Технокарта лекционного занятия по биологии на тему "Бионика и биотехнологии на службе у человека"

Технологическая карта теоретического занятия (лекции)

            Дисциплина: "Биология"

            Специальности: "Фармация", "Сестринское дело", "Лабораторная диагностика"

            Курс:  1      Семестр:  II

            Тема: "Бионика и биотехнология на службе у человека".

            Группы: ф 11, с/д А-11, с/д Б-11, с/д В-11, с/д Г-11, с/д Д-11, лаб/д 11

            Преподаватель: Струков А.Ю.

            Продолжительность: 90 мин.

            Цели учебного занятия.

            Образовательная: ознакомить учащихся с предметом, задачами и основными направлениями биотехнологии как науки.

            Развивающая: способствовать развитию у студентов научного мировоззрения и научных представлений о биотехнологии.

            Требования к знаниям и умениям:

            знать:

–      особенности жизни как формы существования материи, роли физических и химических процессов в живых системах различного иерархического уровня организации, фундаментальные понятия биологии;

–      основополагающие понятия и представления о живой природе, ее уровневой организации и эволюции; уверенное пользование биологической терминологией и символикой;

–      основные теории биологии: клеточную, хромосомную теорию наследственности, эволюционную, антропогенеза;

–         основные области применения биологических знаний в практике сельского хозяйства, в ряде отраслей промышленности, при охране окружающей среды и здоровья человека.

            Тип лекции: информационная.

            Образовательная технологии: информационно-коммуникативная технология, технология разноуровнего обучения, проектно-исследовательская технология.

            Методы и приемы обучения: постановка проблемы, рассказ, беседа, сравнение, демонстрация (слайдов, таблиц, плакатов, моделей и макетов).

            Средства обучения.

            1. Учебно-наглядные пособия: мультимедийная презентация по теме занятия, портреты.

            2. Технические средства обучения: интерактивная доска, персональный компьютер.

            3. Электронные ресурсы: электронные учебники, Интернет-ресурсы.

            Литература.

            Основная литература:

1. Константинов В.М., Резанов А.Г., Фадеева Е.О. Биология. – М.: "Академия", 2013 г.

2. Под редакцией Чебышева Н.В. Биология. – М.: АКАДЕМИЯ, 2011 г.

            Электронная библиотека медицинского колледжа "Консультант студента":

1. Чебышев Н.В., Гринева Г.Г. Биология: учебное пособие. - М.: ГЭОТАР-Медиа, 2010 г.

2. Козлова И.И., Волков И.Н., Мустафин А.Г. Биология: учебник / И.И. Козлова, И.Н. Волков, А.Г. Мустафин.- М.: ГЭОТАР-Медиа, 2015 г.

            Дополнительная литература.

            Электронная библиотека медицинского колледжа "Консультант студента":

1. Акуленко Л. В., Угаров И. В. Биология с основами медицинской генетики. / Л.В. Акуленко, И. В. Угаров; под ред. О. О. Янушевича, С. Д. Арутюнова. - М.: ГЭОТАР-Медиа, 2013 г.

2. Под ред. Н.В. Чебышева. Биология. Руководство к лабораторным занятиям: учебно-методическое пособие / Под ред. Н.В. Чебышева. 2-е изд., испр. и доп. 2013 г.

            Межпредметные связи:  ботаника, основы микробиологии и иммунологии, генетика человека с основами медицинской генетики.

            Внутрипредметные связи: "Учение о клетке", "Организм. Размножение и индивидуальное развитие организмов", "Основы генетики и селекции", "Происхождение и развитие жизни на земле. Эволюционное учение", "Происхождение человека", "Бионика".

            Хронологическая карта занятия.

№ п/п	Этапы занятия	Время (мин.)
1.	Организационный момент.	2
2.	Вступление, мотивация изучения темы: - формулировка темы лекции, характеристика ее профессиональной значимости, новизны и степени изученности; - постановка целей; - изложение плана лекции, включающего основные вопросы, подлежащие рассмотрению; - характеристика рекомендуемой литературы.	3
3.	Актуализация имеющихся знаний, ретроспекция.	3
4.	Основная часть лекции (изложение содержания в соответствии с планом).	70
5.	Обобщение и систематизация изученного материала.	10
6.	Подведение итогов. Домашнее задание.	2
Итого:		90 мин.

            Вступление, мотивация изучения темы:

Бионика и биотехнология – новейшие биологические науки, появившиеся в ХХ веке и приносящие неоценимую пользу человеку. Биотехнологии применяют в медицине, пищевой промышленности, при добыче энергоресурсов и т. д.

            Актуализация имеющихся знаний, ретроспекция:

            1. Перечислите биологические предпосылки антропосоциогенеза.

            2. Сколько лет назад на Земле жили кроманьонцы?

            3. Перечислите биогеографические области Земли, выделенные А. Уоллесом.

            4. К какому виду относится современный человек?

            Основная часть лекции.

            План лекции:

            1. Бионика как одно из направлений биологии и кибернетики, рассматривающее особенности морфофизиологической организации живых организмов  и их использование для создания совершенных технических систем и устройств по аналогии с живыми системами.

            2. Биотехнология на службе человека. Отрасли практического использования биотехнологии.

            3. Применение биотехнологий в здравоохранении.       

            Конспект лекции прилагается.

            Обобщение и систематизация изученного материала:

            1. Что такое бионика? Кто считается её основателем?

            2. Каковы основные направления работ по бионике?

            3. С каких двух позиций можно рассматривать биотехнологию?

            4. Перечислите основные этапы биотехнологического производства.

            5. Как применяют биотехнологии в здравоохранении?

            6. Как применяют биотехнологии в сельском хозяйстве?

            7. Что такое биодетекция?

            Подведение итогов, домашнее занятие:

            Происхождение человека – один из самых интересных и спорных вопросов эволюционного учения. На современном этапе развития биологической науки ученые не только пытаются изучить развитие человека в прошлом, но и предсказать его эволюцию в будущем.

            Домашнее задание:

            1. Материал лекции.

            2. Литература для подготовки:

            Основная литература:

1. Константинов В.М., Резанов А.Г., Фадеева Е.О. Биология. – М.: "Академия", 2013 г.

Стр. 307-315

            Электронная библиотека медицинского колледжа "Консультант студента":

1. Козлова И.И., Волков И.Н., Мустафин А.Г. Биология: учебник / И.И. Козлова, И.Н. Волков, А.Г. Мустафин.- М.: ГЭОТАР-Медиа, 2015 г.

            Дополнительная литература.

            Электронная библиотека медицинского колледжа "Консультант студента":

1. Акуленко Л. В., Угаров И. В. Биология с основами медицинской генетики. / Л.В. Акуленко, И. В. Угаров; под ред. О. О. Янушевича, С. Д. Арутюнова. - М.: ГЭОТАР-Медиа, 2013 г.           

ПРИЛОЖЕНИЕ

Конспект лекции по теме

"Бионика и биотехнология на службе у человека"

 

План лекции:

            1. Бионика как одно из направлений биологии и кибернетики, рассматривающее особен-  ности морфофизиологической организации живых организмов  и их использование для   создания совершенных технических систем и устройств по аналогии с живыми система ми.

            2. Биотехнология на службе человека. Отрасли практического использования биотехно-   логии.

            3. Применение биотехнологий в здравоохранении.

            Бионика (от греч. bion - элемент жизни, живущий) - наука, пограничная между биологией и техникой, решающая инженерные задачи на основе моделирования структуры и жизнедеятельности организмов.

            Бионика включает в себя элементы таких наук, как биология, физика, химия, кибернетика, а также инженерные науки.

            Прародителем бионики считается Леонардо да Винчи. Его чертежи и схемы летательных аппаратов были основаны на строении крыла птицы. В наше время, по чертежам Леонардо да Винчи неоднократно осуществляли моделирование орнитоптера.

            Выделяют следующие разделы бионики:

            1) биологическая бионика - изучает процессы, происходящие в биологических системах;

            2) теоретическая бионика - строит математические модели этих процессов;

            3) техническая бионика - применяет модели теоретической бионики для решения инженерных задач.

            Основные направления работ по бионике:

            1) изучение нервной системы человека и животных и моделирование нервных клеток (нейронов) и нейронных сетей для дальнейшего совершенствования вычислительной техники и разработки новых элементов и устройств автоматики и телемеханики (нейробионика);

            2) исследование органов чувств и других воспринимающих систем живых организмов с целью разработки новых датчиков и систем обнаружения;

            3) изучение принципов ориентации, локации и навигации у различных животных для использования этих принципов в технике;

            4) исследование морфологических, физиологических, биохимических особенностей живых организмов для выдвижения новых технических и научных идей.

            Биотехнология – промышленное использование биологических процессов на основе получения высокоэффективных культур микроорганизмов, культур клеток растений и животных с заданными свойствами.

            Биотехнологию можно рассматривать с двух позиций:

            1) как науку;

            2) как технологический процесс.

            Как наука, биотехнология зародилась во второй половине ХХ в., то есть это одна из новейших биологических наук. Однако технологические процессы с использованием живых организмов стали применять гораздо раньше.

            Появлению науки биотехнологии способствовали такие науки, как микробиология, биохимия, генетика, технология пищевой промышленности, электроника и математика.

            В биотехнологии производят 3 класса веществ:

            1) биомасса живых клеток (полезные бактерии для лекарств, полезные бактерии для пищевой промышленности, средства защиты для растений, биодеграданты, суспензии растительных клеток, гибридомы);

            2) биомасса мёртвых клеток (клетки водорослей, убитых паром, которые используются как кормовой и пищевой белок; вакцины);

            3) биопродукты жизнедеятельности клеток (белки, ферменты, полисахариды, антибиотики, аминокислоты, витамины и др.).

            Этапы биотехнологического производства: 1) подготовка продуцента; 2) подготовка питательной среды (субстрата); 3) культивирование (ферментация); 4) выделение целевого продукта; 5) получение коммерческой формы продукта; 6) очистка сточных вод и воздуха.

            Отрасли практического использования биотехнологии.

            1. Здравоохранение (фармация и медицина). Производство антибиотиков, гормонов, витаминов (особенно группы В); использование стволовых клеток, получение тканей для трансплантации, создание вакцин, генотерапия и др.

            2. Сельское хозяйство.  Производство кормовых добавок, кормов, стимуляторов роста; новые методы селекции, клонирование, получение трансгенных животных и растений и др.

            3. Пищевая промышленность. Получение пищевого белка, жира, полисахаридов, ферментов; производство пищевых добавок.  

            4. Химическая промышленность. Производство органических кислот, спиртов, растворителей; изготовление синтетики; получение поверхностно-активных веществ (ПАВ) и др.

            5. Энергетическая промышленность. Добыча полезных ископаемых с помощью микробного выщелачивания (медного купороса, урана и др.), получение биотоплива.

            6. Защита и мониторинг окружающей среды.

В данной отрасли существует два направления:

     1) биотестирование – когда выделяются тест-организмы (дафнии, ряска, бактерии и др.). Пример: если вода токсически заражена, тест-организм гибнет.

    2) биодетекция – использование биодатчиков для выделения минимального количества загрязняющего вещества.

Краткое описание документа:

В материале представлен возможный вариант технологической карты (включая конспект лекции) лекционного аудиторного занятия длительностью 90 минут (пара) в образовательных учреждениях среднего профессионального обучения по учебной дисциплине "Биология" на тему "Бионика и биотехнология на службе у человека".