Внеземные цивилизации

УЧИТЕЛЬ ФИЗИКИ: Здравствуйте, ребята!

Сегодня у нас необычный урок - интеграция предметов биология и физика. Тема урока “Есть ли жизнь на планетах в Солнечной системе?” слайд № I

Эпиграфом к этой теме может служить такое изречение - (на слайде №1)

А как бы Вы, ребята, прокомментировали этот эпиграф?

Предполагаемые ответы учащихся:

• На Земле есть жизнь и представлена она в большом разнообразии.
• Есть ощущение, что она есть, только на какой планете, кроме Земли?
• Возможно на Марсе.
• Возможно, земная жизнь уникальна.

УЧИТЕЛЬ ФИЗИКИ: Мнения разные и они разделились, следовательно, чтобы ответить на этот вопрос и решить проблему, необходимо наметить пути ее решения.

ВАШИ ПРЕДЛОЖЕНИЯ, КАК БУДЕМ РЕШАТЬ ПРОБЛЕМУ?

Предполагаемые ответы учащихся:

• Рассмотреть физические характеристики планет Солнечной системы.
• Сравнить характеристики планет с земными условиями.
• Выяснить причины появления жизни на Земле.
• Ознакомиться с результатами работ ученых, исследующих эту проблему.

УЧИТЕЛЬ ФИЗИКИ: Смысл Ваших предложений можно определить в задачи урока. Таким образом сформулируем их: (слайд № 2)

• Сравнить физические характеристики планет Солнечной системы.
• Выяснить условия зарождения жизни на Земле.
• Рассмотреть возможности существования зон жизни на других планетах.
• Современная наука в поиске внеземных цивилизаций.
• Учиться решать проблему.

УЧИТЕЛЬ ФИЗИКИ: Перед уроком в классе были выделены две группы исследователей биологов-физиков. Каждой группе учащихся было дано домашнее задание. Физикам — изучить литературу по данному вопросу, проанализировать основные характеристики планет Солнечной системы и ознакомиться с научным подходом в определении зон жизни. Предлагаю заслушать результаты их работы. ВАМ СЛОВО, уважаемые исследователи.

1-й докладчик (запускает слайд № 3) Солнечная система представляет собой группу небесных тел, весьма различных по своим размерам и физическому строению. В эту группу входят: Солнце, девять больших планет, вместе с их спутниками, более 100000 планет (астероидов), порядка десяти комет, а также бесчисленное множество метеорных тел движущихся как роями так и в виде отдельных частиц.

Все эти тела объединены в одну систему благодаря силе притяжения центрального тела - Солнца.

Посмотрим видеофрагмент образования Солнечной системыДалее ученик называет планеты Солнечной системы, затем переходит к слайду № 4 - деление планет, переход к слайду №5 - Сравнителъная таблица №1 - обзор ее, выделяет Землю и проводит сравнение параметров планет относительно Земли.

2-й докладчик (рассказ о планетах земной группыслайд №6);

3-й докладчик (рассказ о планетах-гигантах слайд №7);

4-й докладчик (рассказ о астероидах и кометах слайд № 8);

5-й докладчик (рассказ о метеоритах и болидах слайд №8);

УЧИТЕЛЬ ФИЗИКИ: СПАСИБО. А теперь, давайте подумаем. Можем ли мы по итогам услышанной информации ответить на главный вопрос, заложенный в теме урока “Есть ли жизнь на планетах в Солнечной системе?”

Предполагаемые ответы учащихся:

1. Скорее нет, чем да.
2. ____________
3. ____________
4. ____________

УЧИТЕЛЬ ФИЗИКИ: А почему можем (или не можем)?

Предполагаемые ответы учащихся:

1. Не ясно как зарождается жизнь.
2. Не знаем предпосылки к ее зарождению?
3. Не понятны процессы, которые могут способствовать появлению этих условий?
4. ____________

УЧИТЕЛЬ ФИЗИКИ: Иными словами, чтобы приблизиться к ответу на главный вопрос, необходимо рассмотреть условия зарождения жизни на Земле, и тогда уже искать сходство с аналогом земным.

УЧИТЕЛЬ БИОЛОГИИ: - 2-я задача.

Жизнь заполняет все уголки нашей планеты. Океаны, моря, озера, реки, горы, равнины, пустыни, даже воздух населены живыми существами, к слайду № 9. А что же такое жизнь? Что ассоциируется у вас сэтим понятием? (Каждому ученику в классе; предлагается произнести только одно слово.Появляется наборслов: рост, гамета, цветок, развитие, эмбрион, опыление, проросток, питание, ребенок, старение, семья,любовь и даже смерть, ненависть, болезнь и т.д.).

Жизнь настолько многогранна, что сложно выбрать однозначное определение. Попробуем выбрать подходящее из определений жизни мыслителей разных эпох. В течение 1 минуты в группах изучите Приложение 1, выберите одно определение и обоснуйте свой выбор.

В самом общем виде жизнь можно определить как активное, идущее с затратой полученнойизвне энергии поддержание и самовоспроизведение специфической структуры. к слайду №9.

УчительЕсли говорить о жизни на Земле, обязательно учитыватькритерии, отличающие живое от неживого: дыхание, питание, выделение, размножение, рост, развитие, движение. Эти признаки характеризуют живые организмы, однако ни один из них не может быть исчерпывающим. Рост характерен не только для живых существ, но и для неживых, например, для кристаллов.

Опыт: В пробирку наливаем 1 % р-р сульфата меди (II) и добавляем кристаллы желтой кровяной соли К₄[Fе((CN)₆]. Прямо на глазах образуется "клетка" Траубе, которая разрастается и образуется много кристаллов. Похоже на колонию гидроидного полипа. Увеличение объема клетки происходит в силу осмотических явлений, которые совершенно не сходны с явлениями роста в живой клетке.

К₄[Fе((CN)₆]+2СuSO₄ —> Сu₂[Fе((CN)₆]+2К₂SO_4.

Для истинных живых организмов характерно проявление всех названных свойств.

УЧИТЕЛЬ БИОЛОГИИ: Какие условия на планете Земля способствовали возникновению жизни?

Чтобы ответить на этот вопрос, я предлагаю вам принять участие в мозговом штурме. На столы двум группам выдаются разные тексты (Приложение 2), выписать те условия, которые считаете необходимыми.

УЧИТЕЛЬ БИОЛОГИИ: Давайте сделаем вывод, какие условия являются необходимыми и достаточными для возникновения жизни. Вывод внесите в свой план – конспект. Попробуем обобщить (ответ ученика).

УЧИТЕЛЬ БИОЛОГИИ. С тех пор, как человек начал задаваться вопросом, как возникла жизнь, прошло не меньше двух тысячелетий, возникло множество гипотез и предположений о зарождении жизни. Познание продолжается, вовлекая все новые идеи, методы и подходы, но, несмотря на грандиозные успехи современной науки, величайшая загадка: как появилась жизнь на нашей планете — так и остается неразгаданной. В современном естествознании существует ряд широко известных гипотез возникновения жизни: к слайду № 10.

• гипотеза стационарного состояния, согласно которой жизнь существовала всегда;
• гипотеза многократного самопроизвольного самозарождения жизни из неживого вещества;
• гипотеза, основанная на признании сверхъестественного происхождения жизни в результате акта божественного творения;
• гипотеза панспермии — внеземного происхождения жизни;
• гипотеза эволюционного возникновения жизни на Земле в ходе физической и химической эволюции.

Рассмотрим более подробно гипотезы панспермии (ПРИЛОЖЕНИЕ 3)

• и эволюционного возникновения жизни на Земле (ПРИЛОЖЕНИЕ 4) - как варианты научного подхода к
• проблеме, возможно, они позволят ответить на вопрос, заложенный в теме урока.

Рассмотрение гипотез завершается выступлением учащихся на план (см. далее). Желательно, чтобы в выступлениях прозвучала следующая информация: авторы (сторонники), суть гипотезы, преимущества и достоинства данной теории; хорошо, если ученики могут выделить в "своей" гипотезе проблемы и недостатки).

УЧИТЕЛЬ БИОЛОГИИ. Мы выслушали выступление группы физиков по поводу гипотезы Панспермии слайд №11. Мне хотелось бы особо обратить ваше внимание на то, что эта гипотеза не дает ответа на вопрос, как возникла жизнь вообще? Ведь даже, если споры жизни и были занесены на Землю из Космоса, они должны были где-то возникнуть. Кроме того, прежде чем споры попали на Землю, они долгое время пробыли в космосе под действием космической радиации, а мы знаем, что для всех живых существ на Земле радиация губительна.

Выслушаем выступление группы биологов о гипотезе биохимической эволюции слайд №12.

УЧИТЕЛЬ БИОЛОГИИ. Можно добавить, что возникновение первых примитивных клеток и начало биологической эволюции произошло около 3-3,5 млрд. лет назад. Первые живые организмы существовали предположительно в восстановительной среде и имели анаэробный тип дыхания, а по своему строению напоминали бактерии. По способу питания они были гетеротрофы, затем возникли автотрофы, синтезирующие органику из углекислого газа и воды, используя для этого энергию окислительно-восстановительных реакций (хемоавтотрофы) или солнечного света (фотоавтотрофы).

Таковы условия зарождения жизни на Земле, согласно коацерватной теории Андрея Ивановича Опарина. Как видим, химическая гипотеза наиболее доказательна, на её основе сделаем выводы о постепенном возникновении жизни на Земле из неорганических веществ путём длительной химической эволюции на уровне молекул.

Кто сформулирует окончательный вывод для записи в план – конспект?

Предполагаемый ответ учащегося:

• абиогенный синтез простейших органических соединений из неорганических;
• абиогенный синтез полимеров (белков, жиров, углеводов, нуклеиновых кислот) из простыхорганическихсоединений;
• образование коацерватов как обособление в растворе высокомолекулярных веществ в виде высококонцентрированного раствора;
• взаимодействие коацерватов с окружающей средой, сходство с живыми организмами: рост, питание, дыхание, обмен веществ, размножение;
• возникновение генетического кода, мембраны и начало биологической эволюции.

УЧИТЕЛЬ БИОЛОГИИ. Жизнь - явление закономерное: она должна возникать повсюду, где складываются благоприятные условия для ее зарождения и развития. Давайте, опираясь на физико-биологическую информацию рассмотрим возможность существования зон жизни надругих планетах.

УЧИТЕЛЬ ФИЗИКИ: (3-я задача). А теперь, расширив свои познания в области зарождения жизни на Земле, получится ли у нас дать определенный ответ на наш вопрос. Если ДА, то ГДЕ? Если НЕТ, то ПОЧЕМУ?

Предполагаемые ответы учащихся:

1. Да, скорее на планетах земной группы. Однако, ученые, изучая их с помощью зондов и космических аппаратов, почему-то не обнаруживают.
2. ____________
3. ____________
4. ____________
5. ____________

УЧИТЕЛЬ ФИЗИКИ: Значит, есть что-то уникальное на Земле, что отличает ее от других планет Солнечной системы. И есть необходимость обратиться за разъяснением этих особенностей опять к физикам. И самое главное, есть ли у ученых общий подход к возникновению форм жизни? ПОМОГИТЕ нам физики!

Сообщение учащегося (рассказ о формах жизни во Вселенной слайд № 13).

Сообщение учащегося (обзор таблицы № 2 - итог: где могла бы быть жизнь и что помешало) слайд №14.

УЧИТЕЛЬ БИОЛОГИИ: - 4-я задача. Однако ученые продолжают исследовать космос в поисках жизни, а также и разумной жизни.Уже неоднократно производили попытки посылать в космос сигналы, которые могли бы быть приняты и расшифрованы внеземными цивилизациями. Наиболее известный из таких проектов — МЕTI, НАСА. Но пока что ответа из Вселенной нет. Но вдруг ответ появится.

Представьте на миг, что вы участник знаменательного события - встреча с представителем иной цивилизации.

Задание - вообразите и обыграйте эту ситуацию. Пусть инопланетяне настроены миролюбиво, хотят общаться. Встреча состоится на Земле, время и место заранее оговорено.

Сформулируйте правила поведения человека при этой встрече. Помните! Это контакт с представителем инопланетной цивилизации. Какие правила вы выбрали?

Совместное формулирование правил поведения на этой исторической встрече представителя нашей цивилизации на уровне интуиции, чувства самосохранения. А за инопланетян мы не можем поручиться. (Основное правило - не навреди! Мир!)

Инсценировать данную встречу, с соблюдением всех, предварительно обговоренных правил.Группа биологов выбирает в своих рядах представителя гуманоидов. Продумайте его роль. Группа физиков выбирает в своих рядах представителя нашей цивилизации. Предлагаем заранее приготовленные атрибуты “инопланетян”, музыкальное сопровождение соответствует.

УЧИТЕЛЬ БИОЛОГИИНа сегодняшний день контакт с инопланетными цивилизациями не происходил. А то, что обсуждается в СМИ как контакты с НЛО - космонавтов, рядовых граждан разных стран не относится к прямым доказательствам.

Значит как можно ответить на вопрос, заложенный в теме урока? Отрицательно. Земная Жизнь уникальна, её надо беречь и охранять.

За вами остается право на другое мнение, вы можете прописать его в плане-конспекте.

Мы смогли ответить на поставленный вопрос?

Можем ли мы таким же путём найти ответ на вопрос “Как сохранить экологию Земли”?

Оценки за урок получают учащиеся, делавшие сообщения, выступавшие по вопросам урока, каждый,индивидуально будет оценён по биологии и физике за выполнение плана – конспекта (см. Приложение 5).

Домашнее задание:

Описать внешний вид гуманоида с планеты ... (выбрать самим) согласно характеристикам планеты.

Итак, в ходе урока мы попытались ответить на вопрос: есть ли жизнь на планетах в Солнечной системе? Каковы ваши впечатления?

(Рефлексия: каждому ученику в классе опять предлагается произнести только одно слово или краткое словосочетание, характеризующее его отношение к проблеме).