Цель: способствовать воспитанию экологической культуры, переосмыслению представлений о роли каждого человека в решении экологических проблем при изучении молекулярных особенностей процесса фотосинтеза.
Задачи:
Образовательные:
1. Изучить механизм световой и темновой фаз фотосинтеза на молекулярном уровне.
2. Установить зависимость продуктивности фотосинтеза от экологических факторов.
3. Продолжить формирование умений:
- устанавливать общие закономерности из частного,
- осуществлять сравнительный анализ,
- выделять главное.
4. Продолжить формирование навыков самостоятельной работы с учебной литературой.
Развивающие:
1. Продолжить развитие общеинтеллектуальных способов деятельности.
2. Продолжить развитие творческих способностей и самовыражения.
3. Продолжить формирование коммуникативной культуры через формирование умений:
- аргументированно отстаивать свою точку зрения,
- общаться во время спора,
- критически оценивать любую информацию, в том числе научную,
- готовности к пересмотру своих суждений в свете убедительных аргументов в пользу такого пересмотра
4. Способствовать развитию познавательного интереса.
5. Способствовать развитию организаторских способностей.
Воспитательные:
1. Продолжить формирование экологической культуры как системы экологических знаний, экологического мышления, основанной на экологических ценностях.
2. Способствовать осознанию того, что человек – это часть природы, от деятельности которого зависит ее сохранение.
3. Способствовать убежденности в необходимости личного участия в решении экологических проблем.
Форма познавательной деятельности учащихся: индивидуальная, парная, групповая.
Метод групповой формы деятельности: «мозговой штурм»
Ход занятия:
1 этап. Индукция (введение в тему).
Цель: создать эмоциональный настрой, личностное отношение учащихся к предмету обсуждения.
Форма деятельности учащихся: индивидуальная.
| Деятельность учителя | Деятельность учащихся |
| Знакомит учащихся с опытом Ван-Гельмонта и предлагает ответить на вопрос, на который не смог ответить известный ученый. С помощью мультимедийного проектора на экране описывается опыт Ван-Гельмонта. Более трехсот лет назад ученый поместил в горшок 80 кг. земли и посадил в него ветку ивы, предварительно взвесив ее. Растущему в горшке растению в течение 5 лет не давали никакого питания, а только поливали дождевой водой, не содержащей минеральных солей. Взвесив иву через 5 лет, Ван-Гельмонт обнаружил, что ее вес увеличился на 65 кг., а вес земли в горшке уменьшился всего на 50 грамм. Откуда растение добыло 64 кг. 950 грамм органических веществ для Ван-Гельмонта осталось загадкой. Предлагает отобразить процесс фотосинтеза, используя для этого любые способы: графически, схематично, в поэтической форме, путем ассоциаций и т.д. |
Знакомятся с опытом ученого и определяют, что речь идет о воздушном питании растений, о процессе фотосинтеза.
Выполняют это задание на отдельных листочках. |
Социализация. Учитель предлагает желающим опубликовать «созданный образ фотосинтеза», вывешивая листочек на доске или путем выступления.
Второй этап. Самоконструкция
Цель: Создать собственный интеллектуальный продукт путем:
построения из отдельных элементов целостного представления о процессе,
выявления факторов, влияющих на эффективность процесса,
предложения гипотез по повышению продуктивности фотосинтеза.
Форма деятельности: индивидуальная, парная.
| Деятельность учителя | Деятельность учащихся |
Формирует пары для изучения этапов фотосинтеза (световой и темновой фаз). Для этого предлагает выполнить задание: опишите характер ночного и дневного животного при помощи 3 эпитетов. Эпитеты для ночного животного подбирают «совы», биологические часы которых настроены на активную работоспособность в позднее время суток, а «жаворонки» подбирают эпитеты дневных животных. Предлагает учащимся, поработав с учебной литературой
Учащимся предлагается ответить на вопросы: |
Предлагают характеристики животных: «совы» - ночных, «жаворонки» - дневных. Первые учащиеся, выполнившие задание прикрепляют их на доске, остальные привешивают свои листочки с противопоставлением («совы» к «жаворонкам» и наоборот) к тем, которые представляются им интересными. Самостоятельно изучают учебную литературу об этапах фотосинтеза на молекулярном уровне молекулярном особенностях. Выявляют особенности световой и темновой фаз фотосинтеза. Письменно отвечают на предложенные вопросы. Обмениваются своими листочками, изучают ответы товарища и в ходе обсуждения, устанавливают связь между двумя этапами процесса фотосинтеза. Совместно выявляют исходные и конечные вещества каждого этапа и те факторы, которые могут оказывать влияние на процесс. Оформляют свои выводы на листочках с предложениями по увеличению продуктивности фотосинтеза. |
Примечание: возможно, некоторые учащиеся не захотят работать в паре, в этом случае им следует предоставить возможность индивидуального выполнения заданий по двум стадиям фотосинтеза.
Социализация. Первые четыре пары вывешивают свои листочки на доске, остальные прикрепляют свои работы под теми листами, которые представляются им интересными, желающие озвучивают свои предложения.
Возможные ответы учащихся:
| Световая фаза | Темновая фаза |
| 1.Трансформация энергии Солнца в энергию АТФ, выделение молекулярного кислорода в атмосферу, восстановление атомов водорода. 2.Вода, хлорофилл, НАДФ 3.АТФ, НАДФ.Н2, О2. 4.Свет определенной длины волны, наличие биологической мембраны с системой переносчиков электронов. |
1. Образование глюкозы за счет энергии АТФ, углекислого газа и низкомолекулярных соединений. 2.Углекислый газ, НАДФ.Н2. 3.глюкоза. 4.Наличие ферментов и низкомолекулярных органических веществ. |
Третий этап. Социоконструкция.
Цель: Создать совместный интеллектуальный продукт путем предложения практических действий для решения экологических проблем фотосинтеза, с учетом особенностей лесов Череповецкого района Вологодской области.
Форма деятельности учащихся: небольшие (5 – 6 человек) группы.
Метод «мозговой штурм» [Приложение 1].
| Деятельность учителя | Деятельность учащихся |
На основании вывешенных листочков формирует и организует работу в четырех группах по влиянию экологических факторов на фотосинтез:
С помощью мультимедийного проектора предлагает задания для каждой группы (Рис. 1). |
Выполняют задания в группах, обсуждают различные предложения и выдвигают гипотезы по повышению эффективности фотосинтеза. Разрабатывают форму представления своих выводов и гипотез. Обсуждают возможные вопросы представителей других групп и формулируют ответы оппонентам.
|
Рис. 1 Зависимость скорости фотосинтеза от различных факторов.
Возможные ответы учащихся:
| Предложения участников групп | Контраргументы учителя или оппонентов других групп |
| 1.Увеличение количества солнечного света и его продолжительности увеличивает скорость фотосинтеза, поэтому необходимо снизить парниковый эффект, который препятствует проникновению солнечного света.2. Существенным препятствием для солнечного света является наличие смога над крупными городами, поэтому необходимо снизить количество промышленных выбросов и т.д. 3. Вода является источником электронов для фотохимических реакций фотосинтеза, поэтому необходим для сельхоз.растений полив, а в лесах не надо осушать болота. 4.Сократить использование воды (особенно пресной) в технических целях, прекратить загрязнение рек. 5.Увеличить количество хвойных деревьев, вести лесопосадки. Так как продуктивность фотосинтеза зависит от количества хлорофилла, следовательно, от размера листовой пластинки, необходимо сократить промышленные выбросы, так как они приводят к сокращению жизни хвоинок (в промышленной зоне Череповецкого района хвоинки живут не 5, а 3 года). |
1.Углекислый газ, накопление которого в нижних слоях атмосферы приводит к развитию парникового эффекта, необходим для фотосинтеза. 2.Экономика любого государства большей частью зависит от развития промышленности. 3. Для фотосинтеза растения поглощают только 1% солнечного света. 4.Расширение болот в лесных массивах приведет к обеднению растительного разнообразия и вытеснению хвойных и лиственных растений, которые являются основными фотосинтетиками в наших биомах. 5.Череповецкие леса – это южно-таежная зона, наиболее распространены у нас сосняки сфагновые, сосняки-брусничники. В отличие от лиственных и экваториальных лесов продуктивность фотосинтеза меньше, меньше выделяется кислорода, поэтому слабее защитный озоновый слой, больше проникает УФ – мутагенного фактора. |
Четвертый этап «Социализация и афиширование».
Цель: Развитие коммуникативной культуры, умений аргументировать свою точку зрения, развитие критического мышления, творческих способностей учащихся.
Форма деятельности учащихся: групповая
| Деятельность учителя | Деятельность учащихся |
| Предлагает учащимся озвучить свои предложения по повышению продуктивности фотосинтеза с учетом экологических особенностей процесса. Создает проблемные ситуации, провоцирует учащихся, втягивает их в дискуссию. Организует и направляет ход дискуссии во время обсуждения предложений ребят. |
Обсуждают предлагаемые гипотезы, готовят вопросы для своих оппонентов. Выступают со своими предложениями, аргументируют их, вывешивают свои предложения на доске. Отвечают на вопросы, задаваемые участниками других групп. Активно участвуют в дискуссии. |
Пятый этап «Разрыв»
Цель: Внутреннее осознание участником Мастерской неполноты или несоответствия своего прежнего знания - новому, переосмысление роли каждого человека в решении экологических проблем.
Форма деятельности учащихся: индивидуальная.
| Деятельность учителя | Деятельность учащихся |
| Приводит высказывания ученых: Юлиуса Роберта Майера, К.А.Тимирязева *, подчеркивая уникальную роль фотосинтеза на планете. Просит выразить свое отношение к проблеме: может ли каждый человек на своем месте участвовать в разрешении экологических проблем вообще и, связанных с фотосинтезом, в частности? Предлагает разработать и предложить конкретные действия участников занятия в решении экологических проблем. |
Осознают возникшие познавательные противоречия. Высказываются о возможностях простых людей (учащихся, рабочих, служащих и т.д.) в решении экологических проблем. Происходит разрыв с прежними представлениями о том, что решение экологических проблем возможно только на государственном уровне, а один человек ничего сделать не может. Предлагают конкретные действия, которые они могут осуществить для улучшения экологической обстановки. |
*«Едва ли какой процесс, совершающийся на поверхности Земли, заслуживает в такой степени всеобщего внимания, как тот, далеко еще не разгаданный процесс, который происходит в зеленом листе, когда на него падает луч Солнца. Рассматриваемый с химической точки зрения, - это тот процесс, в котором неорганическое вещество, углекислота и вода превращается в органическое. Рассматриваемый с физической точки зрения, - это тот процесс, в котором живая сила солнечного луча превращается в химическое напряжение, в запас работы. Рассматриваемый с той и другой точки зрения, - это процесс, от которого в конечной инстанции зависят все проявления жизни на нашей планете».
К.А. Тимирязев
«Природа поставила перед собой задачу уловить в полете струящийся на Землю свет и, заключив эту подвижнейшую из всех сил в неподвижную форму, запасти ее. Для достижения этой цели она населила земную кору организмами, которые в течение своей жизни поглощают свет Солнца и превращают потребляемую ими силу в непрерывно возрастающий запас химических разностей. Эти организмы – растения».
Юлиус Роберт Майер
Социализация. Учащиеся высказывают свои предложения конкретного участия по снижению отрицательного экологического груза на растения.
Шестой этап «Рефлексия»
| Деятельность учителя | Деятельность учащихся |
| Инициирует и активизирует высказывания учащихся по поводу индивидуальной и совместной деятельности | Каждый участник должен высказаться на одну из тем: «мое сегодняшнее открытие», «что изменилось в моем миропонимании», «я думаю, что…» |