Разработка урока на тему "Главные направления эволюции и пути достижения биологического прогресса" (11класса)

Урок «Главные направления и пути эволюции»

Кузьмина Н.И., преподаватель биологии

МОУ «Урмарская СОШ №1» Урмарского района

Данный урок был проведен с учащимися 11 класса по учебнику В.Б.Захарова, С.Г.Мамонтова, Н.И.Сонина. Общая биология: учебник для 10-11 классов общеобразовательных учреждений – М.: Дрофа, 2005. К моменту изучения новой темы, учащиеся могут объяснить, процесс микроэволюции, т.е. возникновения приспособленности живых организмов к данным условиям среды под действием движущих сил эволюции и их многообразие. Занятие построено на применении проблемных вопросов, что способствует развитию логического мышления у учащихся и умения составлять схемы.

Урок является традиционным – комбинированным, помимо фронтального опроса, групповой работы присутствует работа с учебником.   

На уроке используется электронный дидактический материал. Он имеет ряд преимуществ: можно наглядно продемонстрировать последовательность событий, показать видеофрагмент, улучшить эмоциональный фон за счет анимационных эффектов, закреплять материал.

Для определения уровня владения учащимися общеучебными мыслительными умениями и навыками, в конце урока проводится тестовая проверка. Она содержит задания, способствующие осмыслению и закреплению материала учащимися. Такая проверка, способствует выработке навыка работы с тестовыми заданиями и подготовке к ЕГЭ.

Планируемый результат урока:

·         активизация познавательных способностей учащихся,

·         умение формулировать логические выводы,

·         повышение интереса к изучаемому предмету.

Оборудование и материалы: таблицы по общей биологии, компьютер, проектор, презентация, СД-диск «Общая биология 11 класс» - виртуальная школа Кирилла и Мефодия, карточки для самостоятельной работы, тестовые задания, портреты ученых.

Цель: Формирование у учащихся знания об основных направлениях и путях эволюции.

Задачи:

·         Дать понятие о макроэволюции, ознакомить учащихся с главными путями и направлениями эволюционного процесса.

·         Научить сравнивать разные направления и пути эволюции.

·         Продолжить формирование умения использовать знания закономерностей эволюции для объяснения возникновения многообразия видов в природе.

Ход урока

1.Организационный момент. Вступительное слово учителя.

2.Повторение и актуализация опорных знаний. Фронтальный опрос с подведением к цели урока.

Эволюционный процесс идет в направлении приспособления живых организмов к условиям окружающей среды, идущей по пути прогресса, т.е. по пути совершенствования организмов от простого к сложному, который впоследствии приводит к многообразию видов в природе.

Многообразие видов в природе – это один из результатов микроэволюции.

– Кроме многообразия видов, что еще является результатом микроэволюции?

1)Приспособленность организмов к среде обитания.

2)Появление нового вида.

- Что же такое микроэволюция?  (Микроэволюция  - это эволюционные преобразования, происходящие в популяции в сравнительно короткие промежутки времени).

Микроэволюция - один из эволюционных процессов, который приводит к возникновению нового вида. Но в природе существует следующая закономерность, которая приводит к появлению более сложных форм организмов.

 –Как вы думаете, что это может быть? Макроэволюция.

Цель урока: Получить знания о макроэволюции, понять основные направления и пути эволюции, которые приводят к усложнению организации организма.

3.Изучение нового материала.

Записать в тетрадях тему урока: Главные направления и пути эволюции.

А. Макроэволюция – это процесс эволюционного преобразования и развития различных групп живых организмов на протяжении десятков и сотен миллионов лет (запись в тетрадях). Макроэволюция – это развитие жизни на Земле в целом, включая и ее происхождение. Между микро- и макроэволюцией нельзя провести резкую грань, потому что процесс макроэволюции, продолжается без какого-либо перерыва и на микроэволюционном уровне внутри вновь возникших форм (объяснение с помощью слайда).

Микроэволюция	Макроэволюция
Эволюция, происходящая внутри вида и приводящая к возникновению его разнообразия	Надвидовая эволюция, в ходе которой виды еще больше обособляются друг от друга, образуя более крупные систематические группы
1.Результатом является –  новый вид	1.В результате возникают новые рода, семейства, отряды и т.д.
2.Процесс доступен наблюдению.	2.Действует на протяжении больших отрезков времени, результаты можно только предположить.
1.В основе лежит наследственная изменчивость
2.Действуют те же факторы эволюции
3.Носит творческий, дивергентный характер

 Б. Основные направления эволюционного процесса.

Современное представление о направлениях эволюции основываются на работах Северцова Алексея Николаевича и Шмальгаузена Иван Ивановича. Процесс эволюции идет непрерывно в направлении максимального приспособления живых организмов к условиям окружающей среды. Такое возрастание приспособленности организмов  к окружающей среде Алексей Николаевич назвал биологическим прогрессом. Учеными были определены два направления эволюции: биологический прогресс и биологический регресс.

На ваших столах есть отрывки из работ И.И.Шмальгаузена. Вы должны указать в тетрадях пункты биологического прогресса, биологического регресса и биологической стабильности (работают учащиеся самостоятельно, с последующими комментариями). Приложение 1

Биологический прогресс	Биологическая стабилизация	Биологический регресс
Увеличение численности особей в популяциях	Сохранение численности	Уменьшение численности особей в популяциях
Расширение ареала	Сохранение ареалов с возможными миграциями, но без значительного расселения	Сужение ареала
Высокая интенсивность видообразования		Уменьшение интенсивности видообразования
Возрастание приспособленности организмов к окружающей среде		Снижение приспособленности организмов к условиям среды

Выводы (таблица на экране)

-  В чем суть биологического прогресса и регресса?

Биологический прогресс (от лат. progressus – движение, вперед) достижение данной группой организмов успеха в борьбе за существование.

Биологический регресс (от лат. regressus – движение назад) эволюционный упадок данной группы организмов, которая не смогла приспособиться к изменениям условий внешней среды или не выдержала конкуренции с другими группами.

Критерии регресса противоположны критериям биологического прогресса. Регресс может привести к вымиранию данной группы организмов. Примеры: Уссурийский тигр, снежный барс, белые медведи и др. Минимальный шанс на выживание у крупных млекопитающих. Биологического прогресса достигают мелкие, плодовитые животные, легко уживающиеся с человеком (тараканы, мыши, вороны, грачи).

 Как мы видим биологический прогресс гарантирует видам будущее.

В. Пути достижения биологического прогресса.

Если мы знаем, что биологический прогресс дает будущее видам, то этот прогресс осуществляется 3 путями (по Северцову А.Н.).

Пути достижения биологического прогресса

 

Ароморфоз                                          Идиоадаптация                    Общая дегенерация

(арогенез)                                    (алломорфоз или аллогенез)                   (катагенез)

гр.сл. «айро»-                              гр.сл. «идиос»- особый,                 лат.сл. «degenero»-

поднимаю,                               лат.сл. «adapto»- прилаживаю             вырождаюсь                      

«морфозис»-                      

форма

Ароморфоз - эволюционное преобразование строения и функций организмов, повышающее уровень его организации, т.е. ведущее к морфофизиологическому прогрессу (учащиеся получают задания и работают по группам, используя таблицы на доске).

- Какие эволюционные преобразования возникли у позвоночных животных?

1 группа – усложнение строения покрова тела позвоночных.

2 группа - усложнение строения сердца позвоночных.

3 группа - усложнение строения органов дыхания позвоночных.

4 группа - усложнение строения головного мозга позвоночных животных.

- К какому результату привело усложнение этих органов у организма?

Пример: эволюция кровеносной системы от трубчатого сердца ланцетника к двум-, трем- и четырехкамерному сердцу. У позвоночных 2-а круга кровообращения и разделение артериальной и венозной крови.

Вывод: Данные ароморфозы повысили эффективность обмена веществ организмов, повысил их выживаемость в местах обитания с низкой или меняющейся температурой.

- А какие ароморфозы возникли у растений, в течение эволюции? (фронтальный опрос по таблице).

Одноклеточность – многоклеточность – ткани – органы.

Бесполое – половое размножение.

Размножение: споры – семена – цветок и плод.

Вывод:  В результате повышения уровня организации растения распространились по территории земного шара и заняли большую площадь.

Идиоадаптация – приспособление к специальным условиям среды, полезное в борьбе за существование, но не изменяющее уровня организации данной группы организмов, т.е. частное приспособление, полезное в определенной среде обитания и возникающее без изменения общего уровня организации. Такой путь эволюции ведет к быстрому повышению численности и многообразию видового состава.

-Какие приспособления имеются к данным условиям среды у животных и растений? (использование слайдов и видеоролика из СД-диск).

Вывод: Значение идиоадаптации – возникают мелкие эволюционные изменения, которые позволяют приспособиться отдельным популяциям к условиям существования, что приводит к биологическому прогрессу.

4.Релаксация.

Дегенерация (морфофизиологическая дегенерация)– упрощение организации в ходе эволюции данной группы организмов, сопровождающееся утратой ряда функции и органов (работают самостоятельно с учебником и оформляют схему).

                                                        Общая дегенерация

Растения                                                 Животные

 

Вывод: Дегенерация часто связана с переходом к пещерному, сидячему или паразитическому образу жизни. Упрощение организации тоже может привести к биологическому прогрессу.

 Г. Соотношения путей достижения биологического прогресса.

Вывод:

Ароморфозы охватывают краткие периоды в процессе эволюции. Они определяют этапы в развитии органического мира, поднимая организацию на более высокую ступень эволюции.

Идиоадаптация – занимает более длительные периоды эволюции.

Дегенерация является частным случаем идиоадаптации, т.к. ее можно рассматривать как приспособленность организмов к более простым условиям существования.

5.Закрепление знаний.

·         Выполнение письменных тестовых заданий (работа в группах, с последующей проверкой и оценивании своих знаний) Приложение 2.

·         Выполнение устных тестовых заданий (задания на экране) Приложение 3.

6. Домашнее задание. Письменно ответить на вопросы из гр. С Приложение 3.

7.Рефлексия:

- Что вы усвоили из сегодняшнего материала?

-Что было понятно или не понятно?

-Полученные сегодня знания, вы можете где-то применить?

Приложение 1

«Биологический прогресс – процветание, определяемое относительно высокими темпами эволюции, при которых приспособленность организма возрастает. Объективными показателями биологического прогресса является увеличение численности, ведущее к расселению и расширению ареала» (И.И. Шмальгаузен).

«Биологический регресс – снижение приспособленности организма. Организм отстает в темпах эволюции от изменений  во внешней среде и, в особенности от темпов эволюции и распространения экологически близких форм. Численность вида уменьшается. Вид или группа видов идет навстречу вымиранию» (И.И. Шмальгаузен).

«Биологическая стабильность определяется согласованностью темпов эволюции и изменениями среды, при которых приспособленность организма к изменяющейся среде поддерживается на известном уровне. Объективным показателем стабильности является сохранение численности, сохранение ареалов с возможными миграциями, но без значительного расселения» (И.И. Шмальгаузен).

Приложение 2

Основные пути эволюции растительного мира

Проставьте против каждого пункта буквенные обозначение соответствующего направления эволюции:

А- ароморфоз;

И- идиоадаптация;

Д- дегенерация.

Приспособительные изменения, возникшие в ходе эволюции.

1. Возникновение хлорофилла.
2. Возникновение фотосинтеза.
3. Дифференциация слоевища (тела растения) на лист, стебель, корень.
4. Возникновение ползучего стебля у земляники.
5. Возникновение полового процесса.
6. Появление проводящей ткани.
7. Появление цветка у покрытосеменных.
8. Утрата листьев и превращение их в колючки (у кактуса).
9. Появление плода у покрытосеменных.
10. Появление семян у голосеменных.
11. Появление лазящего стебля у винограда и плюща.
12. Появление крылышек и волосков на плодах клена и одуванчика.
13. Появление зацепок на плодах лопуха и череды.
14. Появление сочной мякоти в плодах рябины и малины.
15. Утрата листьев, развитой корневой и сосудистой систем, околоцветника у ряски.
16. Утрата корней хлорофилла и листьев у повилики.
17. Утрата тычинок и пестика в краевых цветках соцветия подсолнечника.
18. Появление клубней у картофеля.

Основные пути эволюции животного мира

Проставьте против каждого пункта буквенные обозначение соответствующего направления эволюции:

А- ароморфоз;

И- идиоадаптация;

Д- дегенерация.

Приспособительные изменения, возникшие в ходе эволюции.

1. Возникновение многоклеточности.
2. Возникновение фотосинтеза.
3. Возникновение хорды.
4. Образование позвоночника.
5. Образование пятипалых конечностей.
6. Образование ластов.
7. Образование цепкого хвоста (у обезьяны).
8. Образование у земноводных трехкамерного сердца.
9. Образование у земноводных два круга кровообращения.
10. Возникновение теплокровности.
11. Ускорение проведения по нервам возбуждения у позвоночных.
12. Усложнение головного мозга.
13. Переход к внутреннему оплодотворению у позвоночных.
14. Утрата четырех пальцев из пяти (у лошади).
15. Утрата конечностей (у кита).
16. Утрата густого шерстного покрова (у слона).
17. Утрата органов кровообращения и пищеварения (у цепня).
18. Образование хобота у слона.
19. Удлинение шеи у жирафа.
20. Увеличение массы головного мозга.

Приложение 3

Определения уровня владения учащимися общеучебными мыслительными навыками.

1.Синтез.

Назовите, одним словом:

Ароморфоз, дегенерация, идиоадаптация (направление биологического прогресса).

Наследственность и изменчивость (свойства живых организмов).

2.Логика (причинно-следственные связи).

Найдите лишнее понятие и объясните свой выбор:

Ароморфоз, идиоадаптация, дегенерация, регресс.

Ароморфоз, дегенерация, идиоадаптация.

Наследственность, изменчивость, прогресс, дрейф гены.

3.Сравнение.

Что общего и в чем различие между ароморфозами и идиоадаптациями?

Подготовка к  ЕГЭ

Вопросы гр. А.

1.Примером ароморфоза можно считать:

а) утрату шерстного  покрова слонами;

б) появление яиц пресмыкающихся и их последующее развитие на суше;

в) удлинение конечности лошади;

г) возникновение хвоста павлина.

2.Пример идиоадаптации:

а) превращение листьев кактуса в колючки;

б) утрата органов кровообращения у плоских червей;

в) возникновение теплокровности;

г) возникновение челюстей у рыб.

3.К серьезным перестройкам организма и возникновению новых таксонов приводит:

а) идиоадаптация;  б) ароморфоз;

в) дегенерация;       г) модификация.

4.Правильным будет утверждение о том, что дегенерация:

а) не бывает прогрессивной;  б) прогрессивна;

в) всегда приводит к вымиранию вида;

г) приводит ко всем указанным результатам.

5.Концепцию морфофизиологического и биологического прогресса и путей его достижения предложил:

а) А.О.Ковалевский;  б) И.И.Мечников;

в) А.Н.Северцов;        г) С.С.Четвериков.

Вопросы гр. В.

1.Какие из перечисленных примеров относятся к идиоадаптациям?

1) развитие образовательных тканей у растений;

2) наличие ловчих аппаратов у насекомоядных растений;

3) отсутствие хлорофилла у растений-паразитов;

4) появление триплоидного эндосперма у покрытосеменных;

5) мелкая, сухая пыльца у ветроопыляемых растений;

6) железистые волоски на листьях душистой герани.

2.Установите соответствие между видом организмов и направлением эволюции, которое для него характерно.

Виды организмов                                                   Направления эволюции

1) серая крыса

2) зубр                                                                      А) биологический прогресс

3) амурский тигр                                                    Б) биологический регресс

4) пырей ползучий

5) лошадь Пржевальского

6) одуванчик обыкновенный

1	2	3	4	5	6

3.Установите последовательность появления ароморфозов в эволюции позвоночных животных.

А) двухкамерное сердце рыб;

Б) развитие детеныша в матке млекопитающих;

В) внутреннее оплодотворение у пресмыкающихся;

Г) легочное дыхание у земноводных.

Вопросы гр. С

1.Какие ароморфные признаки характерны для млекопитающих?

Ответы:

1.В строении тела: кожные железы, волосяной покров, 4-х камерное сердце, альвеолярные легкие, усложнение головного мозга.

2.Теплокровность.

3.Внутриутробное развитие, живорождение и выкармливание детенышей молоком.

2.Почему уменьшение ареала вида приводит к биологическому регрессу?

Ответы:

1.Обедняется экологическое разнообразие среды в связи с сокращением ареала.

2.Возникают нежелательные близкородственные скрещивания.

3.Усиливается конкуренция с другими видами и внутри вида.

Литература

1.Галеева Н.Л. Сто приемов для учебного успеха ученика на уроках биологии: Методическое пособие для учителя. – М.: «5 за знания», 2006г.

2.Кулев А.В. Общая биология. 10 класс: Методическое пособие. – СПб.: «Паритет», 2002г.

3.Лернер Г.И. Общая биология (10-11 классы): Подготовка к ЕГЭ. Контрольные и самостоятельные работы. – М.: Эксмо, 2009г.

4.Пепеляева О.А., Сунцова И.В. Поурочные разработки по общей биологии: 9 класс. – М.: ВАКО, 2006г.

5.Петунин О.В. Уроки биологии в 11-м классе. Развернутое планирование. – Ярославль: Академия развития, Академия Холдинг, 2003г.

6.Петросова Р.А. ЕГЭ 2009. Биология: Сборник экзаменационных заданий. – М.: Эксмо, 2009г.

7.Чайка Т.И. Биология. 11 класс: поурочное планирование по учебнику В.Б.Захарова, С.Г.Мамонтова, Н.И.Сонина. – Волгоград: Учитель, 2007г.

8.Шахович В.Н. Общая биология. Блок – схема: таблицы, рисунки: Учебное пособие. – Мн.: Книжный ДОМ, 2004г.