Урок "Открытие вирусов"

Тип урока: изучение нового материала.

Вид урока: по форме проведения носит проблемный характер.

Цели урока:

• ознакомление учащихся с научными методами познания, на примере открытия вирусов;
• привлечение внимания к этой проблеме.

Задачи урока:

• ознакомить с путями исследования на примере открытия вирусов табачной мозаики;
• продолжить работу над развитием умений системного анализа при обсуждении поставленной проблемы,
• вступать и вести диалог;
• развивать навыки самообразования, самоанализа, самоконтроля, воспитания, речи, творческие способностей учащихся;
• воспитывать уважение к людям науки, их достижениям;
• продолжать формирование умения работать в коллективе, принимать совместное решение.

Оборудование:

• таблицы Вирусы, Бактерии,
• над доской слова Ал. Эйнштейна,
• на доске информационная справка, схема научного метода, схема биологического эксперимента.

Словесная схема урока: на каждой парте:

• информационная справка,
• схема научного метода, словарь используемых терминов,
• схема биологического эксперимента

Учитель вводит в урок элементы исторической ситуации, что позволяет раскрыть противоречивость и диалектичность процесса познания.

Урок начинается с информационной (исторической) справки учителя.

1887 год
Крым, юг России, Украины, Бесарабия
Плантации табака

Растения поражены неизвестной болезнью

Поражались листья:
1) светло-зеленые пятна
2) отмирание верхушек

Сельское хозяйство несло убытки

Исследовать заболевание предложили студенту С.-Петербургского Университета
Дмитрию Иосифовичу Ивановскому

Удалось показать, что растения поражены не одной, а двумя болезнями:

Учителем создается ситуация для формулирования проблемы урока.

Учитель: Представьте себе, что мы на табачной плантации, где растения поражены неизвестной болезнью. Что нам предстоит сделать?

Учащиеся: Достаточно быстро формулируют проблему, стоящую перед ними.

Проблема: Обнаружить возбудителя болезни табака.

Учитель: Вы сформулировали проблему, стоящую перед нами. Попытаемся найти пути решения этой проблемы.

Учитель вступает в диалог с классом.

Учащиеся пришли к единому мнению, начать работу па плантации с микроскопических исследований, обосновав свое решение тем, что им приходилось работать с микроскопом, и он дает возможность обнаружить возбудителей болезни.

Учитель: Д.И. Ивановским было подготовлено огромное количество препаратов из больных листьев, но это не принесло удачи.

Вопрос: Что не смог рассмотреть с помощью микроскопа ученый?

Ответ учащихся не вызывал сомнений: Ученый не обнаружил возбудителя болезни.

Учитель: Возвращаемся к факту, что на табачной плантации существует болезнь. Давайте уточним.

Вопрос: На плантации какие растения?

Ответ учащихся: Здоровые и больные.

Вопрос: Как отличили больные растения от здоровых?

Ответ: По листьям, методом наблюдений.

Вопрос: Какое предположение можно выдвинуть, основываясь на том, что у больных растений в основном поражены листья? Не забудьте связать с нашей проблемой.

Ученики: После долгих обсуждений пришли к выводу, что возбудитель болезни находится в соке больных листьев, и это можно доказать, заразив этим соком здоровые растения.

Учитель: Через 10–15 дней растения, у которых листья натерты соком больных листьев, заболевали.

Вопрос: Когда мы встречаем такую картину?

Учащиеся: После обсуждения вспоминают, что это похоже на инфекционное заболевание. Так протекает инкубационный период болезни.

Вопрос: Что вы смогли этим доказать?

Учащиеся: Доказали, что инфекционное начало в больных листьях.

Учитель: Но как передается инфекция в природе?

Вопрос: Ведь там никто не выжимает сок из больных листьев и не наносит его на здоровые.

Класс ищет пути решения. Одно из них – передача инфекции от больных растений к здоровым через корневую систему.

Обсуждаем: Почему в поле это будет труднее проверить? Что можно предпринять?

Выясняем: Можно посадить в один горшок несколько больных и здоровых растений, корневые системы переплетаются (хорошо видно при пересадке). Образуется один сплошной клубок. Есть возможность заразиться.

Учитель: Все это проделал и Ивановский, но ни одно из здоровых растений не заболело.

Выступает заранее подготовленный ученик: Д.И. Ивановский решил проверить, передается ли инфекция через семена?

1. Выбирает участок среди больных растений и ставит на нем серию тщательно продуманных опытов.
2. Во избежании перекрестного опыления цветы больных и здоровых растений изолировал бумажными колпачками, таким образом, они могли опыляться только собственной пыльцой.
3. Собрал созревшие семена отдельно от больных и отдельно от здоровых растений.
4. Высеял их на далеко отстоящих друг от друга участках.
5. Наблюдал за всходами и развитием.
6. Наблюдения показали, что все растения здоровы.

Учащиеся приходят к выводу самостоятельно.

Вывод учащихся: Болезнь не передается через корневую систему, не передается она и через семена (репродуктивный орган). Следовательно, болезнь не наследственная.

Информация учителя: Шли годы упорного труда, а как происходит заражение табака все еще не было выяснено. На помощь ученому пришли наблюдательные крестьяне. Они подсказали, что заболевание поражает преимущественно поля, на которых в предыдущие годы высевали табак.

Вопрос: Как инфекция попадает в почву?

Учащиеся: Работают над вопросом, пытаются сами доказать, как инфекция попадает в почву?

Член биологического кружка: Сообщение об эксперименте Ивановского.

Сопоставив высказывания крестьян со своими опытами, ученый пришел к выводу, что инфекция попадает в почву вместе с больными листьями.

Д.И. Ивановский

1) нарвал больные листья,

2) измельчил их,

3) закопал на другом участке в землю рядом со здоровыми растениями.

Через некоторое время все растения оказались пораженными, теперь все стало ясно.

Вопрос учителя: Что стало ясным?

Учащиеся: Обобщают полученные данные и приходят к выводу, что действительно инфекция в почву попадает через листья.

Далее учащиеся дают рекомендации.

Они сводятся к:

1. удалению с поля зараженных листьев,
2. немедленному их сжиганию,
3. избегать посева табака по табаку (соблюдать севооборот).

Учитель: Мы решили с вами основную проблему, поставленную на уроке?

Учащиеся (уточняют): Основная проблема найти возбудителя болезни табака. А его еще не обнаружили.

Сообщение об открытии вируса.

Ученый прибегает к испытанному приему, предложенному в лаборатории Пастера – фильтрация через бактериальный фильтр с крайне мелкими порами. Опыты повторялись многократно. С помощью фильтра с крайне мелкими порами фильтровали сок больных растений. Но каждый раз они давали один и тот же результат. Нанесение профильтрованного сока на листья растений во всех случаях вызывало заболевание.

Вопрос учителя: Каких результатов хотел добиться ученый, многократно фильтруя сок больных растений?

Ответ учащихся: Возбудитель в соке есть, но не видим. Очень мал, раз прошел через бактериальный фильтр.

Учитель: Ивановский дает название возбудителю – фильтрующиеся вирусы. Это был 1892 год. Позже слово фильтрующиеся убрали, стали называть просто ВИРУСЫ.

Ученый не увидел вируса, но доказал, что он есть. Проблема была решена (на решение ее потребовалось 5 лет).

Уместны слова Альберта Энштейна “Умение ставить новые вопросы, видеть новые возможности, рассматривать старые проблемы под новым углом зрения требует творческого воображения и приводит к подлинным успехам в науке”.

Учитель подводит учащегося к закреплению изученного материала в виде схемы.

Воспроизводим материал урока в виде словесной схемы на доске и в тетрадях.

Открытие вирусов

Вопрос учителя: Ивановский открыл вирусы, не видя их. Где в науке были сделаны такие же открытия?

Возможные ответы учащихся: Мендель – опыты с горохом, передача наследственных признаков (объяснить не мог, не знал о генах). Менделеев предсказал существование химических элементов (галлий, германий, скандий). Кеплер в лаборатории предсказал местонахождение планеты Уран.

Учитель переходит к следующему этапу урока. Изучение научного метода познания.

Учащимся предлагается схема на доске в качестве дидактического материала с кратким обсуждением каждого этапа исследования с используемыми терминами.

Учитель предлагает школьникам ознакомиться со схемой научного метода.

Схема проведения биологического эксперимента

Постановка проблемы

Формулирование  гипотезы

Планирование опыта

Проведение опыта

Научное объяснение

Используемые термины.

• Рассматривание – внимательное разглядывание объекта.
• Наблюдение – осуществление контроля за происходящим.
• Исследование – изучение строения, явления.
• Экспериментирование – добиться постоянства неизменяемых факторов в ходе опыта.
• Гипотеза – предположение, предугадывание.

Учитель: Подведем итог. Значимые научные результаты можно получить лишь после нескольких серий опытов с обработкой полученных результатов. Ивановский открыл вирусы, не видя их. Мы познакомились с его открытием, рассмотрели научные методы и порядок проведения эксперимента.

На следующем этапе урока учитель предлагает с целью закрепления и отработки навыков применения научных методов познания.

Следующий этап урока - работа в группах (по желанию).

Предлагается 2 вопроса.

1-й вопрос:

1. Внимательно изучите:

а) схематическое изображение научного метода,

б) словарь используемых терминов.

2. Запишите в тетрадь научные методы, которые применял Д.И. Ивановский при открытии вируса табачной мозаики.

2-й вопрос:

1. Рассмотрите схематическое изображение научного метода, схему биологического эксперимента.

2. Запишите в тетради ход проведения биологического эксперимента Ивановского (на выбор)

а) с корневой системой табака,

б) с семенами табака,

в) с листьями табака.

Учитель: С тех пор как были открыты вирусы прошло немало времени. Но споры вокруг них не прекращаются. Что же такое вирус?

Предлагается работа с учебником и рисунками. Сравнить строение бактерии и вируса. Рассмотрев рисунки, предложить вопросы для сравнения (каждая группа сдает вопросы учителю).

Выставление оценок за урок.

Домашнее задание.

Вопросы:

1. Что такое вирус с точки зрения современной науки?

2. Ни один из известных вирусов не способен к самостоятельному существованию. Почему?

3. Являются ли вирусы живыми?

Задание.

1. Выберите любой вопрос из трех.

2. Используя материал учебника Ю.И. Полянский стр. 144–145, Д.К. Беляев стр. 115.

3. Дополнительная литература

• П.Кемп, К.Армс. “Введение в биологию”, стр. 354–356.
• Н.Грин, У.Стаут, Д.Тейлер. Биология ч.1, стр. 28–31.
• Биология справочник школьника и студента пол редакцией З.Бреме, И.Мейнке.
• М.Н. Козлов. “Живые организмы” Мир знаний.

Постарайтесь дать обоснованный ответ на выбранный вами вопрос.

Представьте его в виде рисунка, схемы, краткой информации.

Урок заканчивается самоанализом.

Вопросы:

1. Какой момент урока вызвал у вас наибольший интерес?

2. Какими научными методами и где вы пользуетесь?