Раздел 3. Формы организации обучения биологии
42. Напишите конспект урока биологии, раскрывающего содержание темы по плану.
Тема урока: «Возникновение жизни на Земле».
Тип урока: урок формирования и совершенствования знаний.
Вид урока: урок взаимного обучения.
Задачи урока:
Обучающие:
• Раскрыть сущность жизни.
• Выявить отличия живого от неживого.
• Ознакомить учащихся с различными взглядами на происхождение жизни.
• Изучить основные аспекты современной теории возникновения жизни на Земле - гипотезы А. И. Опарина -Дж. Холдейна.
• Сформировать у учащихся систему знаний об условиях и этапах возникновения жизни на Земле в ходе биохимической эволюции.
Воспитательные:
• Воспитывать умение дискутировать, отстаивать свою точку зрения по той или иной проблеме.
• Пробудить у учащихся интерес и позитивное отношение к биологической науке и поиску всеобъемлющей теории по проблеме возникновению жизни на Земле.
Развивающие:
• Совершенствовать умения работать с дополнительной литературой, самостоятельно выбирать нужный материал при составлении сообщений.
• Продолжить формирование умений сравнивать и делать выводы.
• Убедить учащихся в неповторимости жизни как способа существования.
• Расширять кругозор и эрудицию.
Структурно – логическая схема урока
Этап урока |
Основные части содержания |
Методы и приемы обучения |
Средства обучения |
I. Организационный момент. |
Вступительное слово учителя |
|
вербальные |
II. Изучение нового материала.
|
Многочисленные определения жизни. Признаки живого. Возраст Земли и сроки ее зарождения не нашей планете. Идеи биогенеза и абиогенеза. Борьба сторонников биогенеза и абиогенеза, идея самозарождения.
Плюрализм научных концепций происхождения жизни, креационизм, теория стационарного состояния, теория панспермии, физическая и химическая гипотезы. Теория происхождения жизни на Земле А. И. Опарина. |
Рассказ с элементами беседы
опрос учащихся
сообщение учащегося, гипотеза академика О.Ю. Шмидта
рассказ учителя
сообщения учащихся, опыты Ф.Реди, Л. Спалланцани, эксперимент Луи Пастера
сообщения учащихся
рассказ учителя
|
Вербальные Технические
|
III. Закрепление материала.
|
Обобщающая беседа по ходу изучения нового материала, ответы на вопросы. Заполнение таблицы. |
Заполнение сравнительной таблицы. |
Вербальные средства |
IV. Задание на дом.
|
пар. 50, 51. Вопросы 4,5. С. 189. |
- |
- |
Ход урока
Учитель: Сегодня, мы познакомимся с многообразием взглядов на проблему происхождения жизни на Земле, изучим сущность современной теории происхождения жизни. На последних уроках мы разобрали, как происходит размножение и развитие живых организмов на нашей планете, и отметили, что благодаря этой удивительной способности всех существ (способности к воспроизведению себе подобных), жизнь продолжается на нашей планете. Жизнь не заканчивается со смертью отдельной особи, она продолжается в ее потомках. Сохранение своего вида (рода) главнейшая задача всех живых организмов. Все многообразие гипотез сводится к двум взаимоисключающим точкам зрения, каким? Назовите их. (Биогенез – «живое из живого».
Абиогегнез – «живое из неживого».
Основные идеи, объясняющие происхождение жизни на Земле можно классифицировать по направлениям, назовите эти направления(метафизическая - жизнь создана Богом, панспермия - жизнь занесена из космоса, самозарождения, биохимическая теория А. И. Опарина).
Каким образом образовалась клеточная мембрана у коацерватов. Что в этом положительного? (Путем выстраивания молекул липидов на поверхности коацерватов. Это обеспечивало стабильность их формы).
Почему стало возможна способность к самовоспроизведению у коацерватов? (благодаря включению в состав молекул нуклеиновых кислот)
Какой способ питания был у первых существ? Почему? (Способ питания - гетеротрофный, так как в водах первичного океана было много готовых органических веществ).
С чем была связана необходимость появления автотрофных организмов? (Численность живых организмов увеличивалась и конкуренция обострялась. У некоторых организмов возникла способность к синтезу органических веществ из неорганических. С использованием энергии солнца или энергии химической реакции возникли автотрофы).
Почему первые живые организмы были анаэробными? (вероятно в водной среде еще отсутствовал кислород).
Почему возникло аэробное дыхание? (Аэробное дыхание возникло потому что появление фотосинтеза привело к накоплению кислорода в атмосфере).
Почему стал возможен выход организмов из воды на сушу? Первоначально жизнь развивалась в водах океана, так как ультрафиолетовое излучение губительно влияло на них, а появление озонового слоя в результате накопления кислорода в атмосфере создало предпосылки выхода на сушу.
На эти вопросы мы и должны сегодня постараться ответить в конце нашего занятия.
Известно, что живые организмы и тела неживой природы состоят из одних и тех же химических элементов. В клетках живых организмов обнаружено свыше 60 элементов периодической системы. Сходство элементарного состава живой и неживой природы указывает на их материальное единство. И вместе с тем в силу качественного своеобразия живого мы без труда одни тела относим к живым, а другие - к неживым. Вот мы говорим, что жизнь продолжается, жизнь сохраняется Что такое жизнь? Дать точное определение жизни непросто. Но все - таки попытки были предприняты неоднократно.
Рассмотрим наиболее известные определения:
Определения жизни по Ф. Энгельсу и В.М. Волькеннштейну. (Определения высвечиваются на экране).
«Жизнь есть способ существования белковых тел, существенным моментом которого является постоянный обмен веществ с окружающей их внешней природой, причем с прекращением этого обмена веществ прекращается и жизнь, что приводит к разложению белка». (Ф.Энгельс)
«Живые тела, существующие на Земле, представляют собой открытые саморегулирующиеся и самовоспроизводящиеся системы, построенные из биополимеров - белков и нуклеиновых кислот». (М.В. Волькенштейн)
Жизнь - это комплекс свойств: обмен веществ, способность к росту и развитию, воспроизведению себе подобных, раздражимость и подвижность.
Современное определение жизни
Таким образом, по Энгельсу, материальным носителем жизни является белок, способ ее существования - самообновление, а механизмом самообновления является обмен веществ. Волькештейн . указывает, что важнейшие свойства живых организмов являются: открытость, саморегуляция, самовоспроизведение.
Дать точное определение жизни чрезвычайно трудно. Единственный способ описать жизнь - это перечислить основные свойства живых организмов. К этим свойствам относят. Перечислите, пожалуйста эти свойства (учащиеся перечисляют свойства, учитель записывает на доске).
Перечисляют свойства живых организмов:
обмен веществ;
самовоспроизведение;
наследственность;
изменчивость;
рост и развитие;
раздражимость;
дискретность;
саморегуляция;
ритмичность;
энергозависимость.
На основании перечисленных свойств живого, попробуйте дать определение «жизни». (Учащиеся предлагают свои определения, учитель открывает современное определение «жизни» на графопроэкторе).
Учитель: Итак, при определении понятия "жизнь", что учитывается?
Учащиеся: При определении понятии «жизнь» должны учитываться, все свойства живого.
Учитель: Прежде чем вести разговор о времени рождения нашей планеты, познакомимся с гипотезой выдвинутой академиком О. Ю. Шмидтом в середине XX века, которая получила наибольшее признание (сообщение учащегося, с демонстрацией фрагментов на графопроэкторе).
Знания полученные вследствие развития астрофизики, геохимии, биофизики, молекулярной биологии позволили расширить исследования по проблеме возникновения жизни на Земле, но все гипотезы о происхождении жизни на Земле сводились к двум взаимоисключающим точкам зрения - биогенез и абиогенезу.
Биогенез - все живое происходит только от живого. Абиогенез - происхождение живого из неживого. Борьба сторонников биогенеза и абиогенеза - одна из увлекательнейших страниц в истории науки. Многие ученые Средневековья допускали. Что рябы могли зарождаться из ила, черви - из почвы, мыши - из грязи, мухи - из мяса. Наиболее распространенными теориями возникновения жизни на Земле являются следующие:
жизнь была создана сверхъестественным существом в определенное время (креационизм);
жизнь возникала неоднократно из неживого вещества (самопроизвольное зарождение);
жизнь существовала всегда (теория стационарного состояния);
жизнь занесена на нашу планету извне ( панспермия);
жизнь возникла в результате процессов, подчиняющихся химическим и физическим законам (биохимическая эволюция);
(сообщения учащихся с параллельным заполнением таблицы).
Гипотезы происхождения жизни
Теории возникновения жизни на Земле |
Сущность теории |
Креационизм |
Жизнь возникла в результате божественного творения |
Самозарождение |
Организмы возникают из неживой материи. (Биопоэз). |
Панспермия или вечная жизнь |
Жизнь существует вечно и переносится с планеты на планету |
Теория стационарного состояния |
Земля никогда не возникала, существовала вечно. |
Биохимическая эволюция |
Жизнь возникла в результате химических и физических процессов |
Учитель: Существуют разные гипотезы происхождения жизни. Какой именно придерживаетесь вы лично? Почему?
Учитель: Предложите эксперимент. Который опровергнул бы идею о возможности самопроизвольного зарождения микроорганизмов в питательной среде.
Учащиеся: Отвечают на вопросы.
Вывод: Таким образом, вопрос о возникновении жизни на Земле сводится к выяснению того, как возникла столь универсальная система биохимических превращений и в каких реальных условиях было возможно появление живой материи и осуществление начальных этапов ее развития.
Учитель: В настоящее время наиболее широкое признание получила гипотеза о происхождении жизни академика А. И. Опарина. В далеком прошлом Земля была совсем не похожа на нынешнюю. Температура ее поверхности была 4000 - 8000 градусов по Цельсию,и по мере ее остывания углерод и тугоплавкие металлы образовали земную кору. Атмосфера была другой. Она состояла в основном из воды, аммиака, оксида углерода и метана, до тех пор пока атмосфера Земли не остыла до 100 градусов, вся вода находилась в парообразном состоянии. В атмосфере не было кислорода.
В 1923 году советский ученый биохимик академик А. И. Опарин высказал мнение, что органические вещества могли возникнуть в океане из более простых соединений. Энергию для этого синтеза, вероятно, доставляла интенсивная солнечная радиация, падавшая на Землю до того, как образовался слой озона, который стал задерживать большую ее часть, а так же энергия грозовых разрядов. Так как в тот период на Земле шли непрерывные дожди и сверкали многочисленные молнии.
Идея эта была не нова. Так как в 1871 году сходную мысль высказал Ч. Дарвин.
Опарин предполагал, что решающая роль в превращении неживого в живое принадлежит белкам. Они способны к образованию коллоидных комплексов, которые способны обособляться от всей массы воды. Слияние таких комплексов приводит к образованию коацерватов ("коацервус" - сгусток, куча). Возможно они могли обмениваться со средой веществами и накапливать различные соединения. Затем по границе между коацерватами и водной средой выстраивались молекула липидов, что привело к образованию первичной клеточной мембраны. В результате включения в коацерваты молекулы, способной к самовоспроизведению (подобие ДНК) могла возникнуть примитивная клетка - пробионт. Увеличение размеров и фрагментация могли привести к возникновению примитивного самовоспроизводящегося организма. Таким образом, по теории Опарина возникновения первых предшествовал длительный отбор коацерватных капель.
Вначале занятия я вам предложила ряд вопросов, на которые мы должны ответить после изучения темы. У каждого есть перечень вопросов на бумажном носителе:
Исходя из всего сказанного, мы должны сделать вывод.
Вывод: наиболее распространенной гипотезой является гипотеза Опарина, жизнь возникла естественным путем из неорганической материи, биологической эволюции предшествовала химическая. Я не в коей мере не хочу перечеркнуть все выше сказанное, но у этой теории тоже есть противники.
Один из них Фред Хоил - астроном. Недавно он высказал мнение, что мысль о возникновении живого в результате описанных выше случайных взаимодействий молекул столь же нелепа и неправдоподобна, как утверждение, что ураган, пронесшийся над мусорной свалкой, может привести к сборке «Боинга -747». Этот вопрос является «белым пятном» в биологической науке.
Жизнь возникла на Земле абиогенным путем. В настоящее время живое происходит только от живого (биогенное происхождение. Возможность повторного возникновения жизни на Земле исключена.
Задание на дом: пар. 50, 51. Вопросы 4,5. С. 189.