Урок по биологии в 10 классе Возникновения и развития жизни на Земле.

Возникновения и развития жизни на Земле.

Конспект урока

Урок по биологии в 10 классе

Автор: учитель биологии ГБОУ СОШ с.Майское Радаева Наталья Владимировна

Класс, программа: 10 класс, программа И.Н.Пономаревой учебник 2013г.

Тема: «Происхождение живого вещества. Физико-химическая эволюция в развитии биосферы» .

Цель урока:   познакомить учащихся с различными взглядами на проблему возникновения и развития жизни на Земле. Изучить физико-химическую эволюцию как один из этапов в развитии биосферы.

 Универсальные Учебные Действия

Личностные:

• формировать готовность и способность обучающихся к саморазвитию и личностному самоопределению;
• формировать их мотивацию к обучению и целенаправленной познавательной деятельности;
•  формировать коммуникативные навыки работы со сверстниками и учителем.

Метапредметные:  

• формировать умения и навыки познавательной деятельности (информационный анализ различных взглядов на проблему возникновения и развития жизни на Земле);
• формировать самостоятельность планирования и осуществления учебной деятельности, способность использования их в учебной и познавательной деятельности при решении практических задач;
• формировать ИКТ-компетенции.

Предметные:

• формирование  представлений о различных взглядах на проблему возникновения и развития жизни на Земле, об условиях, способствующих возникновению живого из неживого, о возникновении планеты Земля;
• понимания сущности физико-химической эволюции как одного из этапов в развитии биосферы;  
• осознания необходимости применения достижений биологии  для формирования мировоззрения;
• приобретение опыта применения научных методов познания.

Тип урока:  урок изучения нового материала.

Форма урока:  конференция с использованием ИКТ.

Оборудование:   компьютер для учителя, компьютеры для учеников, проектор, CD: Виртуальная школа Кирилла и Мефодия «Уроки биологии 10 класс», презентация, выход в интернет, портреты ученых, карточки с заданиями для учащихся и инструктивные карточки для работы с интернет-ресурсами.

Ход урока.

1.                             Орг. момент. Вступление учителя.

Давайте обсудим что такое жизнь (1 мин. учащиеся высказывают свои мысли). Жизнь – это особая форма движения материи, так говорил Фридрих Энгельс. Он выделил два важнейших признака живых тел: 1) наличие в их составе органических веществ; 2) обмен веществ с внешней средой. Эти признаки и отражены в определении понятия «Жизнь», сформулированном Ф.Энгельсом: «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». Наука развивалась, уточнялось и определение живого. Но до сих пор в науке нет единого определения понятия «жизнь», так как оно очень сложное и многогранное. Но мы точно знаем признаки живого.

2.                             Проверка пройденного. Актуализация опорных знаний.

А.  Найдите ошибку в схеме:

(Обсуждение по схеме).

А теперь проверьте себя:

Б.     Блиц – тест:

Ученики получают карточки с тестами. Решают их, затем меняются листочками с соседом по парте и проверяют работу по ключу на слайде.

3.              Изучение  нового материала.

(Для демонстрации этапов урока и их результатов их изучения, используется презентация).

Вхождение в тему (сообщение целей урока).

Активный метод выяснения ожиданий и опасений – метод «Магический круг». На доске заранее нарисован круг, а в его центре написана тема урока. Учитель формулирует тему и задачи урока, которые заранее записаны на цветных клеящихся листочках и, комментируя их, располагает их в левой части за пределами круга. Учащимся предлагается самостоятельно с учетом полученной информации сформулировать свои ожидания и опасения, записать их на таких же листах и прикрепить с правой стороны за кругом.

Учитель: сегодня я приглашаю вас к обсуждению темы, которая с давних пор привлекает внимание всех философов и натуралистов, и до сих пор занимает центральное место в естествознании – это тема: «Возникновение жизни на Земле».                                           СЛАЙД №1

Интерактивная лекция

Тема, которая и сейчас продолжает служить ареной борьбы идеализма и материализма. Так, идеалисты, исходя из теологических (греч. theos – «бог», logos- «учение») убеждений, считают возникновение живого актом божественного творения. Креационизм – одно из религиозных учений о сотворении мира Богом из ничего и неизменности созданного Творцом мира

Урок №21 стр.2 CD КиМ

Материалисты же разделились на два направления: одни являются сторонниками теории абиогенеза, другие – теории биогенеза.

Итак, позвольте мне начать нашу конференцию «Жизнь на заре жизни», на которой присутствуют сторонники обоих течений, а также журналисты современности (представляет ученых и журналистов. Учитель организовывает так урок-конференцию, что учащиеся сами являются ее активными участниками(учащиеся в роли ученых заранее готовят свое выступление, журналисты заранее готовят вопросы), а учитель координирует и направляет их деятельность).                            

Сторонники абиогенеза (греч. а-частица отрицания) считают возможным происхождение живого из неживой материи, в том числе путем самопроизвольного зарождения жизни из неживых тел природы. Так, Аристотель считал, что черви появляются из гниющего мяса под влиянием «жизненной силы», рыбы и мыши зарождаются в гнилой воде, появление плесневых грибов на портящихся продуктах средневековые ученые считали одним из примеров, доказывающих теорию самозарождения жизни

Урок №21 стр.3 CD КиМ

Витализм – направление, сторонники которого утверждали, что организмам присуща особая «жизненная сила», которая управляет всеми жизненными процессами. Как только она покидает тело, организм начинает разрушаться. Основоположником его и считают древнегреческого философа Аристотеля

Урок №20  стр.2 CD КиМ

Кроме Аристотеля, приверженцами теории абиогенеза являются и другие философы Древней Греции, такие как Эмпедокл, Демокрит, а так же Парацельс, Бюффон, Нидхем и Эразм Дарвин, жившие в XVI-XVIIIвв.  Ламарк – известный ученый XIXв.

СЛАЙД №1

О чем свидетельствовали их идеи? Обсудите это в группах, используя интернет- ресурсы и расскажите друг другу. (работа группами)

Инструктивная карточка для учащихся на ПК со ссылкой на интернет-ресурс или готовый слайд в презентации(при условии плохой работы интернета)

1 группа: (3 чел.) – древние воззрения.

2 группа: (4 чел.) – ученые XVI- XVIIIвв.

3 группа: (2 чел.) – ученые XIX в.

До XVIIв. идеи самозарождения были неоспоримы, ведь……                                Первые опровержения теорий самопроизвольного зарождения живого стали появляться в XVIIв., когда итальянский биолог и врач Франческо Реди (выступление ученика) в 1668г. серией опытов с гниющим мясом доказал, что живое не возникает самопроизвольно, а появляется от других живых организмов. (идея самозарождения не была опровергнута, так как и в открытых и в закрытых сосудах были обнаружены микроорганизмы). Сто лет спустя, в 1770г. Мартын Матвеевич Тереховский – русский врач, натуралист, предложивший метод стерилизации пищевых продуктов, изучая микроорганизмы, экспериментально опроверг возможность самозарождения организмов. (его опыты признали неубедительными, так как в запаянный сосуд не поступал свежий воздух, якобы необходимый для самозарождения)

Урок №21  стр.4 CD КиМ и видео

Но лишь в конце XIXв. гипотезы абиогенеза фактически утратили свое влияние в науке и обществе благодаря опытам французского микробиолога Луи Пастера(выступление ученика), когда в 1859г. Парижская академия наук учредила премию, которая должна была быть присуждена тому, кто решит эту проблему. Премию получил Луи Пастер

Урок №21  стр.5 CD КиМ и видео

Исследования Луи Пастера и сейчас имеют огромное значение. На их основе разработаны методы стерилизации в пищевой промышленности и медицине. Несостоятельность идеи самозарождения живого стала очевидной, а выдвинутый Пастером в 1862г. принцип «все живое – из живого» стал общепризнанным.                              СЛАЙД №2

На смену теорий абиогенеза пришли гипотезы биогенеза (греч. bios-«жизнь», genesis –«происхождение»), сторонники которых считают, что все живое происходит от живого.                       СЛАЙД №3

Одна из гипотез – это гипотеза панспермии, согласно которой жизнь существует вечно и переносится в виде особых зачатков с планеты на планету при помощи метеоритов или космической пыли. Выдвинута эта гипотеза в 1895г. шведским физиком Аррениусом. Сторонником его был и В.И.Вернадский – создатель учения о биосфере(выступление ученика)

Урок №21  стр.6 CD КиМ

Начало современным представлениям о возникновении живого было положено отечественным ученым-биохимиком А.И.Опариным(выступление ученика), который в 1924г. опубликовал труд «Происхождение жизни», в котором представил естественнонаучную гипотезу о зарождении жизни на Земле. По гипотезе Опарина, жизнь зародилась на Земле в результате целого ряда химических превращений, осуществлявшихся в течение очень длительного времени (миллиарды лет) в особых условиях молодой, тогда еще только формировавшейся планеты.

Урок №21  стр.7 CD КиМ

Процесс происхождения жизни на Земле теснейшим образом связан с историей возникновения и развития самой нашей планеты как части Солнечной системы.

Урок №21  стр.8 CD КиМ (видеофрагмент)

Слайд №4 (Протоземля)

Затем наступил период охлаждения. Когда температура на поверхности Земли снизилась до 100◦С, началась конденсация водяного пара в атмосфере, пошли проливные дожди, продолжавшиеся тысячелетия. Горячая вода заполняла впадины земной поверхности. В ней растворялись вещества, содержащиеся в земной коре и атмосфере. Так образовался первичный океан, воды которого были горячими и насыщенными разнообразными химическими веществами, вступающие в химические реакции

СЛАЙД №5 (первичный океан) или КиМ урок№22 стр.3

Это был первый этап формирования жизни – небиологический, или абиогенный. Таким образом, в ходе реакций из неорганических могли синтезироваться органические вещества, характерные для живых организмов. Какие же условия этому способствовали?

Работа учащихся с учебником и интернет-ресурсом.

http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/00000484-1000-4ddd-880a-0e0046bc4321/095.swf

http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/00000485-1000-4ddd-c6be-170046bc4321/096.swf

Задание: Определите по рисунку учебника и видео условия, при которых могло произойти зарождение жизни и выпишите их. (  1)разогрев и последующее охлаждение Земли; 2) высокая температура вод первичного океана; 3) сильное ультрафиолетовое излучение; 4) грозовые разряды; 5) наличие разнообразных веществ.)

Возможность синтеза органических веществ из неорганических в водах первичного океана подтвердилась в опытах американского ученого С.Миллера(выступление ученика)

Урок №22  стр.4  CD КиМ (видеофрагмент)

Второй этап формирования жизни – предбиологический. На этом этапе протекали реакции полимеризации, которые могли активизироваться при значительном увеличении концентрации раствора, например при периодическом подсыхании водоемов

Урок №22  стр.5  CD КиМ

В конечном счете сложные органические соединения формировали белково-нуклеиново-липопротеидные комплексы (ученые называли их по-разному: пробионты, прогеноты, коацерваты). Автором коацерватной теории является Опарин, который первые живые организмы (предорганизмы) в виде небольших белковых тел назвал коацерватными капельками, а затем коацерватами, появившимися в «первичном бульоне» молодой планеты

Урок №22  стр.6-7  CD КиМ

Независимо от работ Опарина суть современной гипотезы сформулировал английский биохимик Джон Холдейн, который в 1929г. выдвигает «генетическую гипотезу» (выступление учащегося).

Сходные с взглядами Опарина идеи принял и развил в дальнейшем английский физик Джон Бернал в 1947г. сформулировавший гипотезу биопоэза. Он выделил три основных этапа формирования жизни: 1) абиогенное возникновение органических веществ – химический этап; 2) формирование биологических полимеров – предбиологический; 3) развитие мембранных структур и появление первых живых организмов – биологический.

Именно биологический этап эволюции – это развитие мембранных структур и появление первых организмов (пробионтов) вы видите сейчас на экране                      Урок №22  стр.8  CD КиМ

Таким образом, какой же из путей(гипотеза Опарина или Холдейна) привел к возникновению первых живых организмов, на сегодняшний день так и не решен биологией, но и та и другая в целом сходным образом определяют этапы возникновения жизни на Земле: их выделяют четыре. Выпишите их в тетрадь – стр.36 учебника в виде таблицы.

4.     Закрепление пройденного материала.

Какими же были первые живые организмы по способу питания и по типу дыхания? Об этом разговор продолжится на следующем уроке, а пока проверьте себя:

 (учащиеся выполняют тест индивидуально на компьютерах)

                        CD КиМ

5.     Рефлексия.

А сейчас сделаем выводы, а для этого вернемся к нашему кругу (обсуждение цели и задач урока: достигнуты ли они? Какие ожидания оправдались и какие нет? О чем следует еще обсудить дома и на следующем уроке? И т.д.)

Слово предоставляется журналистам, которые подготовили вопросы для обсуждения.

6.     Домашнее задание.

Учебник §8 ответить на вопросы стр. 36-37, 42.

Творческое задание «Конструирование самого простого живого образования»: нарисовать схему его строения с указанием свойств живого.

Скрин-шоты к уроку «Происхождение живого вещества. Физико-химическая эволюция в развитии биосферы»

Скрин-шоты к уроку «Кровеносная система»