Конспект урока по биологии на тему "Бионика"

Технологическая карта урока биологии 11 класс

Тема урока: Бионика.

Цель урока: создать условия для формирования знаний о роли биологической науки в развитии техники и электроники.

Задачи урока:

− образовательные:

способствовать формированию знаний о бионике, как о междисциплинарной науке;

показать связь темы урока с будущей профессией;

формировать умение работать с текстом, раздаточным материалом, способствовать развитию логического мышления.

− развивающие: развивать навыки самостоятельного мышления; умение логически мыслить; анализировать; и делать выводы; развивать познавательный интерес к предмету; развивать способность к рефлексии способов и условий действия, к контролю и оценке процесса и результатов своей деятельности;

− воспитательные: умение слушать и вступать в диалог, участвовать в обсуждении проблем, формировать коммуникативную компетенцию обучающихся.

Тип урока: урок освоения и закрепления нового материала.

Время урока: 90 мин. (спаренные уроки).

Планируемые результаты:

предметные:

− называть цели и задачи бионики;

− характеризовать использование человеком принципов организации растений и животных в хозяйственной деятельности;

− приводить примеры аналогий в живой природе и технике.

метапредметные:

− познавательные: сравнение биологических и рукотворных объектов, умение делать выводы и умозаключения на основе сравнения;

формирование умений воспринимать, перерабатывать и предъявлять информацию в словесной, образной, символической формах,

анализировать и перерабатывать полученную информацию в соответствии с поставленными задачами, выделять основное содержание прочитанного текста, находить в нем ответы на поставленные вопросы и излагать его;

− коммуникативные: умение работать индивидуально и в группе; осуществление самоконтроля и взаимоконтроля;

проведение коррекции и оценки собственных действий и действий сверстников;

− регулятивные: оценивание правильности выполнения действия и внесение необходимых корректив;

личностные:

−  убежденность в возможности познания природы, в необходимости разумного использования достижений науки и технологий для дальнейшего развития человеческого общества;

− самостоятельность в приобретении новых знаний и практических умений

Методы обучения и методические приемы: метод проектов.

Формы работы: индивидуальная, групповая.

Ресурсы: УМК по биологии для 11 класса автор В. В. Па­сеч­ник или Д. К. Бе­ля­ев; компьютер, мультимедийный проектор, магнитные держатели, на доске хаотично расположены карточки с буквами, составляющими слова «БИОНИКА»,  « ЭЛЕКТРОНИКА», «ТЕХНИКА», эмблема бионики, иллюстрации биологических и искусственных объектов.

Столы в кабинете расставлены так, чтобы за ними могли сидеть 5 групп обучающихся.

На столах находится карточка с изображением одного из 5 биологических объектов («Насекомое», «Птица», «Геккон», «Пшеница», «Лотос»). 

На каждом столе находится:

·               инструкционная карта урока для обучающегося (приложение 1) (5 шт.),

·               5 экземпляров текста для анализа (приложение 2-6),

·               иллюстрации биологических и искусственных объектов,

·               конверт со формулированной проблемой и задачами для ее решения (1 шт.)(приложение 7),

·               бланк для оценки работы членов группы (1 шт.),

·               бланк для самооценки (5 шт.),

·               таблица «Заимствование технологий природы – бионика» (7 шт.) (приложение 8),

·               комплект цветных карандашей (3 шт.),

·               клей (1 шт.),

·               ножницы (1 шт.),

·               бумага формата А3 (1 шт.),

·               линейка (1 шт.).

Ход урока

Дидактическая структура урока	Деятельность преподавателя	Деятельность обучающихся	Предмет-ные результа-ты	Планируемые результаты УУД
1. Организа-ционный момент (2 мин.)	1.1. Организует класс, проверяет готовность обучающихся к уроку: Добрый день! Сегодня большую часть урока мы работаем в группах. Пожалуйста, прежде чем войти в кабинет, каждый из коробки возьмет карточку. На обратной стороне карточки, Вы увидите одно из 5 изображений: «Насекомое», «Птица», «Геккон», «Пшеница», «Лотос».  Какое изображение вам выпало за стол с таким знаком вы садитесь. В каждой группе будет по 5 человек.	1.1. Готовятся к уроку, настраиваются на работу, приветствуют преподавателя: Берут карточки из коробки и согласно изображениями на карточках организуются в группы по 5 человек.
2. Мотивация (самоопреде-ление) к учебной деятельности (3 мин.)	2.1. Актуализирует требования к учащимся, мотивирует их: Обратите внимание на экран, перед вами высказывания известных людей разных эпох: «Нет ничего более изобретательного, чем природа» Цицерон Марк Тулий 106 до н. э.— 43 до н. э.  «Природа — великий учитель, особенно для того, кто наблюдателен»  венецианский драматург Карло Гольдони (1707-1793). Как вы думаете, как эти слова связаны с изображениями расположенными на доске? Что вы видите? Какие категории объектов представлены?  Какие слова можно составить из букв?	2.1. Самоопределяются, ставят цель и задачи урока, планируют учебное  сотрудничество с преподавателем и сверстниками: Отвечают на вопросы.
3. Актуализа-ция знаний и фиксирование индивидуаль-ного затруднения в пробном учебном действии (15 мин.)	3.1. Устанавливает требования к работе на уроке: Познакомьтесь с инструкционной картой и материалами, лежащими на столе. Вспомните  структуру учебного проекта (проект – «шесть П»): проблема → проектирование (планирование) → поиск информации → продукт → презентация → портфолио. Рассмотрите предметы, лежащие у вас на столе. Всеми этими материалами вы можете пользоваться и делать записи на бланках и таблице. На основании полученной в начале урока информации и знакомства с материалами, лежащими у вас на столе, попробуйте сформулировать проблему, которую вы  попытаетесь сегодня решить. Обсудите, свои предположения с членами своей группы. Решите, кто в группе будет вести записи. Запишите название и состав группы, по ходу работы заполняйте бланк и таблицу. Есть ли вопросы по выполнению задания? 3.7. Постарайтесь сформулировать проблему, цель и задачи проекта самостоятельно  и лишь только в крайнем случае обратитесь  к конверту «Помощь». Проблема: Есть ли связь между биологическими объектами и объектами, созданными человеком? Цель: Определить  в каких сферах человеческой деятельности используются достижения бионики. Задачи: Проанализировать описание объекта созданного человеком. Проанализировать описание биологического объекта. Сравнить описание природных и искусственных объектов. Определить какие принципы строения и функционирования биологических объектов использованы человеком.	3.1. Вспоминают структуру учебного проекта. 3.2. Знакомятся с инструкционной  картой. 3.3. Выбирают члена группы, который будет вести записи. 3.4. Придумывают название группы. 3.5. Заполняют бланки. 3.6. Пытаются сформулировать проблему сначала индивидуально, потом в группе. 3.7. Если попытка неудачная, обращаются членам другой группы или к конверту «Помощь»		познавательные: формирование умений воспринимать, информацию в словесной, образной, символической формах, анализировать и перерабатывать полученную информацию в соответствии с поставленными задачами. коммуникатив-ные: умение работать индивидуально и в группе; осуществление самоконтроля и взаимоконтроля; проведение коррекции и оценки собственных действий и действий сверстников;
4. Изучение нового материала (55 мин.)	4.1. Проверяет как  все группы выявили проблему, сформулировали цель и задачи работы. 4.2. Контролирует процесс анализа источников информации и заполнения таблицы «Заимствование технологий природы – бионика». В случае необходимости помогает. № Прототип в природе Где прототип использован человеком Какие принципы использованы 4.3. По мере готовности задания устанавливает порядок представления мини-проектов (5 мин для каждой группы). 4.4. Оценивает работу группы и каждого  на этапе представления мини-проекта. № Фамилия, имя Какую работу выполнял Оценка за работу, по мнению группы (от 0 до 10) 1 2 3 4 5 Итого: Оценка работы всей группы 1 умение работать в команде 2 полученный результат 3 представление результата 4 ответы на вопросы Итого: Всего:	4.1. При необходимости корректируют формулировку проблемы, цели и задач. 4.2. Анализируют источники информации и заполняют таблицу «Заимствование технологий природы – бионика». № Прототип в природе Где прототип использован человеком Какие принципы использованы 4.3. Оформляют результаты работы группы на листе форматом А3. 4.4. Представляют результаты работы группы. 4.5. Дополняют таблицу «Заимствование технологий природы – бионика» на основании выводов других групп. 4.6. Задают вопросы друг другу.	характери-зовать использо-вание человеком в хозяйстве-нной деятель-ности принципов организа-ции растений и животных; приводить примеры аналогий в живой природе и технике.	познавательные: сравнение биологических и рукотворных объектов, умение делать выводы и умозаключения на основе сравнения; формирование умений воспринимать, перерабатывать и предъявлять информацию в словесной, образной, символической формах, анализировать и перерабатывать полученную информацию в соответствии с поставленными задачами, выделять основное содержание прочитанного текста, находить в нем ответы на поставленные вопросы и излагать его;
5. Закрепле-ние изучено-го материала (8 мин.)	5.1. Курирует окончательное оформление стенда «Учимся у природы» – продукта мини-проекта: Любой из Вас уже сможет собрать из букв три основных понятия, которым  посвящен урок. Сейчас каждая группа выдвигает одного своего представителя и они вместе оформляют на доске результаты общей работы. 5.2. Принимает портфолио мини-проекта:    Остальные участники мини-проекта оформляют таблицу «Заимствование технологий природы – бионика» каждой группы для портфолио и одну единую от всех групп.	5.1. Оформляют стенд «Учимся у природы» – продукта мини-проекта. 5.2. Оформляют портфолио проекта каждой группы:   Каждая группа сдает преподавателю: ü    таблицу «Заимствование технологий природы – бионика», ü    бланк оценки работы членов группы.	называть цели и задачи бионики;	коммуникатив-ные: умение работать индивидуально и в группе; осуществление самоконтроля и взаимоконтроля;
6. Рефлексия (4 мин.)	6.1. Подводит обучающихся к мысли о том, что бионика тесно связана с их будущей профессией и им необходимо рассматривать возможность альтернативных инженерных решений: На современном этапе бионика имеет целый ряд направлений в исследовании живых организмов: 1.        Изучение нервной системы человека и животных, моделирование нервных клеток и нейронных сетей направлено на дальнейшее совершенствование вычислительной техники и разработки новых элементов автоматики и телемеханики. 2.        Исследование органов чувств и других воспринимающих систем живых организмов  с целью разработки новых датчиков,  систем обнаружения и слежения. 3.        Изучение принципов ориентации, локации, навигации у разных животных направлено на использование этих принципов в работе транспорта, судоходстве, технике и средствах связи. 4.        Исследование морфологических и физиологических особенностей живых организмов с целью выдвижения новых идей в науке, технике, строительстве, архитектуре. 5.        Изучение биохимических процессов на клеточном и организменном уровнях – это основа разработок современных нанотехнологий. В силу свое специализации вы столкнетесь с производством бионических механизмов и к этому нужно быть готовым.     Каждый студент сдает преподавателю результат самооценки от 0 до 10. Фамилия, имя Какую работу выполнял Самооценка Хотели бы вы выполнить индивиду-альный проект  по заинтересо-вавшему  вас направле-нию бионики  да нет по другому направлению	6.1. Оценивает работу членов своей группы и каждой группы на этапе представления мини-проекта. № Фамилия, имя Какую работу выполнял Оценка за работу, по мнению группы (от 0 до 10) 1 2 3 4 5 Итого: Оценка работы всей группы 1 умение работать в команде 2 полученный результат 3 представление результата 4 ответы на вопросы Итого: Всего: Каждый студент сдает преподавателю результат самооценки от 0 до 10. Фамилия, имя Какую работу выполнял Само-оценка Хотел бы вы выполнить индивиду-альный проект  по заинтересо-вавшему  вас направле-нию бионики  да нет по другому направлению		коммуникатив-ные: проведение коррекции и оценки собственных действий и действий сверстников;
7. Домашнее задание (3 мин.)	7.1. Предлагает ответить на вопрос, существуют ли примеры бионических конструкций с использованием простейших.        СПАСИБО ЗА РАБОТУ! До следующего урока.	7.1. Записывают домашнее задание

В случае если студент хочет выполнять работу индивидуально, ему предоставляется такая возможность.

Источники информации:

1.      Биология. Общая биология. 11 класс. Профильный уровень. Захаров В.Б. и др., М.: Дрофа, 2010

2.      Вопросы бионики. сб. ст., отв. ред. М. Г. Гаазе-Рапопорт, М.: Наука, 1967.

3.      Гармаш И.И. Тайны бионики. Киев: Рад. шк., 1985.

4.      Гийо А., Мейне Ж.А. Бионика. Когда наука имитирует природу. М.: Техносфера, 2013.

5.      Крайзмер Л. П., Сочивко В. П., Бионика. М.: Энергия, 1968.

6.      Лебедев Ю.С. Архитектура и бионика. М. Стройиздат, 1977.

7.      Литинецкий И. Бионика. Пособие для учителей. М.: Просвещение, 1976.

8.      Мартека В. Бионика. М.: Мир, 1967.

9.      Мастерская природы. 32 открытки. М.: изд-во  «Изобразительное искусство», 1981.

10.  Оприш Т. Занимательная бионика. Бухарест: изд-во: «Альбатрос», 1986.

11.  Селезнева Н.В. Верь глазам своим! //  Химия и жизнь, 2009,  №7.

12.  Симвков Ю.Г. Живые приборы. М.: Знание, 1986.

13.  Целух Н.Ф., Гармаш И.И. Бионика в школе: Пособие для учителя. Киев: Рад. шк., 1990.

14.  Штейнгауз А.И. Инженер и природа, или Что такое бионика? М.: Детская литература, 1968.

15.  Шукер К. Удивительные способности животных. Загадки живой природы. М.: Мир книги, 2006.

16.  www.ru.wikipedia.org

17.  www.biomolecula.ru

18.  www.popmech.ru

19.  www.roboting.ru

20.  http://elibrary.ru

21.  https://www.nkj.ru

22.  www.elus1965.narod.ru

23.  www.cnews.ru

24.  www.nanonewsnet.ru

25.  www.computerra.ru

26.  www.zoojournal.ru

27.  http://bionics-med.com

28.  http://www.copywriter-yastrebova.com

29.  http://www.bez-granic.ru/index.php/2013-08-04-13-26-15/kakustroenmir/1447-bionika-priroda-znaet-luchshe.html

30.   http://www.nature.com/nmat/journal/vaop/ncurrent/full/nmat4771.html, http://news.mit.edu/2016/nanobionic-spinach-plants-detect-explosives-1031

31.  http://www.innoros.ru/calendarsobitii/den-rozhdeniya-nauki-bioniki

32.  http://rekk.vm.ru/news/2015/12/14/osa-podarila-nam-bumagu-a-belka-parashyut-307507.html

33.  http://ecobionics.org/index.php/ru/