Урок биологии в 5 классе "Есть ли на свете бессмертие?"

Тема урока

Деление клетки

Имя урока

Есть ли на свете бессмертие?

Предмет

Биология

Класс

5

УМК, авторы образовательной программы

Программа основного общего образования по биологии 5 - 9 класс В. В. Пасечника, В. В. Латюшина, В. М. Пакуловой

Место и роль урока в изучаемой теме

Данный урок заканчивает изучение процессов жизнедеятельности клетки в теме «Клеточное строение организмов»

Тип урока

Урок «открытия» новых знаний

Цель урока для учащихся

Понять, как клетки делятся

Цель урока для учителя

Создать условия для получения учащимися знаний о процессе деления клетки

Задачи урока:

а) образовательные

·         Сформировать у учащихся знания о делении клетки;

·         Познакомить учащихся с алгоритмом описания процесса на примере процесса деления клетки;

·         Ввести понятия: «бесполое размножение», «ДНК», «бинарное деление»;

·         Способствовать пониманию и осознанному применению учащимися терминов: «деление клетки», «хромосомы», «материнская клетка», «дочерняя клетка»;

·         Показать учащимся биологическую роль деления клетки.

б) развивающие 

Способствовать развитию универсальных учебных действий:

·         познавательных УУД  (ПУУД): умений схематизации учебного материала; анализа и отбора информации, умения обобщать и делать выводы, умений работать с терминами; умений переносить знания из сказок, математики в биологию;

·         личностных УУД (ЛУУД): осознанию личностного значения изучения темы;

·         регулятивных УУД (РУУД): целеполагания, рефлексии, самооценивания; умения самоорганизации при выполнении записей;

·         коммуникативных УУД (КУУД): умения публичного мини-выступления, изложения своего мнения, аргументации его.

 в) воспитательные 

Способствовать эстетическому восприятию учащимися объектов живой  природы: клетки, хромосом, ДНК.

Целесообразность и оригинальность разработки

Урок направлен на развитие универсальных учебных действий; Урок соответствует структуре урока деятельностной направленности целеполагания в образовательной системе «Школа 2100».

Использование авторских ресурсов

При создании ресурса использовались материалы портала «Сеть творческих учителей»:

Лебедев С.Н. Как создать презентацию для урока

Лебедев С.Н. Мастер класс дедушки ГуРу 2013. 

Лебедев С.Н. Этап 1. Подготовка материала для презентации. 

Лебедев С.Н. Этап 1 (доп). Структура презентации.  

Лебедев С.Н. Этап 2. Создание макета презентации.

Лебедев С.Н. Этап 3. Создание собственного технологического приема. 

Лебедев С.Н. Этап 4. Информационное заполнение слайдов. 

Лебедев С.Н. Этап 5. Настройка показа. 

Лебедев С.Н. Рекомендации к 6 этапу 

Шаблоны Тягиной Ирины Алексеевны «Краткий конспект урока», «Методическое сопровождение урока»

Знания, умения, навыки и качества, которые актуализируют учащиеся в ходе урока

Учащиеся актуализируют знания о процессах жизнедеятельности.

Знания, умения, навыки и качества, которые приобретут учащиеся в ходе урока

Учащиеся знакомятся с процессом деления клетки.

Учащиеся учатся работать с терминами.

Учащиеся учатся самооцениванию своей самостоятельной работы по заданным критериям.

Знания, умения, навыки и качества, которые закрепят учащиеся в ходе урока

Учащиеся продолжат развитие умений целеполагания,  рефлексии.

Учащиеся продолжат развивать умения анализа, оценки и отбора информации, умения обобщать и делать выводы.

Учащиеся продолжат развивать умения грамматически правильно записывать текстовую информацию при заполнении таблицы (слова в именительном падеже).

Необходимое оборудование и материалы

Компьютер (Microsoft Office 2010), медиа-проектор, экран.

Распечатанные для каждого учащегося приложения:

1.Свойства живого организма (процессы жизнедеятельности);

2.Алгоритм описания процесса;

3.Как делится клетка;

4.Этапы деления клетки.

Методические рекомендации по использованию материала

С введением ФГОС в основной школе учащиеся в ходе урока должны достигать личностных, предметных и матапредметных результатов. К последним относятся универсальные учебные действия. На данном уроке формируются УУД всех четырех групп: регулятивные, познавательные, коммуникативные, личностные. Основное внимание обращается на развитие умения определять цель урока,  рефлексию содержания учебного материала, самооценку самостоятельной работы.

Во время урока учащиеся работают с индивидуальным приложением для учащегося, там же проводят самооценивание. Записи могут служить для оценивания учителем работы каждого ученика.

Для активизации познавательной активности используется моделирование процесса деления клетки с использованием «пирожных», материала сказок, математических умений умножать и делить.

Деятельность учителя

Деятельность учащихся

УУД

1.Мотивирование к учебной деятельности.

Слайд 1. Добрый день, молодые люди! Таким образом, я подчеркиваю ваш возраст. Из математики вам знаком символ бесконечности – «горизонтальная восьмерка». Как вы думаете, о чем сегодня пойдет речь на уроке биологии?

Изображенный на слайде знак – лента Мебиуса – символ бесконечности. Посмотрите, какой интересный вопрос: «Есть ли на свете  бессмертие?» Какое отношение он имеет к биологии?

Этот вопрос настолько важен, что человек все время ищет способы, чтобы продлить свою жизнь,  что нашло отражение даже в сказках. Слайд 2. Назовите их!

Да, как раз сказка о Кощее нам и поможет понять  биологический процесс.

- О чем-то, что в биологии является бесконечным…

- О том, что клеток в организме может быть множество…

- О жизни…

- Жизнь на Земле существует миллиарды лет и еще не прерывалась…

- Молодильные яблоки…

- Кощей Бессмертный…

ЛУУД: осознание личностного значения изучения темы

КУУД: умение публичного мини-выступления

2.Актуализация и фиксирование индивидуального затруднения в пробном учебном действии.

Ребята! Давайте назовем основные процессы жизнедеятельности клетки. В классе с нами учится персонаж известной песни «Про Антошку». Вспомним, предложение Антошки, с помощью которого он пытался их запомнить.

Расшифруйте это правило мнемотехники!

Проверим! Слайд 3.

Р - рост;

Р - развитие;

Р - размножение;

П - питание;

О - обмен веществ;

В - выделение;

О - открытость системы;

Д - дыхание; движение;

Е - единый химический состав.

Оцените свои ответы, сравнив с ответами на слайде. Поставьте за каждый правильный ответ 1 балл. (Максимум – 10 баллов.)

Какой процесс отражает фон слайда?

Слайд 4. Я вам помогу: «Это всеобщее свойство живых организмов воспроизводить себе подобных».

Размножение бывает бесполое и половое, то есть с участием женского и мужского организмов.

- «Три «Р» по воде!»

Учащиеся работают в Приложении № 1 «Свойства живого организма (процессы жизнедеятельности)»

Учащиеся проводят самоценивание (0-10 баллов)

- Развитие?..

- Питание?..

- Рост?..

- Это размножение…

РУУД: рефлексия содержания материала

РУУД: самооценивание

КУУД: умение публичного мини-выступления, аргументация своего мнения

3.Выявление места и причины затруднения.

Сегодня мы будем изучать всего лишь один, самый простой, вариант бесполого размножения – бинарное деление (деление на две части, деление пополам). Опишите этот процесс.

В общих чертах – правильно. Трудно описать то, что не знаешь? Конечно, трудно. Какой будет цель нашего урока?

Слайд 5. Нашей целью будет не только узнать, но и понять, как происходит деление клетки.

Что нам может помочь в реализации цели?

А еще нам поможет алгоритм (план) описания процесса.

Учащиеся пытаются предположить, как происходит деление клетки:

была 1 клетка, её части разделились, стало 2 клетки…

- Узнать, как делятся клетки…

- Учебник…

- Электронный учебник…

- Рабочая тетрадь…

ЛУУД: осознание личностного значения изучения темы

КУУД: умение публичного мини-выступления

РУУД: целеполагание

4. Построение проекта выхода из затруднения (цель и тема, способ, план, средство).

Изучать процесс деления клетки мы будем по плану. Слайд 6. Найдите его в таблице Приложения № 2 «Алгоритм описания процесса».

·         Объекты (элементы) процесса;

·         Факторы, влияющие на процесс;

·         Этапы процесса;

·         Результаты процесса;

·         Значение процесса для надсистем.

(Учитель предлагает учащимся описать по этому алгоритму любой процесс, например, питание школьника в столовой.)

Данный алгоритм позволяет очень легко и правильно формулировать учебные задачи. Используя клише: «узнать (изучить, познакомиться с…, выявить)…»  назовите задачи нашего урока!

Учащиеся совместно с учителем описывают процесс питания в столовой.

- Узнать, какие объекты (элементы) могут делиться…

- Узнать, какие факторы, влияют на процесс деления…

- Понять, из каких этапов состоит процесс деления…

- Познакомиться с результатом данного процесса...

- Усвоить, каково значение деления для надсистем…

РУУД: целеполагание

КУУД: умение публичного мини-выступления

РУУД: целеполагание

5. Реализация построенного проекта.

Вспомним Кощея Бессмертного. Где же была спрятана его жизнь?

Получилась «матрешка». В биологии принцип «матрешки» встречается очень часто.

Слайд 7. Внимательно послушайте диалог Антошки с учителем и постарайтесь назвать составляющие биологической «матрешки» -  объекты процесса деления клетки.

- Чтобы разделить клетку пополам, нужно перетянуть её ровно посередине.

- Но тогда ядро попадет только в одну половинку?

- Ядро тоже нужно перетянуть.

- Но ведь там хромосомы!

- Одну можно отвести налево, а другую направо. Третью опять налево, а четвертую – направо.

- А если их – нечетное число?

- Последнюю разделить пополам! [3, c. 64]

Конечно, Антошка что-то назвал правильно, а что-то нам придется уточнить!

Слайд 8. В процессе деления клетки участвует ядро (без ядра клетка может жить, но делиться не будет!). В ядре находятся хромосомы (четное число) – хромосомы состоят из ДНК – а в ДНК находятся гены, отвечающие за все признаки.  Наследственный материал находится в ядре каждой клетки, в хромосомах. Пока клетка не  делится, хромосомы не видны, так как находятся в деспирализованном (раскрученном) состоянии. Во время деления хромосомы  становятся хорошо  видимыми даже в школьный световой микроскоп. Каждая хромосома содержит гигантскую нитевидную молекулу ядерной ДНК. Эта нить в хромосоме много раз сложена, намотана на гранулы и компактно уложена с помощью белков-гистонов. Посмотрим видеофильм «Сворачивание цепи ДНК в хромосому». [1] ((Видеофильм  длится 1 минуту 24 секунды.)

Постарайтесь запомнить биологическую «матрешку», в которой спрятана жизнь любого организма!

Факторы, влияющие на процесс деления,  могут быть благоприятными и неблагоприятными. Изучаются они позже, на уроках биологии в 6 - 11 классах.

Этапы процесса деления требуют серьезного изучения. Сейчас нам помогут девочки, которые играли в кукол. Как называется такая игра?

Слайд 9. Дочки - матери.

Клетка, которая делится, называется родительской или материнской, а клетки, получившиеся в результате деления, - дочерними. Запомнили? – Дочки (дочерние клетки) – матери (материнские клетки).

Долгое время человечество мучилось в поиске ответа на вопрос: «Если клетка делится надвое, то и наследственные признаки тоже разделятся на две части.  Значит, в каждой клетке наследственных признаков  будет по 1/2, в следующих клетках – по 1/4, затем  – по 1/8 и т.д.? Выходит, что мне от моих предков досталась лишь незначительная часть признаков?»

Как бы вы ответили на этот вопрос? Выскажите предположение: что должно произойти перед делением, чтобы клеткам-дочкам досталось столько же наследственных свойств, сколько их было у клетки – матери.

Вы правы. Давайте посчитаем: в каждой клетке тела человека содержится 46 хромосом. Удвоились хромосомы. Их стало …

92 хромосомы разделятся между двумя клетками. Сколько хромосом будет в каждой клетке?

Вот видите, вы с легкостью ответили на вопрос, над которым лучшие умы человечества «бились» не один десяток лет!

Откройте приложение № 3. Как называется текст?

О чем он будет?

Внимательно прочитайте текст в Приложении № 3 «Как делится клетка»  и подчеркните словосочетания, относящиеся к этапам деления. Назовите их!

Каков результат деления?

Познакомьтесь с понятием «копия», «клон» из Большого Энциклопедического словаря:

Копия (от лат. copia - множество) - точный список, точное воспроизведение, повторение чего-либо.

Клони́рование (от древне-греческого - «веточка, побег, отпрыск») - точное воспроизведение какого-либо объекта. Объекты, полученные в результате клонирования, называются клонами.

Кого в данном процессе называют копиями? Клонами?

Нам осталось лишь выяснить значение для надсистем (биологическую роль) бинарного деления.

К доске приглашается лучший математик класса… (Ф.И. учащегося)

Условие «задачи» следующее: «Клетка бактерии делится каждые 20 минут».

Давайте посчитаем, сколько их будет, например, через 3 часа.

(Учитель записывает время, ученик подсчитывает бактерии.)

0 минут – 1 бактерия;

20 минут – 2 бактерии;

40 минут – 4 бактерии;

60 минут (1 час)  – 8 бактерий;

80 минут – 16 бактерий;

100 минут – 32 бактерии;

120 минут (2 часа) – 64 бактерии;

140 минут – 128 бактерий;

160 минут –  256 бактерий;

180 минут (3 часа) – 512 бактерий!

Посмотрите: из 1 бактерии через три часа получилось 512 бактерий!!!

Какой вывод мы сделаем? Какова роль деления клетки надвое?

В благоприятных условиях (летом) численность микроорганизмов, например, в лужах увеличивается  очень быстро!

Одна из форм защиты простейших организмов – способность к регенерации (восстановлению). Поврежденная клетка может достроить свою разрушенную часть, но только при условии сохранения ядра, так как там хранится вся информация о ее строении.

Деление клеток необходимо для существования любого организма, будь он одноклеточный или многоклеточный. 

Путем деления происходит не только размножение и рост, но и постоянное обновление тканей в течение всей жизни. Клетки ткани, выстилающей кишечник человека, делятся каждые 11 часов.

Как вы думаете, с чем связана такая высокая скорость деления?

Поддержание ткани в рабочем состоянии требует, чтобы клетки сохраняли свои функции неизменными, несмотря на замену самих клеток. Это возможно только благодаря равному распределению по дочерним клеткам наследственного текста, записанного в ДНК.

- В игле…

- Игла  –  в яйце…

- Яйцо – в утке…

- Утка – в зайце…

- Заяц – в сундуке…

- Сундук – на дубе…

- Клетка…

- Ядро…

- Хромосомы…

Учащиеся записывают в таблицу Приложения № 2:

организм – клетка – ядро – хромосома – ДНК – ген…

- Хромосомы надо удвоить…

- 92…

- По 46…

- «Как делится клетка»…

- Там будет описано, как происходит деление клетки…

-…В какой последовательности…

- Удвоение хромосом…

- Хромосомы  - на экваторе…

- Хромосомы расходятся к полюсам…

- Деление  цитоплазмы клетки  надвое…

- Из 1 материнской клетки образовалось 2 дочерних клетки…

- Дочерние клетки – генетические копии материнских…

- Увеличение численности…

- Клетки могут повреждаться…

- Клетки стареют, перестают работать…

ПУУД: умений переносить знания из сказок в биологию;

ПУУД: умения анализа и отбора информации

РУУД: умения самоорганизации при выполнении записей

ПУУД: умения работать с терминами

ПУУД: умения анализа информации

ПУУД: умения схематизации учебного материала

ПУУД: умения обобщать и делать выводы

ПУУД: умения работать с терминами

ПУУД: умения переносить знания из математики в биологию

ПУУД: умения обобщать и делать выводы

ПУУД: умения анализа информации

КУУД: умения публичного мини-выступления

6. Первичное закрепление с проговариванием во внешней речи.

Слайд 10. Повторим этапы процесса деления клетки!

Проверяем!

·         Спирализация (скручивание) и удвоение хромосом;

·         Расположение хромосом на экваторе клетки;

·         Расхождение половинок хромосом к полюсам клетки;

·         Образование ядер;

·         Деление цитоплазмы.

Сейчас вам будет предложен «немой» видеофильм. Его нужно озвучить. (Продолжительность фильма «Фазы деления» к § 9 «Жизнедеятельность клетки, её деление и рост» 1минута 6 секунд.) [2]

Учащиеся (по желанию) озвучивают картинку на слайде.

Учащийся по желанию озвучивает фильм.

РУУД: рефлексия содержания материала

КУУД: умения публичного мини-выступления

7. Самостоятельная работа с самопроверкой по эталону.

Слайд 11. В Приложении запишите название процесса, происходящего на слайде!

Проверим!

- Бинарное деление клетки (деление надвое, деление пополам).

Слайд 12.  Запишите  в Приложении этапы деления, если бы пирожные размножались…

Проверяем!

1.      Материнское пирожное;

2.      Спирализация (скручивание) и удвоение хромосом;

3.      Расположение хромосом на экваторе пирожного;

4.      Расхождение половинок хромосом к полюсам пирожного;

5.      Образование ядер;

6.      Дочерние пирожные.

Учащиеся называют процесс.

Учащиеся записывают этапы деления.

РУУД: рефлексия содержания материала

РУУД: самооценивание

8. Включение в систему знаний и повторение.

Слайд 13. Подумай!

•      Могли ли эти бактерии образоваться путем деления клетки?

•      Как будут называться эти клетки: материнскими или дочерними?

Слайд 14. Какого цвета организм должен появиться в результате деления?

Слайд 15. Что это: Галактика? Вязание?

- Под электронным микроскопом.

- Они разные, копиями не являются, поэтому не могли получиться в результате деления 1 бактерии…

- Эти бактерии могут быть двумя разными материнскими (родительскими) клетками…

-  Разноцветный или однотонный в зависимости от окраски материнского организма…

- Деление клетки…

ПУУД: умения обобщать и делать выводы

КУУД: умения публичного мини-выступления, аргументация своего мнения

9. Рефлексия учебной деятельности на уроке (итог).

Слайд 16. Вспомните, вопрос, с которого начался наш урок: «Есть ли на свете бессмертие?»

Как бы вы на него ответили сейчас?

При делении пополам каждая из дочерних клеток получает точную копию генетического материала родительской клетки.

Почему такое деление клеток называют равнонаследственным?

Главная задача бинарного деления -  обеспечить обе клетки одинаковым и полным набором хромосом.

При бесполом размножении ДНК потомков не отличается от ДНК родителя. При делении клеток родительская особь не исчезает, а просто превращается в двух особей-двойников. Это означает, что при бесполом размножении организм может жить вечно, точно повторяясь в своих потомках. Действительно, ученым удавалось в течение нескольких десятков лет сохранять культуру простейших с одними и те ми же наследственными свойствами.

Значит, отдельные клетки в искусственной среде могут быть бессмертными!

Но, во-первых, в природе численность организмов строго ограничена, например, запасами пищи, так что выживают лишь немногие потомки.

Во-вторых, абсолютно одинаковые организмы вскоре могут оказаться одинаково неприспособленными к изменению условий среды и все погибнут.

Подумай! Почему человек не сможет стать бессмертным даже в отдаленном будущем?

Ученые пришли к выводу, что число делений любых клеток не может быть бесконечным, оно – ограничено. Одни клетки исчерпают свой ресурс быстрее и не смогут больше делиться, другие – медленнее. О взаимосвязи старения организма (долголетия человека) и количества делений клеток подробнее мы поговорим в старших классах!

Желаю вам пусть не бессмертия, так хотя бы долголетия, теперь вы знаете, отчего оно зависит!

Домашнее задание

Слайд 17. Вы знаете, как выглядит таблица умножения в математике. А как выглядела бы таблица деления клетки? Попробуйте её составить дома!

Слайд 18. Подпишите этапы деления в Приложении № 4! Будьте внимательны: художник не был биологом! Расставьте цифры, обозначающие правильный порядок деления!

- Бессмертными можно считать клетки, которые делятся, ведь вместо 1 клетки образуются 2 её копии…

- Дочерние клетки – копии родительской клетки…

- Человек состоит из множества клеток…

- Одни клетки могут быть молодыми, а другие – старыми, т.е. не делиться…

Учащиеся записывают домашнее задание

РУУД: рефлексия содержания материала

ЛУУД: осознание личностного значения изучения темы

КУУД: умение публичного мини-выступления

ПУУД: умения анализа информации

ПУУД: умения схематизации учебного материала