Вид урока: урок применения знаний.
Форма урока: комбинированный урок.
Цели:
- Pакрепить и обобщить знания учащихся по разделу “Учение о клетке”, теме “Клетка - структурная и функциональная единица жизни.
- На основе имеющихся знаний, их расширения и обобщения подойти к понятию клеточная теория.
Задачи:
1. Образовательные:
- обобщить и закрепить знания учащихся о строении и функциях основных частей и органоидов цитоплазмы клетки, их взаимосвязях как основы целостности клетки;
- об обмене веществ как основе жизнедеятельности клетки;
- особенностях строения и функций эукариотических и прокариотических клеток;
- о происхождении клеток как основе жизни на нашей планете.
2. Развивающие:
- способствовать развитию общеучебных и общебиологических навыков: наблюдения, сравнения, обобщения и формулирования доказательств и выводов;
- развитию умения находить ошибки, объяснять их;
- работать с дополнительной литературой и выполнять творческие задания;
- отрабатывать навыки коллективной работы в парах и группе.
3. Воспитательные:
- содействовать формированию материалистического представления учащихся о научной картине мира.
- показать важность научных открытий в жизни общества и развитии науки биологии, ее отраслей, важность применения этих знаний в медицине.
- содействовать эстетическому развитию учащихся через использование наглядных материалов урока.
Межпредметные связи: информатика, химия.
Педагогические технологии, приемы и методы, применяемые на уроке:
“Удивляй!”, “Лови ошибку!”, “Да-нетка” (ТРИЗ), практичность знаний, свои примеры, театрализация, парная, групповая, фронтальная работа (КСО), “Светофор” (АСО).
Ход урока
А. Начало урока.
1. Урок начинается с биологической загадки “Удачный подарок” Жена немецкого сельского врача Роберта Коха Эмма преподнесла ему на день рождения подарок. Этот дар любимой женщины определил его последующие научные успехи. С легкой руки Эммы ему крупно повезло: вскоре он стал лауреатом Нобелевской премии. Его именем названа бактерия – возбудительница туберкулеза. Что же подарила Коху его дальновидная супруга?
(Подарком был микроскоп… С его помощью Р. Кох открыл также возбудителей холеры, бубонной чумы, сонной болезни и столбняка, чем спас жизни миллиона людей. (На стол выставляется микроскоп)
2. Театрализация: под музыкальное сопровождение разыгрывается сцена
открытия клетки Р. Гуком. Роль Гука исполняет ученик: - Эврика! Я вижу ячейки! Пробка дуба состоит из ячеек-клеток.
3. Беседа.
Учитель: Как зовут ученого, в результате открытий которого было введено понятие “клетка”?
Учащиеся: Роберт Гук.
(Информация помещается на доске)
4. Знакомство с задачами урока.
Учитель: Сегодня мы будем вести разговор о клетке. Используя полученные знания, попытаемся обобщить их и применить в новых ситуациях через решение биологических задач, анализ таблиц, рисунков, схем, проектного задания. Работая индивидуально и в группах, в конце урока сформулируем его тему. А сейчас разминка для предстоящей большой работы.
5. Громкий понятийный фронтальный опрос. Понятия по разделу “Обмен веществ и энергии клетки”
Дайте определение понятий: метаболизм, анаболизм, катаболизм, гомеостаз, комплементарность, трансляция, транскрипция, нуклеотид.
6. Сигнальный опрос – “Светофор” по разделу “Строение и функции клетки”.
Просигнальте, узнав органоид клетки по описанию его функций.
А). Одна из главных частей клетки, содержащая набор хромосом, хранящих и передающих наследственную информацию. (ядро) Учащиеся поднимают карточку чёрного цвета.
Б). Органоид растительной клетки, в котором идёт фотосинтез с образованием углеводов. (хлоропласты) карточка зелёного цвета
В).” Силовые станции” клетки, в которых осуществляется синтез АТФ и содержится собственная ДНК (митохондрии) карточка оранжевого цвета
Г). Органоиды, образующиеся в комплексе Гольджи и выполняющие функции переработки ненужных клетке веществ. (лизосомы) карточка жёлтого цвета
Д) Органоиды, состоящие из двух частичек, небольших по размерам, но выполняющих очень важную функцию – синтез белков. (рибосомы) карточка синего цвета.
Б. Проверка знаний и применение их в новой ситуации.
1. Индивидуально-диференцированная разноуровневая работа по карточкам
Индивидуальные задания.
Назови, какое количество аминокислот закодировано: АГУ ЦЦУ ААЦ АУУ УЦЦ УУА?
Выбери правильный ответ. Генетический код несёт информацию в первую очередь:1) Об общем плане строения ядра. 2) О количестве хромосом в клетках организма. 3) О первичной структуре белка.
Выбери правильное суждение:
А) Жиры не растворимы в воде и имеют гидрофобный характер.
Б) Азот как микроэлемент входит в состав белков, нуклеиновых кислот и АТФ.
В) Нуклеотиды, входящие в состав ДНК и РНК, отличаются друг от друга входящими в их состав сахаром и азотистыми основаниями.
Г) Мономерами нуклеиновых кислот являются аминокислоты.
2. “Лови ошибку!”. Парная работа
Задание для парной работы. Ученик бойко отвечал у доски, раскрывая процесс фотосинтеза, но допустил ошибки. Найдите их. Скорость синтеза органических веществ в клетке постоянно меняется в зависимости от ситуации. Утром и днём процесс фотосинтеза, как правило, осуществляется медленнее, чем вечером. В солнечный день синтез идёт быстрее, чем в пасмурную погоду. В клетке также работает система саморегуляции биосинтеза белков. При этом учитывается потребность клетки в этом органическом соединении на данный момент.
3. Коллективная работа. Выполнение заданий по карточкам, анализ рисунков, таблиц, схем. Выступление учащихся.
Задание группе № 1
а). Вспомните процессы пластического и энергетического обмена в клетке. Расскажите о них.
б). Решите предложенные вам биологические задачи:
1. В какой ситуации может возникнуть особая потребность в белке у клетки? Что означает фраза “биосинтез белка в клетке активизировался” Что конкретно при этом должно произойти в клетке?
Ответ учащихся: (примерный)
Особая потребность у клетки в белке может возникнуть, например, при подготовки к делению, так как белковые молекулы нужны для образования нитей веретена деления, построения перегородки между клетками, образования новых ядерных оболочек и т.д.
Активизация процесса биосинтеза белка означает следующее:
а) в ядре клетки синтезируется большее, чем обычно, количество молекул информационной РНК;
6) с большего числа генов “переписываться” информация на строящиеся молекулы информационной РНК;
в) большее число молекул информационной РНК транспортируется из ядра клетки в цитоплазму;
г) большее количество молекул информационной РНК одновременно “обслуживается” рибосомами;
д) в биосинтезе белков задействовано большее, чем обычно, число рибосом;
е) большее количество молекул транспортной РНК переносит аминокислоты к месту синтеза белка;
ж) к рибосомам подносится большее, чем обычно, число аминокислот;
з) в процессе биосинтеза участвует большее, чем обычно, количество молекул АТФ;
к) поглощается большее, чем обычно, количество энергии.
2. Почему именно в семенах, плодах и клубнях растений накапливается большое количество включений в виде углеводов и жиров.
Примерный ответ учащихся.
Известно, что жиры и углеводы являются потенциальными источниками энергии, которая необходима ра стению для осуществления различных жизненно важных процессов (например, размножение, роста и развития). Вероятно, поэтому в органах и частях растения, связанных с выполнением функции полового или бесполого размножения, накапливается большое количество этих веществ. Это позволяет запасти в удобной для клетки форме энергиею, которая понадобится в дальнейшем для роста и развития молодого организма.
Органические вещества, отложенные в семенах и плодах, обеспечат нормальное развитие проростка на самых первых этапах данного процесса. Углеводы и жиры, накопленные корневищем, клубнем, луковицей, будут использованы растением в дальнейшем при вегетативном размножении..
в) Расскажите о выполненном вами домашнем задании (сообщение о роли витаминов и гормонов). Рисунок 1.
г). На основании изложенных фактов сделайте вывод о клетке и процессах, происходящих в ней.
Задание группе № 2
1) Рассмотрите предложенные вам рисунки с изображением клеток различных организмов. Сравните их и сделайте вывод. Рисунок 2.
2) Выделите клеточные структуры мембранного строения. Назовите их и сделайте вывод. Рисунок3.
3) Известно, что на ДНК записана и хранится наследственная информация. Ответьте на вопрос и выскажите свои рассуждения. Почему молекула ДНК не транспортируется из ядра в цитоплазму, к месту синтеза белка? Ведь в этом случае не нужна была бы молекула – посредник – информационная РНК! Приведите еще доказательство того, что ядро – главная составная часть клетки.
В данном случае возможны следующие рассуждения учащихся. ( ДНК является “золотым фондом клетки” - носителем её наследственной информации, которая должна надёжно защищаться от внешних воздействий). Иначе весьма вероятны мутации, подавляющее большинство которых при определённых условиях понижает жизнеспособность организма. Когда ДНК находится в ядре, например, животной клетки, она относительно защищена от внешней среды: а) плазматической мембраной; б) толстым слоем цитоплазмы; в) ядерной оболочкой; г) слоем ядерного сока. Если бы ДНК находилась непосредственно в цитоплазме, то она была бы защищена: а) плазматической мембраной; б) толстым слоем цитоплазмы. Таким образом, в первом случае наблюдается четыре уровня защиты, а во втором – только два. Значит, молекула ДНК не должна выводиться из ядра в цитоплазму, чтобы не подвергаться повышенной опасности быть изменёнными под действием внешних факторов (например, ультрафиолетового излучения). Кроме того, выведение полимерной двухцепочечной молекулы ДНК через мелкие поры ядра в цитоплазму могло бы быть весьма затруднительным.
4) Продемонстрируйте свой проект домашнего задания “Клетка – город” представление клетки как административно – хозяйственной единицы.) Рисунок 4. Сформулируйте вывод: клетка является …
Задание группе № 3
1. Рассмотрите предложенные вам рисунки клеток разных царств живой природы. Рисунок 5. Используя их, ответьте на вопросы А), Б), В).
А). О чем может свидетельствовать принципиальное сходство химического состава и строение клеток растительного и животного организма? Примерный ответ учащихся. (Принципиальное сходство строения и химического состава клеток растений и животных указывает на общность их происхождения, вероятно, от одноклеточных водных организмов.)
Б). О чем может свидетельствовать наличие различий в строении и функционировании клеток растений и животных? Примерный ответ учащихся. ( Животные и растения далеко отошли друг от друга в процессе эволюции, которая, как известно, сопровождается дивергенцией. У них разные типы питания (автотрофный и гетеротрофный), различные способы защиты от неблагоприятных воздействий внешней среды и т.д. Естественно, все это должно было отразиться на строении их клеток.)
В). Как можно объяснить тот факт, что митохондрии и пластиды обладают собственной ДНК, а другие органоиды клетки ее не имеют? Примерные рассуждения учащихся. (В соответствии с одной из весьма популярных в научном мире гипотез, давние предшественники современных пластид и митохондрий в историческом прошлом были самостоятельно живущими одноклеточными прокариотическими организмами, имеющими собственную генетическую информацию и, естественно, способными размножаться. Однако в дальнейшем они проникли в более крупную эукариотическую клетку (или были поглощены ею, но не переварены) и стали выполнять в ней функции органоидов. При этом митохондрии и пластиды сохранили имевшиеся у них до этого собственные нуклеиновые кислоты, обеспечивающие их относительную независимость от ядра клетки, появляющуюся, в частности, в способности к самостоятельному делению.
2. Приведите примеры из вашего домашнего задания (анализ геохронологической таблицы “Развитие органического мира на Земле”).
3. Выстройте схему доказательств на основе анализа.
4.Сделайте вывод: клетка является…
Выступление учащихся.
Представление домашней работы и ее защита.
Учащиеся выполняли следующие виды заданий:
1. Составление проекта “Клетка – город”, представление клетки как административно-хозяйственной единицы с использованием ИКТ.
2. Анализ геохронологической таблицы “Развитие органического мира на планете Земля”
Примерный рассказ: Анализируя геохронологическую историю Земли мы обнаружили, что в Архейской эре 3,5 миллиона лет назад возникла жизнь на Земле, о чём свидетельствуют отдельные находки прокариотических организмов, бактерий и сине-зелёных водорослей в породах. Началась биологическая эволюция, последовавшая за химической. По теории Опарина, первыми прародителями клеток были кооцерватные капли. Только в Протерозое мы видим разделение клеток на растительные и животные. Таблица показывает, что животные клетки и животные организмы развиваются в процессе эволюции быстрее, так как на наш взгляд, у них гетеротрофный тип питания, а в первичном бульоне мирового океана было достаточно веществ для поглощения. Так как фотосинтез, в основе которого лежит автотрофный тип питания, был крупным ароморфозом, поэтому растительная клетка в процессе эволюции возникла значительно позже.
3. Применение знаний об обменных процессах в клетке в области медицины.
Сообщение 1 учащегося. На метаболические процессы в клетках могут воздействовать витамины и гормоны. При нарушении обменных процессов возникают разного рода болезни. Просматривая инструкции по применению медицинских препаратов я выбрала для примера Аевит – поливитаминный препарат, содержащий витамины А и Е, относящийся к форматерапевтической группе средств влияющих на метаболические процессы. Препарат восстанавливает капиллярное кровообращение, нормализует капиллярную и тканевую проницаемость, влияет на липидный обмен в клетках.
Сообщение 2 учащегося. В журнале “Биология в школе” я нашёл статью, в которой показан механизм действия гормона на клетку мишень. Гормоны – это биологически активные вещества, вырабатываемые железами внутренней секреции, которые на ряду с нервной системой, регулируют и координируют самые разнообразные функции организма, в том числе и метаболизм. Через жидкую среду организма они могут влиять на сложные клеточные структуры – мембраны эффекторных органов, оказывая специфическое действие при наличии гормона в низких концентрациях. Гормоны бывают двух видов – стероиды и пептиды. Стероидные гормоны относительно небольшие и способны проникать через клеточную мембрану. Гормон связывается с рецептором в цитоплазме. Образовавшийся гормон-рецепторный комплекс транспортируется в ядро клетки, где вступает в обратимое взаимодействие с ДНК и индуцирует синтез белка (фермента) или нескольких белков. Путём взаимодействия специфических генов на определённом участке ДНК одной из хромосом синтезируется матричная(информационная) РНК (мРНК), которая переходит из ядра в цитоплазму, присоединяется к рибосомам и индуцирует здесь синтез белка. Таким образом влияют половые гормоны(например тестостерон,) на формирование пола у человека.
4. Формулирование выводов по выполненным работам. (Учитель помещает выводы на доску)
Клетка является структурно – функциональной единицей, а также единицей развития всех живых организмов;
Клеткам присуще мембранное строение;
Ядро главная составная часть клетки;
Клетки размножаются только делением;
Клеточное строение организма – свидетельство того, что растения и животные имеют единое происхождение.
В. Знакомство с клеточной теорией.
1.Игра “Да-нетка”. Задумано учителем слово “теория”, учащиеся его должны отгадать. (Учащиеся задают вопросы учителю на которые он отвечает да, либо нет. Например: Задуманное Вами слово связано с клеткой? Да. Это слово открытие? Нет. Это стройная система знаний о клетке? Да. Это слово теория? Да!
2.Учитель говорит о том, что мы сами в результате совместной работы пришли к определённым выводам о клетке, то есть, выстроили систему определённых знаний. Это и есть клеточная теория. Учитель даёт сведения о клеточной теории Т.Шванна и делает выводо важности знаний. Цитирует высказывания Б. Шоу: “Единственный путь, ведущий к знаниям - это деятельность”. Подводит учащихся к формулированию темы урока.
3.Формулирование темы урока: “Клетка - структурная и функциональная единица жизни”.
Г. Домашнее задание.
1. Творческое задание – составить кроссворд “Клеточная теория”.
2. На основании П. 5.5, стр. 179-180 составить таблицу об этапах изучения клетки учеными мира по предложенному образцу.
Ученый Год открытия Открытие и его значение
Д. Окончание урока.
1. Подведение итогов урока,
2. Комментирование оценок за урок.