнем океане, образуя первичный бульон, в котором и зародилась жизнь.
По гипотезе А. И. Опарина, в первичном бульоне длинные нитеобразные молекулы белков могли сворачиваться в шарики, «склеиваться» друг с другом, укрупняясь. Благодаря этому они становились устойчивыми к разрушающему действию прибоя и ультрафиолетового излучения. Происходило нечто подобное тому, что можно наблюдать, вылив на блюдце, ртуть из разбитого градусника: рассыпавшаяся на множество мелких капелек ртуть постепенно собирается в капли чуть больше, а потом в один крупный шарик. Белковые «шарики» в «первичном бульоне» притягивали к себе, связывали молекулы воды, а также жиров. Жиры оседали на поверхности белковых тел, обволакивая их слоем, структура которого отдалённо напоминала клеточную мембрану. Этот процесс Опарин назвал коацервацией (от лат. соасеrvus «сгусток»), а получившиеся тела коацерватными каплями, или просто коацерватами. С течением времени коацерваты поглощали из окружавшего их раствора всё новые порции вещества, их структура усложнялась до тех пор, пока они не превратились в очень примитивные, но уже живые клетки.
Предсказание академика Опарина оправдалось. В 1955 г. американский исследователь С. Миллер, пропуская электрические заряды через смесь газов и паров, получил простейшие жирные кислоты, мочевину, уксусную и муравьиную кислоты и несколько аминокислот. Таким образом, в середине XX века был экспериментально осуществлен абиогенный синтез белковоподобных и др. органических веществ в условиях, воспроизводящих условия первобытной Земли.
Рис 1 Коацерваты в первичном бульоне
Гипотеза панспермии
В последние годы все больше исследователей приходят к мысли, что жизнь на нашей планете не могла зародиться случайно и никакой "бульон" вкупе с разрядами молний, о чем в свое время писал академик Опарин, не в состоянии сотворить это чудо. Причем знаменательно, что концепция креационизма - создания земной жизни (в отличие от эволюционизма - произвольного развития от простого к сложному) находит сегодня новых сторонников именно среди биологов. Многие известные ученые уже открыто говорят, что гипотезу о создании на Земле искусственной жизни следует рассматривать с серьезных научных позиций.
Гипотеза о внеземном происхождении жизни или ее зачатков называется гипотезой панспермии.
Согласно этой гипотезе, предложенной в 1865г. немецким ученым Г. Рихтером и окончательно сформулированной шведским ученым Аррёниусом в 1895 г., жизнь могла быть занесена на Землю из космоса. Наиболее вероятно попадание живых организмов внеземного происхождения с мётеоритами и космической пылью. Это предположение основывается на данных о высокой устойчивости некоторых организмов и их спор к радиации, глубокому вакууму, низким температурам и другим воздействиям. Падавшие на Землю космические объекты могли сыграть центральную роль в возникновении жизни на нашей планете, так как, по мнению ряда исследователей, клетки, подобные бактериям, могли возникнуть на другой планете и затем уже попасть на Землю вместе с астероидами
Однако до сих пор нет достоверных фактов, подтверждающих внеземное происхождение микроорганизмов, найденных в метеоритах. Но если бы даже они попали на Землю и дали начало жизни на нашей планете, вопрос об изначальном возникновении жизни оставался бы без ответа.
.
Рис. 1 Найденный в Антарктике метеорит увеличил шансы на правомерность гипотезы о внеземном происхождении жизни.
Приложение 5. Дебаты
Рисунок 2Рисунок 7