План-конспект уроку є дипломантом ІІ ступеня Всеукраїнського конкурсу на кращий план-конспект уроків природничих дисциплін із елементами медіаграмотності для 1-11 класів у 2018/19 н.р. (Біологія).
9 клас
Світоглядні і наукові погляди
на походження та історичний розвиток життя
Мета. Ознайомити учнів із гіпотезами походження та історичного розвитку життя, основними напрямками еволюційного процесу, формувати науковий світогляд, розвивати логічне та критичне мислення, увагу, вчити аргументувати власну думку, розрізняти причину і наслідок, виховувати цікавість до історії розвитку і становлення живої природи на нашій планеті.
Обладнання: мультимедійне обладнання, роздатковий матеріал «Хмара слів», смартфони або планшети.
Тип уроку: комбінований
Хід уроку:
Робота з «хмарою слів» СЛАЙД 2 додаток 1.
Сьогодні на уроці ми говоримо про ті процеси, які надали світові таку різноманітність живих організмів: бактерій, грибів, рослин, тварин і вірусів. І спробуємо розгадати ще одну глобальну загадку.
Відеоролик
https://drive.google.com/open?id=1dHb2bW7j7QMGUz1QyF0OM10hg4ZrMMdx
І тема нашого уроку «Світоглядні і наукові погляди на походження та історичний розвиток життя»
Французький філософ Анрі Бергсон сказав: «Еволюція є творчість, яка постійно поновлюється». Чому саме так? (мутації можуть змінювати організми в будь-якому напрямку, немає чіткого спрямування, як в творчості. І цей процес повторюється протягом мільйонів років)
- Завдяки яким процесам з’являються нові творіння природи, зараз ми з вами дізнаємось.
Основні напрями та шляхи еволюційного розвитку (повідомлення учня додається).
Завдання класу. Занотувати основні терміни і поняття. Перевірка завдання.
- Ми проговорили про зміни, які відбуваються з вже існуючими організмами. А як на нашій планеті зародилося життя, як з’явилися перші організми. На цей рахунок існує декілька гіпотез. Кожна з них остаточно не доведена, але кожна має право на існування.
Перша гіпотеза. Креаціонізм
- Які асоціації виникають у зв’язку з цим поняттям? (створено Богом)
Креаціонізм – концепція, згідно з якою неорганічний світ і всі живі істоти, включно з людиною, створені Богом. Сучасний креаціонізм характеризується різними напрямами, частина яких не визнає процесу еволюції, інші вважають, що еволюція є засобом здійснення Богом його мети.
Друга гіпотеза. Гіпотеза абіогенезу
Робота з підручником с. 175. Завдання класу. Прочитавши текст підручника, дати відповідь на запитання.
Перевірка завдання
Третя гіпотеза. Біохімічна гіпотеза (теорія Опаріна-Холдейна) (розповідь вчителя з використанням технологій скрайбінг та сторітеллінг)
Завдання класу. Створити структурований конспект (вид конспекту на розсуд учня)
Приблизно 4,5 млрд. років потому виникла наша планета Земля. Глибинні радіаційні та гравітаційні процеси розігрівали протопланету. В космос випаровувались водень, та інші легкі гази. Йшли тисячоліття. Протопланета поступово охолоджувалась, земна кора твердішала. З глибин планети вивергалося багато водню, аміаку, водяної пари, метану, двоокису вуглецю, сірководню та інших газів. Вони створили первинну атмосферу Землі.
- Зверніть увагу на склад речовин, що склала первинну атмосферу. Що ви можете про це сказати? (Хімічні елементи, що є складовими речовин первинної атмосфери, входять до складу органічних речовин)
Як же на вогнедишній планеті виникло життя?
Відеоролик
https://drive.google.com/open?id=1JD16c3v-4V2kbZcFriG1ejrkMlsNPLra
І так О. І. Опарін в своїй теорії стверджує, що життя виникло поступово в три етапи.
І етап. Первинну атмосферу пронизують ультрафіолетові промені Сонця. Без перешкод досягаючи поверхні Землі, вони сприяли взаємодії газів в атмосфері. Гігантські блискавки були джерелом енергії для тих чи інших реакцій. Які сполуки виникають під їх дією?
Відеоролик
https://drive.google.com/open?id=0By-pQ-h2DQF-am1iN09fU3dLRk1YRTZvWUNncmE5clk0Y0Zv
В надрах планети зароджувались потужні радіоактивні випромінювання. Які суміші виникають під дією радіації?
Відеоролик https://drive.google.com/open?id=1f23Iq2BkUWPpHGYi0jJxo3Eh_W84kFTt
Використовуючи різні джерела енергії, відбувається синтез всього алфавіту життя. В умовах первинної Землі – 3-х десятків мономерів. Так завершився перший етап.
Яким чином мономери перетворилися на полімери – будівельний матеріал майбутніх організмів?
Планета холонула, тисячоліттями важкі хмари скидали потужні зливи. Утворився первинний океан, насичений органічними речовинами атмосфери.
Відеоролик https://drive.google.com/open?id=1sWjP7yzi3hZUwEPqpoGQWMmZJlLuCYKi
Так утворились білковоподібні речовини.
Мільйони років тривав ІІІ етап – етап утворення полімерів. Світловий океан перетворився на розчин макромолекул. Що ж було далі?
Через вулканічні тріщини викидались на поверхню різноманітна вуглеводні. На поверхні океану утворилася масляниста плівка. Вітер розривав її, збирав у складки, а в деяких місцях формувалися пухирці. В них накопичувались різноманітні речовини первинного океану. Макромолекули полімерів могли відокремлюватися в окремі згустки – коацерватні краплини. Є припущення, що певні згустки обкутувалися, плівками жироподібних речовин.
- Які асоціації виникають у вас у зв’язку з такою інформацією? (Основною складовою цитоплазматичної мембрани є фосфоліпіди)
- Які властивості мали набути ці краплі, щоб стати попередниками живих систем? (Обмін речовин)
Так, баланс асиміляції і дисиміляції. Коацервати мали таку властивість. Вони мали здатність накопичувати з розчину різноманітні речовини, в тому числі – каталізатори. Одні краплі росли, інші зменшувались, треті мали постійні розміри. Серед них міг відбуватися своєрідний відбір. Ті коацерватні краплі, які мали здатність до примітивного росту і обміну речовинами, перетворились перетворилися на пробіонти – попередники біологічних систем.
Так наступив ІІІ етап хімічної еволюції. Але пробіонти мали набути ще однієї властивості: здатність передавати корисні ознаки потомству. Якою могла бути первинна спадковість? Якщо під дією зовнішніх сил пробіонти зменшувалися, розбивалися, то їх місткість ділилася випадково, і корисні ознаки нащадки не отримували. Які ж пробіонти були все ж таки здатні передавати корисні ознаки нащадкам?
Відеоролик https://drive.google.com/open?id=1987NsyaDRyzt5WSLILNZksJezZzul9D4
Саме поява спадковості уявляла собою перехід від хімічної до біологічної еволюції.
Де брали енергію органічні речовини первинного бульйону? Вони використовували енергію, яка виділялась в результаті процесу бродіння цих самих речовин.
В цей час також з’явилися істоти, які виникли шляхом симбіозу мітохондрій і хлоропластів. Джерелом енергії для них стало сонячне світло. Ці істоти мали переваги, коли кількість органічних сполук зменшилась. Таким чином виник ФОТОСИНТЕЗ. Що стало великим АРОМОРФОЗОМ: в атмосфері починає накопичуватись кисень, енергія отримується шляхом дихання.
Але структурною одиницею всього живого є клітина. Вона утворилася шляхом симбіозу різних істот: хлоропластів та мітохондрій, які мають власну ДНК, рибосоми і здатні до самовідновлення. А інші органели? Місткість пробіонтів вип’ячувалась, розвивалась мембранні структури. Але ще одним важливим ароморфозом стала поява ядра. Поява клітини з ядром привела до прискорення біологічної еволюції.
Четверта гіпотеза. Гіпотеза біогенезу
Дана гіпотеза базується на поглядах, що жива матерія може походити тільки від живої матерії. Тому її ще називають гіпотезою вічності життя. Сучасні біогенні погляди мають назву гіпотези панспермії
Панспермія (повідомлення учня додається).
Завдання класу. Сформулюйте питання до інформації, яку отримали. Питання має починатися словом «чому» (мета завдання: розвиток критичного мислення). Перевірка завдання.
Вправа «Знайди помилку». СЛАЙД 11
Перевірка завдання.
Виконання тестового завдання.
- Назвіть ключове слово уроку.
- Назвіть його синонім.
- Складіть з ним словосполучення.
- Складіть з ним речення.
Яку точку зору, щодо виникнення життя на Землі обираєте ви і чому?
Завдання для всього класу.
Підручник §43, переглянути відеоролики та знайти недоліки біохімічної гіпотези та панспермії або знайти розбіжності теорії Опаріна і Холдейна?
http://www.nas.gov.ua/UA/Messages/news/Pages/View.aspx?MessageID=3434
http://900igr.net/kartinki/biologija/Biologicheskij-progress/030-Degeneratsii.html
Використані джерела:
Додаток 1
Додаток 2
Основні напрями та шляхи еволюційного розвитку
Історичний розвиток живої природи йшов по висхідній лінії від нижчих форм до вищих, від простого до складного, тобто мав прогресивний характер. Разом з цим еволюційний процес безперервно йшов у напрямі максимального пристосування організмів до умов навколишнього середовища. Зміна умов існування супроводжувалася заміною одних пристосувань на інші. А. Н. Северцов та І. І. Шмальгаузен розробили вчення про головні напрями еволюції — біологічний прогрес і біологічний регрес і шляхи їх здійснення — ароморфоз, ідіоадаптацію і дегенерацію. СЛАЙД 4
Біологічний прогрес характеризується зростанням пристосованості організмів до навколишнього середовища, унаслідок чого: 1) збільшується чисельність особин виду; 2) розширюється його ареал; 3) утворюються нові популяції, підвиди, види. До біологічного прогресу можуть вести як ускладнення організації (наприклад, класи хребетних), так і її спрощення (наприклад, деякі паразити), тобто біологічне процвітання може бути досягнуте різними шляхами. СЛАЙД 5
Біологічний регрес характеризується зниженням рівня пристосованості до умов проживання, унаслідок чого: 1) зменшується чисельність особин виду; 2) скорочується його ареал; 3) зменшується число і різноманітність його популяцій. У результаті біологічний регрес веде до вимирання виду: так зникли більшість давніх земноводних і плазуючих, деревоподібні папороті тощо. Під час еволюції поєднуються і закономірно зміняють один одного різні шляхи досягнення біологічного прогресу. СЛАЙД 6,7
Ароморфоз (від грец. аіrо — піднімаю і morphosis — зразок, форма) — еволюційні перетворення будови і функцій організмів, що мають загальне значення для організму в цілому і веде до морфо-фізіологічного прогресу. Наприклад, в розвитку хребетних великим ароморфозом був розвиток кровоносної системи від пульсуючої черевної аорти ланцетника до дво-, три- і чотирикамерного серця у вищих хребетних. Ароморфози не є прямим пристосуванням до умов існування — вони підвищують інтенсивність життєдіяльності організмів, забезпечуючи їх відносну незалежність від умов середовища існування. Формування ароморфозів — тривалий процес, що відбувається на основі спадкової мінливості та природного добору. Вони зберігаються в процесі подальшої еволюції і приводять до виникнення нових великих систематичних груп — типів і класів. СЛАЙД 8
Ідіоадаптації (від грец. idios — особливий, своєрідний і адаптація) - дрібні еволюційні зміни, що пристосовують організми до конкретних умов існування, але не підвищують загальний рівень організації. Ідіоадаптації виникають на базі ароморфозів і дозволяють організмам займати більш різноманітні екологічні ніші. Типовим прикладом ідіоадаптації може служити велика різноманітність видів птахів, що пов'язана переважно з перетвореннями дзьоба і крил. СЛАЙД 9
Біологічний прогрес досягається в деяких випадках і загальною дегенерацією (від лат. degenero — вироджуюся), тобто еволюційними змінами, що супроводжуютьсяся спрощенням організації. Наприклад, перехід багатьох видів до паразитичного способу життя приводить до втрати більшості органів чуття, спрощення будови нервової системи, втрати травної системи (наприклад, у стрічкових червів). СЛАЙД 10
Ароморфози виникають у процесі еволюції порівняно рідко і завжди ведуть до появи нових, більш високоорганізованих форм, здатних пристосовуватися до інших середовищ існування. Далі еволюційний процес йде шляхом ідіоадаптації, що дозволяє організмам обживати нові екологічні ніші.
Гіпотеза панспермії
Панспермія – гіпотеза про повсюдність поширення в Всесвіті зародків живих істот. Згідно панспермії, в світовому просторі розсіяні зародки життя (наприклад, спори мікроорганізмів), які рухаються під тиском світових променів, а потрапивши в сферу притягання планети, осідають на її поверхні і закладають на цій планеті початок живого. Ця гіпотеза була видвинута шведським вченим Ареніусом в 1907 р., а розвинув її український учений
В. І. Вернадський.
Гіпотеза панспермії (грец. Pan – все і сперма) не пропонує вирішення проблеми походження життя у Всесвіті, а пояснює лише появу його на нашій планеті занесенням з космосу. Дійсно, з одного боку, відомо, що деякі мікроорганізми, а особливо їх спори, можуть зберігати життєздатність при дуже жорстких впливах. З іншого боку, при вивченні метеоритів і комет виявляють невеликі органічні молекули, однак ніяких форм життя на них не знайдено.
Підготувала: Мазур Марина Анатоліївна, учитель Миколаївської гімназії №3 Миколаївської міської ради Миколаївської області
