Приведите полученные экспериментальным путем доказательства свидетельствующие в пользу
Методические разработки уроков 10класс
Тип урока – комбинированный
Методы: частично-поисковый, проблемного изложения, объяснительно-иллюстративный.
Цель:
– формирование у учащихся целостной системы знаний о живой природе, ее системной организации и эволюции;
-умения давать аргументированную оценку новой информации по биологическим вопросам;
-воспитание гражданской ответственности, самостоятельности, инициативности
Задачи:
Образовательные: о биологических системах (клетка, организм, вид, экосистема); истории развития современных представлений о живой природе; выдающихся открытиях в биологической науке; роли биологической науки в формировании современной естественнонаучной картины мира; методах научного познания;
Развитие творческихспособностей в процессе изучения выдающихся достижений биологии, вошедших в общечеловеческую культуру; сложных и противоречивых путей развития современных научных взглядов, идей, теорий, концепций, различных гипотез (о сущности и происхождении жизни, человека) в ходе работы с различными источниками информации;
Воспитание убежденности в возможности познания живой природы, необходимости бережного отношения к природной среде, собственному здоровью; уважения к мнению оппонента при обсуждении биологических проблем
ТРЕБОВАНИЯ К РЕЗУЛЬТАТАМ ОБУЧЕНИЯ-УУД
Личностные результаты обучения биологии:
1. воспитание российской гражданской идентичности: патриотизма, любви и уважения к Отечеству, чувства гордости за свою Родину; осознание своей этнической принадлежности; усвоение гуманистических и традиционных ценностей многонационального российского общества; воспитание чувства ответственности и долга перед Родиной;
2. формирование ответственного отношения к учению, готовности и способности обучающихся к саморазвитию и самообразованию на основе мотивации к обучению и познанию, осознанному выбору и построению дальнейшей индивидуальной траектории образования на базе ориентировки в мире профессий и профессиональных предпочтений, с учётом устойчивых познавательных интересов;
Метапредметные результаты обучения биологии:
1. умение самостоятельно определять цели своего обучения, ставить и формулировать для себя новые задачи в учёбе и познавательной деятельности, развивать мотивы и интересы своей познавательной деятельности;
2. овладение составляющими исследовательской и проектной деятельности, включая умения видеть проблему, ставить вопросы, выдвигать гипотезы;
3. умение работать с разными источниками биологической информации: находить биологическую информацию в различных источниках (тексте учебника, научно популярной литературе, биологических словарях и справочниках), анализировать и
оценивать информацию;
Познавательные: выделение существенных признаков биологических объектов и процессов; приведение доказательств (аргументация) родства человека с млекопитающими животными; взаимосвязи человека и окружающей среды; зависимости здоровья человека от состояния окружающей среды; необходимости защиты окружающей среды; овладение методами биологической науки: наблюдение и описание биологических объектов и процессов; постановка биологических экспериментов и объяснение их результатов.
Регулятивные:умение самостоятельно планировать пути достижения целей, в том числе альтернативные, осознанно выбирать наиболее эффективные способы решения учебных и познавательных задач; умение организовывать учебное сотрудничество и совместную деятельность с учителем и сверстниками; работать индивидуально и в группе: находить общее решение и разрешать конфликты на основе согласования позиций и учёта интересов; формирование и развитие компетентности в области использования информационно-коммуникационных технологий (далее ИКТ-компетенции).
Коммуникативные: формирование коммуникативной компетентности в общении и сотрудничестве со сверстниками, понимание особенностей гендерной социализации в подростковом возрасте, общественно полезной, учебно-исследовательской, творческой и других видов деятельности.
Технологии: Здоровьесбережения, проблемного, развивающего обучения, групповой деятельности
Приемы: анализ, синтез, умозаключение, перевод информации с одного вида в другой, обобщение.
Ход урока
Задачи ИНМ
Показать роль эксперимента в решении научных споров о происхождении жизни.
Использовать в учебном процессе образовательную и воспитательную функцию эксперимента как метода обучения.
Научить учащихся находить биологические закономерности, анализируя единичные факты в определенной логической последовательности.
Что надо знать учителю об эксперименте
Формулировка цели эксперимента
Планирование Эксперимента
Сборка схемы эксперимента
Описание наблюдаемых в эксперименте явлений и процессов
Выдвижение гипотезы
Применение знаний в решении экспериментальных задач .
Индуктивное и дедуктивное умозаключение и доказательство
Что надо знать ученику об эксперименте
Отличие эксперимента от наблюдения
Цель (что хотим выяснить)
Ход (что для этого делаем)
Выводы (что выяснили)
Гипотезы о происхождении жизни
Что такое жизнь?
Ответ. Жизнь — способ бытия сущностей (живых организмов), наделенных внутренней активностью, процесс развития тел органического строения с устойчивым преобладанием процессов синтеза над процессами распада, особое состояние материи, достигаемое за счёт следующих свойств. Жизнь — это способ существования белковых тел и нуклеиновых кислот, существенным моментом которой является постоянный обмен веществ с окружающей средой, причем с прекращением этого обмена прекращается и жизнь.
2. Какие гипотезы происхождения жизни вам известны?
Ответ. Различные представления о возникновении жизни можно объединить в пять гипотез:
1) креационизм — Божественное сотворение живого;
2) самопроизвольное зарождение — живые организмы возникают самопроизвольно из неживого вещества;
3) гипотеза стационарного состояния — жизнь существовала всегда;
4) гипотеза панспермии — жизнь занесена на нашу планету извне;
5) гипотеза биохимической эволюции — жизнь возникла в результате процессов, подчиняющихся химическим и физическим законам. В настоящее время большинство ученых поддерживают идею абиогенного зарождения жизни в процессе биохимической эволюции.
3.В чем основной принцип научного метода?
Ответ. Научный метод — это совокупность приемов и операций, используемых при построении системы научных знаний. Основной принцип научного метода — ничего не воспринимать на веру. Любое утверждение либо опровержение чего-либо следует проверить.
4.Почему представление о божественном происхождении жизни нельзя ни подтвердить, ни опровергнуть?
Ответ. Процесс Божественного сотворения мира мыслится как имевший место лишь единожды и поэтому недоступный для исследования. Наука занимается только теми явлениями, которые поддаются наблюдению и экспериментальному исследованию. Следовательно, с научной точки зрения гипотезу Божественного возникновения живого нельзя ни доказать, ни опровергнуть. Главный принцип научного метода — «ничего не принимай на веру». Следовательно, логически не может быть противоречия между научным и религиозным объяснением возникновения жизни, так как эти две сферы мышления взаимно исключают одна другую.
5.Каковы основные положения гипотезы Опарина – Холдейна?
Ответ. В современных условиях возникновение живых существ из неживой природы невозможно. Абиогенное (т. е. без участия живых организмов) возникновение живой материи возможно было только в условиях древней атмосферы и отсутствия живых организмов. В состав древней атмосферы входили метан, аммиак, углекислый газ, водород, пары воды и другие неорганические соединения. Под действием мощных электрических разрядов, ультрафиолетового излучения и высокой радиации из этих веществ могли возникать органические соединения, которые накапливались в океане, образуя «первичный бульон». В «первичном бульоне» из биополимеров образовывались многомолекулярные комплексы — коацерваты. В коацерватные капли из внешней среды попадали ионы металлов, выступавшие в качестве первых катализаторов. Из огромного количества химических соединений, присутствовавших в «первичном бульоне», отбирались наиболее эффективные в каталитическом отношении комбинации молекул, что в конечном счете привело к появлению ферментов. На границе между коацерватами и внешней средой выстраивались молекулы липидов, что приводило к образованию примитивной клеточной мембраны. На определенном этапе белковые пробионты включили в себя нуклеиновые кислоты, создав единые комплексы, что привело к возникновению таких свойств живого, как самовоспроизведение, сохранение наследственной информации и ее передача последующим поколениям. Пробионты, у которых обмен веществ сочетался со способностью к самовоспроизведению, можно уже рассматривать как примитивные проклетки, дальнейшее развитие которых происходило по законам эволюции живой материи.
6.Какие экспериментальные доказательства можно привести в пользу данной гипотезы?
Ответ. В 1953 г. эта гипотеза А. И. Опарина была экспериментально подтверждена опытами американского ученого С. Миллера. В созданной им установке были смоделированы условия, предположительно существовавшие в первичной атмосфере Земли. В результате опытов были получены аминокислоты. Сходные опыты многократно повторялись в различных лабораториях и позволили доказать принципиальную возможность синтеза в таких условиях практически всех мономеров основных биополимеров. В дальнейшем было установлено, что при определенных условиях из мономеров возможен синтез более сложных органических биополимеров: полипептидов, полинуклеотидов, полисахаридов и липидов.
7.В чем отличия гипотезы А. И. Опарина от гипотезы Дж. Холдейна?
Ответ. Дж. Холдейн также выдвинул гипотезу абиогенного зарождения жизни, но, в отличие от А. И. Опарина, он отдавал первенство не белкам — коацерватным системам, способным к обмену веществ, а нуклеиновым кислотам, то есть макромолекулярным системам, способным к самовоспроизводству.
8.Какие доводы приводят оппоненты, критикуя гипотезу Опарина – Холдейна?
Ответ. Гипотеза Опарина – Холдейна имеет и слабую сторону, на которую указывают ее оппоненты. В рамках данной гипотезы не удается объяснить главную проблему: как произошел качественный скачок от неживого к живому. Ведь для саморепродукции нуклеиновых кислот необходимы ферментные белки, а для синтеза белков – нуклеиновые кислоты.
9.Приведите возможные доводы «за» и «против» гипотезы панспермии.
Ответ. Аргументы за :
– жизнь на уровне прокариот появилась на Земле почти сразу же после её формирования, хотя дистанция (в смысле разности в уровне сложности организации) между прокариотами и млекопитающими сравнима с дистанцией от первичного бульона до покариот;
– в случае зарождения жизни на какой-либо планете нашей галактики, она, как показывают, например, оценки А.Д.Панова, за срок всего порядка нескольких сот миллионов лет может “заразить” всю галактику;
– находки в некоторых метеоритах артефактов, которые могут интерпретироваться как результат деятельности микроорганизмов (ещё до попадания метеорита на Землю).
Против:
– гипотеза панспермии (жизнь занесена на нашу планету извне) не отвечает на главный вопрос, как возникла жизнь, а переносит эту проблему в какое-то другое место Вселенной;
– полное радиомолчание Вселенной;
– поскольку выяснилось, что всей нашей Вселенной всего лишь 13 млрд. лет (т.е. вся Наша Вселенная только в 3 раза старше (!) планеты Земля), то времени на зарождение жизни где-то там вдали… остается совсем мало. До ближайшей к нам звезды а-центавра расстояние – 4 св. года. Современный истребитель (4 скорости звука) будет лететь до этой звезды ~ 800.000 лет.
Материалистические теории происхождения жизни
Проблема происхождения жизни для теорий вечности жизни не существует по той простой причине, что эти теории стирают различия, существующие между живым и неживым. Поскольку эти теории исходят из единства комплекса живое — неживое, для них не существует и вопроса о происхождении одного от другого. Совсем иначе обстоит дело, если принять наличие специфических различий между живой и неживой материей — в этом случае сам собой возникает вопрос о возникновении этих различий. Разрешение настоящего вопроса, естественно, неразрывно связано с теми представлениями, которые существуют о природе различий между неживой материей и живыми организмами.
Вопрос о происхождении жизни для Пфлюгера, как и для современных ученых, сводился к вопросу о происхождении белковых веществ и о той внутренней их организации, которая составляет характерное отличие белков живой «протоплазмы». Автор соответственно разбирает различия между «живым» и «мертвым» белком, из которых основное заключается в неустойчивости «живого» белка, его способности к изменениям в отличие от инертного «мертвого» белка. Эти свойства «живого» белка во времена Пфлюгера приписывали наличию в молекуле белка кислорода. Это воззрение в настоящее время считается устаревшим. Из других представлений о различиях между «живым» и «мертвым» белком ученый останавливается на содержании в молекуле «живого» белка группы циана (СМ), и соответственно этому он пытается создать представление о происхождении этого основного для белковой молекулы радикала. В соответствии с этим, исследователь считает, что цианистые соединения возникли еще в то время, когда Земля представляла собой расплавленную или раскаленную массу. Именно при этих температурах в лаборатории удается получить указанные соединения искусственным путем. Впоследствии, при охлаждении земной поверхности, соединения циана с водой и с другими химическими веществами привели к образованию
белковых веществ, наделенных «жизненными» свойствами.
В теории Пфлюгера, в настоящее время устаревшей, ценным является материалистический подход к проблеме происхождения жизни и выделение белка как важнейшей составной части протоплазмы. Происхождение белковых веществ можно представить себе и иначе. И действительно,
вскоре после Пфлюгера появились другие попытки подойти к разрешению этого вопроса с биохимической стороны. Одной из таких попыток является теория английского уче-
ного Дж. Эллена (1899).
Первое появление азотистых соединений на Земле, в противоположность Пфлюгеру, Эллен приурочивает к тому периоду, когда пары воды вследствие охлаждения сгустились в воду и покрыли поверхность Земли. В воде были растворены соли металлов, имеющие первостепенное значение для образования и деятельности белка. В ней же содержалось известное количество углекислоты, которая вступала в соединение с оксидами азота и с аммиаком. Последние
могли образоваться при электрических разрядах, имевших место в атмосфере, содержащей азот.
Уже эти теории, относящиеся к концу прошлого столетия, ясно намечают основное направление, по которому и в настоящее время идет развитие проблемы возникновения
живого.
Самостоятельная работа учащихся (по усмотрению учителя.)
«Изучение вопроса о возникновении микроорганизмов: спонтанное зарождение или биогенез?» (по Н. Грину).
Цель опыта: повторить исследования Спалланцани, дать объективную оценку теориям самозарождения или биогенеза.
Ход опыта: 4 стерильных пробирки с 15 мл питательного бульона.
А пара:
пробирка — открыта, не нагрета.
пробирка — закрыта (ватой и фольгой), не нагрета,
Б пара:
пробирка — открыта, нагрета на кипящей водяной бане 10 мин.
пробирка — закрыта (ватой и фольгой), нагрета на кипящей водяной бане 10 мин.
Все пробирки поместить на 10 дней при 32° С.
Результаты: по капле бульона исследуйте под микроскопом, результаты запищите.
Выводы
1.Сформулируйте гипотезу, которая могла бы объяснить появление микроорганизмов в питательном бульоне.
По какому фактору различаются пробирки 1 и 2, 3 и 4?
По какому фактору различаются пары А и Б?
Какие пробирки служат контролем?
Считаете ли Вы, что данный эксперимент отвечает всем требованиям, предъявляемым к научным исследованиям?
Вопросы для повторения и задания
1.Каковы основы и сущность жизни по мнению древ-
негреческих философов?
2.В чем заключается смысл опытов Ф. Реди?
3.Опишите опыты Л. Пастера, доказывающие невозможность самозарождения жизни в современных условиях.
4.Что собой представляют теории вечности жизни?
5.Какие материалистические теории возникновения жизни вам известны?
Развитие представлений о возникновении жизни.
Презентация Гипотезы возникновения жизни на Земле
ВозникновениежизнинаЗемле
Теориивозникновенияжизни
Ресурсы
В. Б. ЗАХАРОВ, С. Г. МАМОНТОВ, Н. И. СОНИН, Е. Т. ЗАХАРОВА УЧЕБНИК «БИОЛОГИЯ» ДЛЯ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНЫХ УЧРЕЖДЕНИЙ (10-11класс) .
А. П. Плехов Биология с основами экологии. Серия «Учебники для вузов. Специальная литература».
Книга для учителя Сивоглазов В.И., Сухова Т.С. Козлова Т. А. Биология: общие закономерности .
Школьный мир ИНФО https://www.shkolnymir.info/content/view/95/9
Природа мира
https://natworld.info/novosti/babochki-mogut-byt-starshe-cvetov-na-desjatki-millionov-let
FB.ru https://fb.ru/article/198783/hvostatyie-zemnovodnyie-samyie-yarkie-predstaviteli etogo-otryada
Биоуроки https://biouroki.ru/material/lab/2.html
Сайт YouTube: https://www.youtube.com /
Хостинг презентаций
– https://ppt4web.ru/nachalnaja-shkola/prezentacija-k-uroku-okruzhajushhego-mira-vo-klasse-chto-takoe-ehkonomika.html
Гипотезы возникновение жизни на Земле – Пасечник, Швецов 9 класс (ответы)
192. Заполните таблицу “Основные гипотезы возникновения и развития жизни”
Гипотеза Основные положения гипотезы Креационизм теологическая и мировоззренческая концепции, согласно которой основные формы органического мира, человечество, планета Земля и мир в целом, рассматривается как непосредственное создание Бога, Творца Самопроизвольное зарождение жизни спонтанное зарождение существ их неживых материалов, самопроизвольное возникновение живого из неживого Пансермия гипотеза появления жизни на Земле в результате занесения из космического пространства “зародышей жизни”. Согласно пансерии, рассеянные в пространстве зародыши жизни переносятся с одного небесного тела на другое с метеоритами или под действием давления света. Данная гипотеза никак не объясняет возникновение жизни, суть ее заключается в том, что жизнь является одним из фундаментальных свойств материи Биохимическая эволюция жизнь возникла на Земле из неживой материи, в результате условий имевших место быть миллиарды лет назад. Эти условия включали наличие источника энергии, определенного температурного режима, воды и др. неорганических веществ – предшественников органических соединений. Атмосфера тогда была бескислородной. Опарин выделяет три этапа перехода неживой материи в живую:
1) синтез исходных органических соединений из неорганических веществ в условиях первичной атмосферы первобытной Земли
2) формирование в первичных водоемах из накопившийся органических соединений биополимеров, липидов, углеводородов
3) самоорганизация сложных органических соединений, возникновение нна их основе и эволюционное усовершенствование процесса обмена веществ и воспроизводства органических структур, завершающееся образование простейшей клетки
193. Объясните, почему с логической точки зрения не существует противоречия между научным и религиозным объяснением возникновения жизни.
Главный принцип научного метода – «ничего не принимай на веру». Логически не существует противоречия между научным и религиозным объяснением возникновения жизни, так как эти две сферы мышления взаимно исключают одна другую. Процесс Божественного сотворения мира мыслится как имевший место лишь единожды и поэтому недоступный для исследований. Наука занимается только теми явлениями, которые поддаются наблюдению и исследованиям. Следовательно, гипотезу Божественного сотворения мира с научной точки зрения нельзя ни доказать, ни опровергнуть
194. Приведите полученные экспериментальным путем доказательства, свидетельствующие в пользу гипотезы биохимической эволюции.
В 1953 году предположение Опарина было экспериментально подтверждено опытами Миллера. В созданной им установке были смоделированы условия, предположительно существовавшие в первичной атмосфере Земли. В результате опытов были получены аминокислоты. В дальнейшем в подобных установках были получены крупные биомолекулы из неорганических веществ, а также коацерваты
195. Как вы думаете, какая проблема является наиболее сложной в вопросе о возникновении жизни?
Наиболее сложен для объяснения вопрос: как в процессе химической эволюции произошло объединение двух функций – каталитической, присущей белкам-ферментам, и информационно-генетической, которую выполняют ДНК. Только в этом случае может произойти скачок от неживого к живому
196. Как вы думаете, почему ученые считают, что открытия, сделанные при изучении РНК, могут дать ключ к решению проблемы возникновения жизни
РНК обладает «генетической памятью», а также каталитической активностью и способностью к саморепродукции в отсутствии белковых ферментов. Возможно, эволюция шла в направлении РНК – белок – ДНК
197. Изучите текст учебника и рисунок, иллюстрирующий основные этапы развития жизни на Земле. Заполните таблицу “Основные этапы развития жизни”
Этап Что происходило химическая эволюция абиогенный синтез органических мономеров. Из оксидов серы, аммиака, водяного пара, оксидов углерода и других веществ в древней атмосфере под действием электрических разрядов, вулканической энергии и ультрафиолетового излучения образовался “первичный бульон” предбиологическая эволюция в водной среде происходили реакции полимеризации, из сложных соединений формировались белково-нуклеиново-липоидные комплексы, которые дали начало первым живым организмам – примитивным одноклеточным – и всей органической жизни биологическая эволюция возникли первые живые одноклеточные, которые были гетеротрофами, далее возникли автотрофы и фотосинтез. Организмы росли и размножались, усложняя свои структуры и обмен веществ