ГОБПОУ «ГТК»
Учебно - методическая карта занятия №
Дисциплина: БИОЛОГИЯ
Тема: «Гипотезы происхождения жизни».
Цели:
-дидактическая:
1. Сформировать представления о происхождении жизни на Земле;
о возникновении живого из неживого естественным путем в процессе длительного исторического развития;
2.Познакомить с основными гипотезами о происхождении жизни, показать проблемность этого вопроса. Повторить строение эукариотической клетки.
-развивающая:
- Развитие умений и навыков работы с учебной литературой,
умений сравнивать, анализировать, делать выводы,
систематизировать знания в виде схем, таблиц.
- Развитие навыков поиска необходимой информации для
выполнения заданий.
-Развитие логического и образного мышления,
коммуникативные умения.
-воспитательная:
- Формирование научного мировоззрения, экологической
культуры.
- Воспитание у учащихся интереса к предмету, к познанию
живой природы, желания больше узнать о биологии.
- Продолжить формировать представления о познаваемости мира, показать ведущую роль эксперимента в формировании научных знаний.
-Формирование материалистического мировоззрения на проблему возникновения жизни на Земле.
Вырабатываемые умения и навыки: коммуникативные умения, развитие навыков поиска необходимой информации для выполнения заданий.
Вид занятия: изучение нового материала, комбинированный урок.
Методическое обеспечение занятия:
карточки с заданиями для проверки знаний, видеофрагмент, таблицы «Гипотезы происхождения жизни» «Аппарат Миллера», раздаточный материал (кроссворды по теме).
Межпредметные связи: биология, история, эволюция и другие.
ТСО: презентация по теме занятия, проектор, мультимедийная установка.
Литература: 1. Учебник Константинов В. М. «Общая биология,
2.Учебник С.Г. Мамонтов, В. Б. Захаров.
«Общая биология».- М.: Высшая школа, 2002.
3. Поурочные разработки по общей биологии О.А.
Пепеляева, И.В. Сунцова.
4.Захаров В.Б. Общая биология: тесты, вопросы, задания: 9-
11 кл. – М.: Просвещение, 2003.
План урока
Узловые вопросы Время
Методы, приемы
Примечание
1.
Организация занятия
1
эмоциональный настрой группы
2.
Мотивация занятия
1-2
рассказ
3.
Сообщение темы и целей занятия
1-2
мультимедийная установка, доска
4.
Проверка (актуализация) знаний
частично - поисковый
Фронтально - индивидуальный опрос
Индивидуальный письменный опрос
5-10
ответы на вопросы, работа по карточкам с заданиями.
раздаточный материал, устный опрос
5.
Изучение нового материала.
50
репродуктивный метод
История развития жизни на Земле
5 - 7
словесный метод – объяснение, наглядный, изобразительные пособия
мультимедийная установка
Гипотезы происхождения жизни: Креационизм
10
словесный метод – объяснение, наглядный, изобразительные пособия
мультимедийная установка
Гипотеза самопроизвольного зарождения жизни
10
словесный метод – объяснение, наглядный, изобразительные пособия
мультимедийная установка
Гипотеза панспермии
10
словесный метод – беседа, наглядный, изобразительные пособия
мультимедийная установка
Биохимическая эволюция
10
объяснение, изобразительные пособия
мультимедийная установка
Гипотеза абиогенного происхождения жизни
5
словесный метод – беседа, наглядный, изобразительные пособия
мультимедийная установка
6.
Закрепление материала
Фронтально-индивидуальный опрос, индивидуальный письменный опрос
беседа по вопросам, разгадывание кроссворда
мультимедийная установка
7.
Обобщение материала. Рефлексия
2-3
Анализ результатов работы
Анализ работы студентов
Оценки за урок
8.
Домашнее задание
1
Написание биологического сочинения на тему « мое собственное мнение как возникла жизнь на земле».
частично-поисковый
написание сочинения
Преподаватель ____________________________________ А.С. Анохина
(в группе СЗ-151с, ТО-151с 22.03.16 г -1.04.16 г)
Ход урока.
Деятельность учителя Деятельность учащихся
Примечание
I. Организационный момент.
Здравствуйте, ребята! Кто отсутствует?
Здороваются с учителем, называют отсутствующих. Записывают тему урока в тетради.
II. Актуализация (проверка) знаний.
Учитель знакомит с задачами и ходом урока.
Эпиграф урока:
“О, решите мне загадку жизни, мучительную древнюю загадку, над которой билось уже столько голов,— головы в шапках, расписанных иероглифами, головы в тюрбанах и черных беретах, головы в париках и тысячи других бедных человеческих голов...” Г. Гейне. Слайд 2
Вступительное слово учителя для создания благоприятного психологического настроя учащихся:
Всегда ли жизнь была,
Иль создана могучею рукою?
Из космоса она пришла,
Иль зарождаться может заново, в покое?
Мы будем спорить, это обсуждать,
Доказывать, опровергать.
Нам чашу знаний нужно до конца испить...
Загадку жизни мы сумеем разрешить!
Знакомятся с целями и задачами урока.
Слушают учителя.
III. Изучение нового материала.
Итак, ребята, мы приступаем к изучению новой темы. Запишите первый пункт плана.
Постановка познавательной задачи. В начале урока можно наметить основные направления, по которым будет проводиться работа при изучении данной темы. Для этого можно предложить учащимся выделить ключевое слово в теме урока. Этим словом является жизнь.
Что такое жизнь? Как вы думаете, какие проблемы можно рассматривать в контексте понятия “жизнь”? Вспомните определение живого организма (ответ учащихся: определение по Волькенштейну). - Как возникла жизнь на Земле?
- Как развивалась жизнь? Слайд 3
Сегодня мы тоже попробуем “решить загадку жизни”, над которой билось много умных голов. Прежде, чем говорить о проблеме происхождения жизни, необходимо определиться с понятием “жизнь”. Что же такое жизнь?
Наиболее удачное определение жизни дал Ф. Энгельс.
Жизнь – есть способ существования белковых тел, существенным моментом которого является непрерывный обмен веществ с окружающей их внешней природой. С прекращением обмена веществ, прекращается и жизнь, разлагается белок. (Ф.Энгельс) Слайд 4
Но однозначного, полного определения жизни пока нет. Единственный способ описать жизнь – это перечислить основные свойства живых организмов.
В тетради запишите: Свойства живых организмов и перечислите эти свойства.
Свойства живого: способность к движению, способность к росту и развитию, обмен веществ, дыхание, питание, раздражимость, размножение, клеточное строение. Слайд 5
Учитель: С глубокой древности и до нашего времени было высказано огромное количество гипотез о происхождении жизни на Земле. Во второй половине ХХ века было предложено 120 теорий и гипотез возникновения жизни, одни были самостоятельными, другие представляли собой продолжение уже существующих. Рассмотрим некоторые, часто обсуждаемые гипотезы и теории.
Ребята, давайте вспомним, что такое гипотеза, и что такое теория? (ученики отвечают)
Поставим перед собой проблемные вопросы, - как возникла жизнь на Земле? – Какие существуют взгляды и гипотезы о происхождении жизни на Земле, и какая из них наиболее убедительна? Слайд 7
Рассказ учителя с использованием компьютерных слайдов.
Жизнь – одно из сложнейших явлений природы. Со времен глубокой древности она казалась таинственной и непознаваемой – вот почему по вопросам её происхождения всегда шла острая борьба между материалистами и идеалистами. Приверженцы идеалистических взглядов считали (и считают) жизнь духовным, нематериальным началом, возникшим в результате божественного творения. Материалисты же разделились на две взаимоисключающие точки зрения: сторонники теории биогенеза - полагали, что все живое происходит только от живого, а их противники защищали теорию абиогенеза: они считали возможным происхождение живого от неживого.
Как же возникли живые организмы? С древнейших времен люди пытались найти ответ на этот вопрос, и по мере того, как накапливались научные знания, представления людей о возникновении жизни на Земле менялись.
Существует несколько гипотез (схема).
Креационизм – сотворение. В разные времена у разных народов были свои представления о возникновении жизни. Свое отражение эти представления нашли в священных книгах различных религий, которые объясняют возникновение жизни как акт Творца. Гипотезу божественного происхождения жизни можно принять только на веру, так как экспериментально ее проверить нельзя. Следовательно, она не может рассматриваться с научной точки зрения.
Натурфилосовские взгляды древних греческих мыслителей кажутся нам наивными. Но именно благодаря греческим ученым были поставлены все основные проблемы, касающиеся развития естествознания, строения материи, проблема движения, проблемы жизни, а в дальнейшем и проблемы эволюции.
Гипотеза самопроизвольного зарождения жизни. С античных времен и до середины XVII в. ученые не сомневались в возможности самопроизвольного зарождения жизни. Считалось, что живые организмы могут появляться из неживой материи, например, рыбы – из ила, мухи – из гнилого мяса… Идея самозарождения получила широкое распространение в Средневековье и Эпоху Возрождения, когда допускалась возможность самозарождения не только простых, но и довольно высокоорганизованных существ, даже млекопитающих (например, мышей из тряпок). Голландский ученый Ян Ван Гельмонт в 17 веке описал свой опыт, утверждая, что живые мыши якобы зарождались у него из грязного белья и горсти пшеницы, запертых в шкафу.
Первый удар по представлениям о самопроизвольном зарождении жизни нанесли эксперименты итальянского ученого Франческо Реди, который доказал невозможность самозарождения мух в гниющем мясе. В XVIII веке теорию самозарождения жизни продолжал защищать немецкий математик и философ Готфрид Лейбниц. (слайд Лейбниц)
Микроскоп открыл людям микромир. Голландский ученый Антони Ван Левенгук, используя микроскоп, открыл мельчайшие организмы, невидимые невооруженным глазом. Это были бактерии и протисты. Мнение Левенгука разделял итальянский ученый Ладзаро Спалланцани.
Споры между сторонниками абиогенеза и биогенеза продолжались и в IX веке.
Окончательно победил принцип «все живое – из живого» после экспериментов французского ученого Луи Пастера. Пастер своими опытами доказал невозможность самопроизвольного зарождения жизни, за что получил премию Французской Академии наук. Представлениям о жизненной силе – витализму был нанесен сокрушительный удар!
Вопрос о возникновении жизни на нашей планете долгое время ещё оставался открытым.
В 1924 г. Известный биохимик А. И Опарин высказал предположение...
Доказанность невозможности самопроизвольного зарождения жизни породила другую проблему. Если для возникновения живого организма необходим другой живой организм, то откуда взялся первый живой организм?
Это дало толчок к возникновению гипотезы панспермии. У нее было много сторонников, которые считали, что первые живые организмы возникли не на Земле, а были каким-то образом занесены из космоса. Но до сегодняшнего дня подтверждения этой гипотезы нет.
В 20-е гг. ХХ в. русский ученый А.И. Опарин и англичанин Дж. Холдейн высказали гипотезу о происхождении жизни в процессе биохимической эволюции углеродных соединений. Опарин исходил из того, что возникновение живой материи без участия живых организмов (абиогенное) было возможно только в условиях древней атмосферы. В первичной атмосфере планеты, насыщенной различными газами (NH3, H2, CH4), водяными парами, при мощных электрических разрядах, под действием ультрафиолетового излучения и большой солнечной радиации произошло образование органических веществ, предположительно белков, нуклеиновых кислот, липидов, которые накапливались в океане, образуя «первичный бульон». Известно, что в концентрированных растворах органические вещества могут образовывать сгустки, эти сгустки были названы коацерватами. Из раствора вокруг них поступали химические вещества, в них шел синтез новых соединений, в результате чего коацерваты росли и усложнялись.
Коацерваты рассматривались Опариным как пробионты – предшественники живой клетки. Позже белки объединились с нуклеиновыми кислотами, что позволило самовоспроизводиться, ведь нуклеиновые кислоты хранят наследственную информацию и передают ее последующим поколениям. Гипотеза Опарина-Холдейна завоевала много сторонников, так как получила экспериментальное подтверждение.
В 1953 г. американский ученый Стенли Миллер в созданной им установке смоделировал условия, предположительно существовавшие в первичной атмосфере Земли. В результате опытов были получены аминокислоты. Американский исследователь С. Миллер, пропуская электрические разряды напряжением до 60 000 В через смесь метана, аммиака, водорода и паров воды под давлением в несколько паскалей при температуре 80°С получил простейшие жирные кислоты, мочевину, уксусную и муравьиную кислоты и несколько аминокислот, в том числе глицин и аланин. Что такое аминокислоты?
Сходные опыты повторялись и в других странах, результат везде был положительный. И на сегодняшний день гипотеза абиогенного происхождения жизни считается ведущей. Жизнь возникла на земле абиогенным путем. В настоящее время живое происходит только от живого (биогенное происхождение). Возможность повторного возникновения жизни на Земле исключена.
Жизнь — это процесс существования сложных систем, состоящих из больших органических молекул и неорганических веществ и способных самовоспроизводиться, саморазвиваться и поддерживать свое существование в результате обмена энергией и веществом с окружающей средой. Слайд 20
Чтобы на Земле зародилась жизнь, понадобился длившийся много миллионов лет эволюционный процесс, в течение которого сложные молекулы (нуклеиновые кислоты и белка), прошли отбор на устойчивость к воспроизведению себе подобных.
Возможно ли возникновение жизни на Земле сейчас? Если сейчас на Земле где-нибудь в районах интенсивной вулканической деятельности и могут возникнуть достаточно сложные органические соединения, то вероятность сколько-нибудь продолжительного существования этих соединений ничтожна. Они немедленно будут окислены или использованы гетеротрофными организмами. Это прекрасно понимал еще Ч. Дарвин.
III. Организация самостоятельной работы учащихся с учебником.
Постановка познавательной задачи: итак, появились первые клетки.
Давайте предположим, какие процессы жизнедеятельности были у первых клеток: Самостоятельная работа с текстом учебника (стр. 345 – 346).
по способу питания – гетеротрофы;
по типу дыхания – анаэробы;
по структурной организации – прокариоты.
Ученики отвечают: (На слайде выносится схема)
Свойства живого: способность к движению, способность к росту и развитию, обмен веществ, дыхание, питание, раздражимость, размножение, клеточное строение.
Гипотеза – предположение, имеющее недостаточное доказательство, а теория – взгляды, имеющие твердые доказательства. Поэтому мы говорим о гипотезах возникновения жизни, точного доказательства они не имеют, да и трудно это сделать, потому, что невозможно провести эксперимент, доказывающий происхождение жизни на Земле. Иногда приравнивают понятие теории и гипотезы, если речь идет о таких глобальных процессах.
Как мы уже знаем, аминокислоты – “кирпичики”, из которых построены молекулы белков. Поэтому экспериментальное доказательство возможности образования аминокислот из неорганических соединений – чрезвычайно важное указание на то, что первым шагом на пути возникновения жизни на Земле был абиогенный (небиологический) синтез органических веществ.
Закрепление:
Просмотр видеоролика «Строение эукариотической клетки»
Мы с вами уже познакомились с некоторыми гипотезами возникновения жизни. Давайте вспомним их. Ученики отвечают.
Вернемся к проблемным вопросам – как возникла жизнь на Земле, какие существуют взгляды и гипотезы происхождения жизни на Земле? Какая из них наиболее убедительна? Какая гипотеза понравилась вам больше всего и почему? Слайд 27
Ученики отвечают.
- Креационизм – Божественное сотворение мира. Слайд 21
- Гипотеза стационарного состояния - Земля и все живые организмы никогда не возникали, а существовали вечно.
- Гипотеза панспермии – жизнь была занесена из космоса с метеоритами и космической пылью. Слайд 22
- Гипотеза самозарождения, которую мы наглядно рассмотрели сегодня
- Гипотеза биохимической эволюции – белково-коацерватная теория (А. И. Опарин, С. Миллер)
VI. Подведение итогов урока – 2 мин.
Учитель: Подведем итог: мы рассмотрели 5 самых распространенных гипотез возникновения жизни на Земле. Более остальных имеет экспериментальные доказательства гипотеза биохимической эволюции Опарина – Холдейна.
Подводятся итоги урока, выставляются оценки
Рефлексия – 2 мин.
– Я довольна вашей работой, но моей оценки недостаточно, предлагаю провести самооценку и взаимооценку работы на уроке, основные моменты указать в тетради; — кратко обсудить устно итоги урока. Слайд 35
Слушают учителя.
VI. Д/з: написать биологическое сочинение: «Мое собственное мнение как возникла жизнь на Земле»
Записывают домашнее задание
