Урок-практикум по изучению истории биологической эволюции. Урок предполагает большой объем самостоятельной деятельности учащихся по отработке метапредметных умений по анализу, синтезу и обобщению информации. Перенос знаний и умений, полученных ранее из курсов ботаники и зоологии, должен способствовать формированию навыков по группировке материала и формулированию новых выводов.
Скачать:
Предварительный просмотр:
Эры развития жизни на Земле (архей, протерозой, палеозой).
Конспект урока в 11 классе.
Дидактические цели: Запомнить последовательность этапов развития органического мира; усвоить основные ароморфозы в архее, протерозое, палеозое; развивать умение обобщать, анализировать, делать выводы; воспитывать внимательность и умение наблюдать.
Тип урока : Урок-практикум.
Оборудование: Учебники, дополнительная литература, геохронологическая таблица, гербарии растений, таблицы, рисунки, компьютеры, словари.
Последовательность действий учащихся на уроке:
Работать индивидуально по вопросам;
Ответы записывать в тетрадях;
Проверить правильность ответов по листу контроля;
Записать количество своих баллов в накопительный лист;
Работать по накопительной системе;
Получить оценку за работу на уроке в соответствие с количеством
набранных баллов. (Критерии оценки: 76-71 Баллов - «5», 70-60 Баллов – «4», 59-50 Баллов – «3»).
Ход урока.
I блок - определение исходного уровня знаний;
I1 блок - изучение нового материала (основные ароморфозы в растительном и животном мире, происходившие в архее, протерозое и палеозое).
IV блок - дифференцированное домашнее задание.
1 блок - определение исходного уровня знаний.
Записать в тетрадях число, тему урока;
Познакомиться с последовательностью действии на уроке. (Все отражено на экране. Учащиеся работают в группах по 4 человека. На каждую труппу - свой компьютер с наблюдателем.\
Выполнить тестовую работу по определению исходного уровня знаний.
Тест-контроль.
1. Согласно современным представлениям о возникновении жизни
на Земле первые организмы были автотрофами. (да, нет).
2. Жизнь зародилась в воде, потому что вода защищала первичные
организмы от губительного действия ультрофиолетовых лучей.
(да, нет).
3. Теория абиогенеза предполагает, что живое произошло только от
живого. (да, нет).
4. Отсутствие в первичной атмосфере земли кислорода было одним
из наиболее важных условий для абиогенного синтеза
органических веществ из неорганических. (да, нет).
5. Самые первые фотосинтезирующие организмы использовали в
качестве источника энергии солнечную радиацию. (да, нет).
6. Самопроизвольно концентрирующийся в виде капелек раствор
первичных органических веществ - ...
7. Безъядерные клетки - ...
8. Напишите формулу озона.
(Каждый правильный ответ - один балл. Максимальная сумма баллов за тест-контроль - 8 баллов).
11 блок – изучение нового материала «Основные ароморфозы в растительном и животном мире, происходившие в архее, протерозое, палеозое».
1. Устные вопросы. При работе необходимо пользоваться геохронологической таблицей. (Ответы оцениваются по баллам. Балла за правильные ответы плюсуются к баллам в накопительных листах, баллы фиксируют и контролируют наблюдатели).
Какое значение для развития жизни на Земле имело возникновение
фотосинтеза? (5 баллов)
Как деятельность живых организмов повлияла на изменение
геологических оболочек Земли? (5)
В каком периоде появились первые хордовые животные? (3)
Какова основная причина выхода рыб на сушу? (5)
- «Эволюция - процесс необратимый. В процессе исторического
развития невозможен возврат группы организмов к прежнему
состоянию, которое было присуще предкам». Что это за правило?
(Правило Долло) (5)
Назовите уровень организации живой природы в архейской эре.(3)
К упрощению уровня организации ведет.. (3)
Жизнь на Земле зародилась.... (3)
Организмы, которые используют в качестве источника пищи
готовые органические соединения, находящиеся в водах первичного
океана называются... (5)
Клетки, содержащие ядро - .. (5)
2. Работа с таблицами. При работе необходимо пользоваться приложениями. (Все приложения на столах учащихся)
Предлагаются таблицы 4-х уровней сложности. Работа над таблицами -групповая, каждая группа выбирает свой уровень сложности (в зависимости от того, сколько баллов хотят получить).
1. Таблица на 6 баллов:
Ароморфозы | Таксоны | Значение |
Возникновение легочного дыхания | ||
Появление в яйце защитных оболочек и запаса питательных веществ | ||
Возникновение фотосинтеза | ||
Появление роговых покровов \чешуя, панцирь и др.\ | ||
Появление костных челюстей | ||
Появление хорды |
2. Таблица на 5 баллов.
Ароморфозы | Таксоны | Значение |
Появление покровной, механической, проводящей ткани. | ||
Появление стебля и листьев | ||
Появление корневой системы | ||
Возникновение семян | ||
Возникновение цветка и плода |
3. Таблица на 4 балла.
4. Таблица на 3 балла.
3. Индивидуальные задания по карточкам. При работе необходимо пользоваться приложениями. (Все приложения на столах учащихся)
(Учащиеся имеют на руках накопительные листы, где записана сумма баллов каждого ученика. Работа по карточкам дает возможность добрать баллов до высшей оценки).
1. Назовите ароморфозы, обусловившие появление земноводных. Чем
земноводные отличаются от рыб? Какие особенности позволяют им обитать и в воде, и на суше? (5)
2. Используя гербарий или рисунки, сравните строение мха и папоротника. Какие ароморфозы обусловили появление папоротника? (5)
3. Используя рисунки, сравните строение псилофита и водоросли.
Какие ароморфозы произошли у псилофитов? (5)
4. Используя рисунки, сравните строение стегоцефалов, рыб и
земноводных. Какие ароморфозы способствовали выходу рыб на
сушу? (5)
5. Объясните, чем пресмыкающиеся отличаются от земноводных. (3).
6. Эра в истории Земли, название которой переводится как «древнейшая». (3).
7. Наука о живых организмах прошлых геологических эпох. (3).
III блок - проверка усвоения знаний. Рефлексия.
Учащимся демонстрируется презентация.
Во время просмотра учащиеся в группах, совместно с учителем, анализируют допущенные ошибки. Выставляют себе общее количество баллов за урок. По критериям выставляют себе оценки в тетради.
Домашнее задание.
Учебник. Составить тест с вариантами ответов по теме.
Приложение 1
Появление земноводных.
В период девона появляются челюстноротые панцирные рыбы (их потомки - современные хрящевые рыбы, например, акулы и скаты), двоякодышащие. Однако выход на сушу осуществила другая группа рыб - кистеперые. Самыми примитивными наземными позвоночными считаются древние земноводные, берущие начало от одной из групп кистеперых. На основе наследственной изменчивости в процессе естественного отбора плавники превратились в конечности для передвижения по суше. Для дыхания на суше развились легкие.
Древнейшие земноводные - стегоцефалы (панцирноголовые) обитали в болотистых местах. Стегоцефалы соединили в себе признаки рыб, земноводных и пресмыкающихся.
Животные девона, как и растения, обитали во влажных местах, поэтому не могли распространяться в глубь суши и занимать места, удаленные от водоемов.
В каменноугольный период шло интенсивное развитие насекомых, пауков, скорпионов, имеющих воздушное дыхание и откладывающих яйца с защитной оболочкой, защищающей от высыхания. Вместе с тем начали исчезать трилобиты. Существовало много плеченогих, моллюсков, рыб (особенно акул), иглокожих, развивались кораллы. Ранее существовавшие типы и классы дивергировали, приспосабливались к различным местам обитания. При наступлении засушливых условий в конце каменноугольного периода крупные земноводные исчезают, сохраняются лишь мелкие формы в сырых местах.
На смену земноводным пришли пресмыкающиеся, более защищенные и приспособленные.
Приложение 2
Возникновение фотосинтеза.
Первые живые организмы - пробионты. На основании имеющихся на сегодняшний день знаний о составе древней атмосферы Земли можно сделать вывод о том, что первые организмы были анаэробными гетеротрофами, затем мог появиться, скорее всего у анаэробных бактерий, способных к азотфиксации, бактериальный фотосинтез. Но это был бескислородный фотосинтез, поскольку первые фотосинтезирующие бактерии могли получать водород путем расщепления органики или сероводорода.
И лишь цианобактерии (цианобактерии, или синезеленые) первыми перешли к фоторасщеплению воды. При таком фотосинтезе стал выделяться кислород как побочный продукт. Этот кислород не только насытил воду, но стал выделяться и в атмосферу.
Такой поворот событий вызвал коренное изменение хода эволюции, лик Земли стал изменяться. Появление озонового экрана защитило первичные организмы от ультрафиолетового облучения и положило конец абиогенному синтезу органических веществ. До этого момента вода защищала первые живые организмы от интенсивного солнечного излучения, а с появлением озонового слоя жизнь «вышла» из воды и распространилась по всей поверхности Земли.
Приложение 3
Возникновение многоклеточности.
Именно в архейскую эру произошло три крупных изменения в развитии живых организмов: возникновение полового процесса, фотосинтеза и многоклеточности. Половой процесс возник в форме слияния двух одинаковых клеток у жгутиковых, считающихся наиболее древними одноклеточными. Позднее половой процесс происходил уже при помощи специальных половых клеток - мужской и женской, которые при слиянии образуют зиготу. Из нее развивается организм, содержащий генотип отца и матери, что дает комбинации различных признаков в потомстве, расширяя возможности действия естественного отбора. С появлением фотосинтеза единый ствол жизни разделился на два -растения и животные - за счет дивергенции.
Многоклеточность вызвала дальнейшее усложнение организации живых организмов: дифференциацию тканей, органов, систем и их функций.
В протерозойскую эру развиваются зеленые водоросли, в том числе и многоклеточные. Остатки животного мира редки и малочисленны. Предками многоклеточных организмов, вероятно, были организмы, подобные колониальным формам одноклеточных жгутиковых, а первые многоклеточные животные - близки губкам и кишечнополостным.
Приложение 4
Появление хордовых.
Полагают, что в конце протерозойской эры появились первичные хордовые - подтип бесчерепных, единственным представителем которых в современной фауне является ланцетник.
Появляются двустороннесимметричные животные, развиваются органы чувств, нервные узлы, усложняется поведение животных, возрастает подвижность и энергия в процессах жизнедеятельности в целом.
Приложение 5
Выход растений на сушу.
В конце силурийского периода часть зеленых многоклеточных водорослей приспособилась к жизни на суше. Возможно, это были псилофиты. Они уже имели ткани.
Появились грибы. С середины девона постепенно убывают псилофиты, исчезая к концу этого периода.
А на смену им появляются плауновые, хвощевые и папоротниковые - споровые растения.
Приложение 6
Выход животных на сушу.
Самыми примитивными наземными позвоночными считаются древние земноводные, берущие начало от одной из групп кистеперых. На основе наследственной изменчивости в процессе естественного отбора плавники превратились в конечности для передвижения по суше. Для дыхания на суше развились легкие.
Древнейшие земноводные - стегоцефалы (панцирноголовые) обитали в болотистых местах. Стегоцефалы соединили в себе признаки рыб, земноводных и пресмыкающихся. Животные девона, как и растения, обитали во влажных местах, поэтому не могли распространяться в глубь суши и занимать места, удаленные от водоемов.
Приложение 7
Приспособления наземных растений.
В каменноугольный период произошел крупный эволюционный подъем в развитии наземной растительности. Этот период отличался теплым влажным климатом. На Земле образовались огромные леса, состоящие из гигантских папоротников, древовидных хвощевых и плауновых - высотой 15-30 м. Они имели хорошую проводящую систему, корни, листья, но их размножение еще было связано с водой.
Леса каменноугольного периода образовали месторождения каменного угля. В этот период произрастали и семенные папоротники, у которых вместо спор развивались семена. Семенные папоротники (древнейшие голосеменные) ясно указывают на происхождение семенных растений от споровых.
Появление семенных растений было крупным ароморфозом, определившим дальнейшую эволюцию растений. У семенных растений оплодотворение происходит уже без участия воды, а зародыш находится в семени, имеющем запас питательных веществ.
С конца каменноугольного периода в связи с усиленным горообразованием влажный климат почти повсеместно сменился сухим. Древовидные папоротники стали вымирать, лишь в отдельных сырых местах сохранились мелкие формы. Вымерли и семенные папоротники.
Им на смену пришли более жизнестойкие голосеменные растения, которые благодаря распространению семян освоили засушливые места обитания. Распространение и пышное развитие голосеменных продолжалось почти до конца мезозойской эры.
Приложение 8
Приспособление животных к жизни на суше.
В каменноугольный период шло интенсивное развитие насекомых, пауков, скорпионов, имеющих воздушное дыхание и откладывающих яйца с защитной оболочкой, защищающей от высыхания.
При наступлении засушливых условий в конце каменноугольного периода крупные земноводные исчезают, сохраняются лишь мелкие формы в сырых местах.
На смену земноводным защищенные и приспособленные к существованию в условиях более сухого климата на суше. Появление древнейших пресмыкающихся - новый ароморфоз в развитии животного мира. В основном это были травоядные животные, но некоторые перешли к хищному образу жизни. Появились зверозубые рептилии, от потомков которых, полагают, произошли первые млекопитающие. Зверозубые ящеры - переходная форма.
Таким образом, в палеозойскую эру, а именно в пермском периоде, растения и животные уже вышли на сушу: это сосудистые (споровые и голосеменные) растения, кистеперые рыбы, земноводные, пресмыкающиеся, членистоногие (пауки, как предполагают, появились в силуре).Сухой и теплый климат пермского периода способствовал их становлению.
В кайнозое распространились брюхоногие и двустворчатые моллюски, среди членистоногих процветают насекомые. Крупные ароморфозы насекомых - развитие трахейной системы дыхания, ротового аппарата жующего типа, твердого хитинового покрова, членистых конечностей и нервной системы обеспечили их процветание.
Приложение 9
Возникновение семенного размножениях.
Архейская, протерозойская и палеозойская эры дали большой фактический материал, на основании которого можно судить об основных направлениях эволюции органического мира. В триасовом периоде мезозойской эры, в условиях континентального климата, усилилось развитие голосеменных, у которых оплодотворение происходило уже без участия воды, что является крупнейшим ароморфозом.
Для мезозойской эры характерно необыкновенно богатое развитие голосеменных растений, продолжавшееся до середины мелового периода. В середине мелового периода в связи с увеличивающейся засухой и увеличением яркости Солнца на первый план выходит недавно возникшая группа растений - покрытосеменные.
Двудольные и однодольные растения появились уже в конце мезозоя, а в меловом периоде они начинают процветать.
Приложение 10
Возникновение цветка.
Для покрытосеменных растений характерен крупный ароморфоз -появление цветка, приспособленного к опылению. Идиоадаптационные изменения цветка способствовали многочисленным частным приспособлениям к опылению.
В дальнейшем происходила идиоадаптация цветка, в результате которой выработались приспособления к распространению плодов и семян, а также к уменьшению испарения воды листьями.
Пышное развитие покрытосеменных растений одновременно было связано с развитием высших форм членистоногих (насекомых) опылителей: бабочек, шмелей, пчел, мух и др.
Тема урока:
«Этапы развития жизни на Земле».
Какая наука изучает историю живых организмов по сохранившимся останкам?
Палеонтология.
Развитие жизни на Земле.
Эоны
Криптозой
Фанерозой
явная жизнь
скрытая жизнь
Палеозой
Кайнозой
Развитие жизни на Земле.
Продолжительность
Архей
Основные события
Палеозой
Мезозой
Кайнозой
Развитие жизни на Земле.
Продолжительность
Основные события
Архейская эра
Эра прокариот: бактерий и цианобактерий. Появляется фотосинтез, и как следствие этого в атмосфере начинает накапливаться кислород.
от 3,5 до 2,5
млрд. лет назад
Строматолиты
Развитие жизни на Земле.
Продолжительность
Основные события
Протерозой-ская эра
Формирование озонового слоя. Появляются первые эукариоты – одноклеточные водоросли и простейшие. Начался процесс почвообразования. Появился половой процесс и многоклеточность.
Конец эры – разнообразие эукариот (простейшие, медузы, водоросли, губки, кораллы, кольчатые черви.
от 2,5 млрд. до 534 млн. лет назад
Развитие жизни на Земле.
Продолжительность
Основные события
На Земле появились трилобиты , а также организмы, обладающие минеральными скелетами (фораминиферы, моллюски).
от 534 до 248 млн. лет назад
фораминиферы
моллюск
трилобиты
Развитие жизни на Земле.
Продолжительность
Основные события
Палеозойская эра
Появляются ракоскорпионы , иглокожие , первые настоящие позвоночные . Важнейшее событие – выход растений, грибов и животных на сушу.
от 534 до 248 млн. лет назад
иглокожие
ракоскорпион
панцирные рыбы
Развитие жизни на Земле.
Продолжительность
Основные события
Палеозойская эра
В середине эры господствуют хрящевые рыбы (акулы, скаты), появляются первые костные рыбы , двоякодышащие , давшие начало земноводным .
от 534 до 248 млн. лет назад
Стегоцефал
Латимерия
Развитие жизни на Земле.
Продолжительность
Основные события
Палеозойская эра
Появились мхи, хвощи, плауны, папоротники (в конце палеозоя они вымерли, образовав залежи каменного угля). В конце эры появляются рептилии, насекомые и голосеменные растения.
от 534 до 248 млн. лет назад
Развитие жизни на Земле.
Продолжительность
Основные события
Появляются крокодилы и черепахи , первые млекопитающие (яйцекладущие, сумчатые).
от 248 до 65 млн. лет назад
Ехидна
Утконос
Развитие жизни на Земле.
Продолжительность
Основные события
Мезозойская эра
Появляются археоптериксы (предки птиц). В конце эры появляются высшие млекопитающие , настоящие птицы , покрытосеменные растения. Рептилии почти все в конце мезозоя вымирают.
от 248 до 65 млн. лет назад
Геттерия
Горгонопсид
Цинодонт
Археоптерикс
Развитие жизни на Земле.
Продолжительность
Основные события
Кайнозойская эра
Господствуют млекопитающие , птицы , насекомые и покрытосеменные растения .
Появляются первые человекообразные обезьяны , формируются виды растений и животных, близкие к современным.
Конец эры – появление человека .
от 65 млн. лет и до настоящего времени
Домашнее задание:
Открытый урок биологии по теме "Возникновение жизни на Земле"
Рыбакова Александра Эдуардовна учитель биологии МАОУ ДСОШ №1
Цели урока:
Обучающие:
Раскрыть сущность жизни.
Выявить отличия живого от неживого.
Ознакомить учащихся с различными взглядами на происхождение жизни.
Изучить основные аспекты современной теории возникновения жизни на Земле - гипотезы А. И. Опарина – Дж. Холдейна.
Сформировать у учащихся систему знаний об условиях и этапах возникновения жизни на Земле в ходе биохимической эволюции.
Развивающие:
Совершенствовать умения работать с дополнительной литературой, самостоятельно выбирать нужный материал при составлении сообщений.
Продолжить формирование умений сравнивать и делать выводы.
Убедить учащихся в неповторимости жизни как способа существования.
Расширять кругозор и эрудицию.
Воспитательные:
Воспитывать умение дискутировать, отстаивать свою точку зрения по той или иной проблеме.
Пробудить у учащихся интерес и позитивное отношение к биологической науке и поиску всеобъемлющей теории по проблеме возникновению жизни на Земле.
Тип урока: урок формирования и совершенствования знаний.
Вид урока: урок взаимного обучения.
Средства обучения: Сообщения учащихся. Заполнение сравнительной таблицы.
Оборудование: Таблицы, портреты ученых, мультимедиа.
План урока
II. Изучение нового материала.
Многочисленные определения жизни. (Рассказ с элементами беседы)
Признаки живого. (опрос учащихся).
Возраст Земли и сроки ее зарождения не нашей планете. (сообщение учащегося, гипотеза академика О.Ю. Шмидта).
Идеи биогенеза и абиогенеза. (рассказ учителя).
Борьба сторонников биогенеза и абиогенеза, идея самозарождения. (сообщения учащихся, опыты Ф.Реди, Л. Спалланцани, эксперимент Луи Пастера).
Плюрализм научных концепций происхождения жизни, креационизм, теория стационарного состояния, теория панспермии, физическая и химическая гипотезы. (сообщения учащихся).
Теория происхождения жизни на Земле А. И. Опарина. (рассказ учителя).
III. Закрепление материала.
Обобщающая беседа по ходу изучения нового материала, ответы на вопросы.
Заполнение таблицы.
IV. Задание на дом.
Ход урока
Учитель: Сегодня, мы познакомимся с многообразием взглядов на проблему происхождения жизни на Земле, изучим сущность современной теории происхождения жизни. На последних уроках мы разобрали, как происходит размножение и развитие живых организмов на нашей планете, и отметили, что благодаря этой удивительной способности всех существ (способности к воспроизведению себе подобных), жизнь продолжается на нашей планете. Жизнь не заканчивается со смертью отдельной особи, она продолжается в ее потомках. Сохранение своего вида (рода) главнейшая задача всех живых организмов. Все многообразие гипотез сводится к двум взаимоисключающим точкам зрения, каким? Назовите их. (Биогенез - "живое из живого".
Абиогенез - "живое из неживого".
Основные идеи, объясняющие происхождение жизни на Земле можно классифицировать по направлениям, назовите эти направления.(метафизическая - жизнь создана Богом, панспермия - жизнь занесена из космоса, самозарождения, биохимическая теория А. И. Опарина).
Каким образом образовалась клеточная мембрана у коацерватов. Что в этом положительного? (Путем выстраивания молекул липидов на поверхности коацерватов. Это обеспечивало стабильность их формы).
Почему стало возможна способность к самовоспроизведению у коацерватов? (благодаря включению в состав молекул нуклеиновых кислот)
Какой способ питания был у первых существ? Почему? (Способ питания - гетеротрофный, так как в водах первичного океана было много готовых органических веществ).
С чем была связана необходимость появления автотрофных организмов? (Численность живых организмов увеличивалась и конкуренция обострялась. У некоторых организмов возникла способность к синтезу органических веществ из неорганических. С использованием энергии солнца или энергии химической реакции возникли автотрофы).
Почему первые живые организмы были анаэробными?. (вероятно в водной среде еще отсутствовал кислород).
Почему возникло аэробное дыхание? (Аэробное дыхание возникло потому что появление фотосинтеза привело к накоплению кислорода в атмосфере).
Почему стал возможен выход организмов из воды на сушу? (Первоначально жизнь развивалась в водах океана, так как ультрафиолетовое излучение губительно влияло на них, а появление озонового слоя в результате накопления кислорода в атмосфере создало предпосылки выхода на сушу
На эти вопросы мы и должны сегодня постараться ответить в конце нашего занятия.
Известно, что живые организмы и тела неживой природы состоят из одних и тех же химических элементов. В клетках живых организмов обнаружено свыше 60 элементов периодической системы. Сходство элементарного состава живой и неживой природы указывает на их материальное единство. И вместе с тем в силу качественного своеобразия живого мы без труда одни тела относим к живым, а другие - к неживым. Вот мы говорим, что жизнь продолжается, жизнь сохраняется Что такое жизнь? Дать точное определение жизни непросто. Но все - таки попытки были предприняты неоднократно.
Рассмотрим наиболее известные определения:
Определения жизни по Ф. Энгельсу и В. М. Волькеннштейну. (Определения высвечиваются на экране).
"Жизнь есть способ существования белковых тел, существенным моментом которого является постоянный обмен веществ с окружающей их внешней природой, причем с прекращением этого обмена веществ прекращается и жизнь, что приводит к разложению белка". (Ф.Энгельс)
"Живые тела, существующие на Земле, представляют собой открытые саморегулирующиеся и самовоспроизводящиеся системы, построенные из биополимеров - белков и нуклеиновых кислот". (М.В. Волькенштейн)
Жизнь - это комплекс свойств: обмен веществ, способность к росту и развитию, воспроизведению себе подобных, раздражимость и подвижность.
Современное определение жизни
Таким образом, по Энгельсу, материальным носителем жизни является белок, способ ее существования - самообновление, а механизмом самообновления является обмен веществ. Волькештейн. указывает, что важнейшие свойства живых организмов являются: открытость, саморегуляция, самовоспроизведение.
Дать точное определение жизни чрезвычайно трудно. Единственный способ описать жизнь - это перечислить основные свойства живых организмов. К этим свойствам относят. Перечислите, пожалуйста эти свойства. (учащиеся перечисляют свойства, учитель записывает на доске).
Перечисление свойств живых организмов:
обмен веществ;
самовоспроизведение;
наследственность;
изменчивость;
рост и развитие;
раздражимость;
дискретность;
саморегуляция;
ритмичность;
энергозависимость.
На основании перечисленных свойств живого, попробуйте дать определение "жизни". (Учащиеся предлагают свои определения, учитель открывает современное определение "жизни" на экране ).
Учитель: Итак, при определении понятия "жизнь", что учитывается?
Учащиеся: При определении понятии "жизнь" должны учитываться, все свойства живого.
Учитель: Прежде чем вести разговор о времени рождения нашей планеты, познакомимся с гипотезой выдвинутой академиком О. Ю. Шмидтом в середине XX века, которая получила наибольшее признание. (сообщение учащегося, с демонстрацией презентации на компьюте ре).
Знания полученные вследствие развития астрофизики, геохимии, биофизики, молекулярной биологии позволили расширить исследования по проблеме возникновения жизни на Земле, но все гипотезы о происхождении жизни на Земле сводились к двум взаимоисключающим точкам зрения - биогенезу и абиогенезу.
Биогенез - все живое происходит только от живого. Абиогенез - происхождение живого из неживого. Борьба сторонников биогенеза и абиогенеза - одна из увлекательнейших страниц в истории науки. Многие ученые Средневековья допускали. Что рябы могли зарождаться из ила, черви - из почвы, мыши - из грязи, мухи - из мяса. Наиболее распространенными теориями возникновения жизни на Земле являются следующие:
жизнь была создана сверхъестественным существом в определенное время (креационизм);
жизнь возникала неоднократно из неживого вещества (самопроизвольное зарождение);
жизнь существовала всегда (теория стационарного состояния);
жизнь занесена на нашу планету извне (панспермия);
жизнь возникла в результате процессов, подчиняющихся химическим и физическим законам (биохимическая эволюция);
(сообщения учащихся. с параллельным заполнением таблицы).
Гипотезы происхождения жизни
| Теории возникновения жизни на Земле | Сущность теории |
| Креационизм | Жизнь возникла в результате божественного творения |
| Самозарождение | Организмы возникают из неживой материи. (Биопоэз). |
| Панспермия или вечная жизнь | Жизнь существует вечно и переносится с планеты на планету |
| Теория стационарного состояния | Земля никогда не возникала, существовала вечно. |
| Биохимическая эволюция | Жизнь возникла в результате химических и физических процессов |
Учитель: Существуют разные гипотезы происхождения жизни. Какой именно придерживаетесь вы лично? Почему?
Учитель: Предложите эксперимент. Который опровергнул бы идею о возможности самопроизвольного зарождения микроорганизмов в питательной среде.
Учащиеся: Отвечают на вопросы.
Вывод: Таким образом, вопрос о возникновении жизни на Земле сводится к выяснению того, как возникла столь универсальная система биохимических превращений и в каких реальных условиях было возможно появление живой материи и осуществление начальных этапов ее развития.
Учитель: В настоящее время наиболее широкое признание получила гипотеза о происхождении жизни академика А. И. Опарина. В далеком прошлом Земля была совсем не похожа на нынешнюю. Температура ее поверхности была 4000 - 8000 градусов по Цельсию,и по мере ее остывания углерод и тугоплавкие металлы образовали земную кору. Атмосфера была другой. Она состояла в основном из воды, аммиака, оксида углерода и метана, до тех пор пока атмосфера Земли не остыла до 100 градусов, вся вода находилась в парообразном состоянии. В атмосфере не было кислорода.
В 1923 году советский ученый биохимик академик А. И. Опарин высказал мнение, что органические вещества могли возникнуть в океане из более простых соединений. Энергию для этого синтеза, вероятно, доставляла интенсивная солнечная радиация, падавшая на Землю до того, как образовался слой озона, который стал задерживать большую ее часть, а так же энергия грозовых разрядов. Так как в тот период на Земле шли непрерывные дожди и сверкали многочисленные молнии.
Идея эта была не нова. Так как в 1871 году сходную мысль высказал Чарлз Дарвин.
А.И.Опарин предполагал, что решающая роль в превращении неживого в живое принадлежит белкам. Они способны к образованию коллоидных комплексов, которые способны обособляться от всей массы воды. Слияние таких комплексов приводит к образованию коацерватов ("коацервус"- сгусток, куча). Возможно они могли обмениваться со средой веществами и накапливать различные соединения.
Затем по границе между коацерватами и водной средой выстраивались молекула липидов, что привело к образованию первичной клеточной мембраны. В результате включения в коацерваты молекулы, способной к самовоспроизведению (подобие ДНК) могла возникнуть примитивная клетка - пробионт. Увеличение размеров и фрагментация могли привести к возникновению примитивного самовоспроизводящегося организма. Таким образом, по теории Опарина возникновения первых предшествовал длительный отбор коацерватных капель.
Ребята, вначале занятия я вам предложила ряд вопросов, на которые вам необходимо ответить после изучения темы. У каждого есть перечень вопросов на листах:
Исходя из всего сказанного, мы должны сделать вывод.
Вывод: Наиболее распространенной гипотезой является гипотеза Опарина, жизнь возникла естественным путем из неорганической материи, биологической эволюции предшествовала химическая. У каждой предложенной теории есть как сторонники, так и противники.
Один из них Фред Хоил - астроном. Недавно он высказал мнение, что мысль о возникновении живого в результате описанных выше случайных взаимодействий молекул " столь же нелепа и неправдоподобна, как утверждение, что ураган, пронесшийся над мусорной свалкой, может привести к сборке "Боинга -747". Этот вопрос является "белым пятном" в биологической науке.
Жизнь возникла на Земле абиогенным путем. В настоящее время живое происходит только от живого – биогенное происхождение. Возможность повторного возникновения жизни на Земле исключена.
Задание на дом: параграф 35, выполнить задание в рабочей тетради.
Государственное автономное образовательное учреждение
среднего профессионального образования Кемеровской области
«Кузбасский техникум архитектуры, геодезии и строительства»
МЕТОДИЧЕСКАЯ РАЗРАБОТКА ОТКРЫТОГО УРОКА
ПО УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЕ ОБД.07 «БИОЛОГИЯ»
НА ТЕМУ «РАЗВИТИЕ ЖИЗНИ НА ЗЕМЛЕ»
для студентов очной формы обучения
специальностей:
08.02.01Строительство и эксплуатация зданий и сооружений;
08.02.05 Строительство и эксплуатация автомобильных дорог и аэродромов;
21.02.04Землеустройство;
21.02.08Прикладная геодезия;
21.02.06Информационные системы обеспечения градостроительной деятельности;
21.02.05 Земельно-имущественные отношения;
07.02.01Архитектура:
профессий:
15.01.05Сварщик;
08.01.08Мастер отделочных строительных работ;
08.01.06Мастер сухого строительства;
08.01.07 Мастер общестроительных работ
Кемерово, 2016
Дисциплина: Биология
Тема занятия: Развитие жизни на Земле
Тип занятия: Урок изучение нового материала
Вид занятия: Урок креативного вида: урок-диалог
Метод проведения: эвристическая беседа, самостоятельная работа с конспективным материалом, демонстрация (слайдов).
Цель занятия: изучение особенностей развития жизни в разные эволюционные периоды.
Задачи:
-образовательная
повторить суть биохимической теории эволюции А. И. Опарина, палеонтологические, эмбриологические и морфологические доказательства эволюции; получить представления об усложнении живых организмов на Земле в процессе эволюции, формировать умения выявлять адаптивные особенности организмов, анализировать биологическую информацию, представленную наглядно-образно, в письменном конспективном виде и в форме рассказа; описывать организмы по морфологическому критерию; формировать цельную картину живого мира.
-развивающая
развивать познавательные интересы, интеллектуальные и творческие способности обучающихся, умение ясно, логично и точно излагать и отстаивать свою точку зрения, уверенно пользоваться биологической терминологией и символикой, умение вести диалог.
-воспитательная
воспитывать самодисциплину во время занятия, уважительное отношение к мнению собеседника и ответственное отношение к общему результату.
Междисциплинарные связи: х имия, экологические основы природопользования, физика.
Материально-техническое оснащение занятия: компьютер, плазменный телевизор, стандартное программное обеспечение компьютера Windows.
Учебно-методическое оснащение занятия:
презентация по теме «Развитие жизни на Земле», рабочая тетрадь и тетрадь для самостоятельной работы, плакаты «Палеонтологические доказательства эволюции», «Закон зародышевого сходства», «Развитие жизни на Земле».
Ход урока.
Организационный момент (1 мин).
Здравствуйте ребята, здравствуйте, уважаемые гости.
На рабочем месте: тетрадь, ручка, конспект лекции.
Постановка темы, цели и проблемы урока (7 мин)
В 1859 году был опубликован главный труд Ч. Дарвина «Происхождение видов путем естественного отбора», в котором он изложил движущие силы эволюции. Сегодня эволюционная теория Ч. Дарвина неоднократно подтверждена.
Приведите примеры, доказывающие эволюционные изменения в природе:
- Палеонтологические доказательства (ископаемы останки, отпечатки в земной коре); эмбриологические доказательства; переходные формы (ныне живущие и вымершие, например, археоптерикс).
На основе этих доказательств в 1922 году А.И. Опарин опубликовал теорию биохимической эволюции возникновения жизни на Земле.
Назовите условия, которые были на первичной Земле – планете, которая только отделилась от Солнца и заняла свою орбиту:
- Вулканизм, бескислородная атмосфера, грозовые ливневые дожди и постепенное заполнение водой поверхности Земли.
Какие процессы происходили в первичном неглубоком горячем океане, наполненном растворенными неорганическими веществами?
- Из неорганических веществ образовывались органические – химическая эволюция.
Приведите примеры простых органических веществ, из которых построены крупные биологические молекулы: белки, нуклеиновые кислоты, полисахариды.
- Аминокислоты, азотистые основания, глюкоза.
Теория биохимической эволюции продолжит свое развитие в гипотезе биопоэза, суть которой в появлении мембранных структур, из которых образуются первые клетки. Какие самые простые одноклеточные организмы появились на Земле?
- Бактерии.
Какие бактерии по способу питания появились раньше автотрофы или гетеротрофы?
- Автотрофы.
Как назывались эти бактерии? Какое вещество стали выделять эти бактерии в атмосферу?
- Цианобактерии. Выделяли кислород.
По гипотезе симбиоза более крупные прокариотические клетки могли поглотить более мелкие, так появились эукариоты. Назовите три царства живой природы, клетки которых имеют ядро.
- Грибы, растения, животные.
От кого могли произойти многоклеточные организмы по гипотезе И. И. Мечникова и Э. Геккеля?
- Могли произойти от колониальных организмов .
Доказать начальные этапы биологической эволюции для ученых пока не представляется возможным. Но опираясь на палеонтологические находки, эмбриологические доказательства и другие доказательства эволюции, ученые смогли воссоздать события, происходящие в живом мире на Земле.
В продолжение развития данной темы, скажите, что мы должны узнать на сегодняшнем занятии, какова цель нашего урока?
- Мы должны познакомиться с развитием жизни на Земле.
Изучение нового материала (20 мин).
Откройте тетради, запишите число, тему занятия «Развитие жизни на Земле» и подзаголовок «Шкала времени».
Заполняем эволюционную шкалу: отмечаем эоны, эры и их продолжительность.
Переключаем внимание на слайды презентации и в процессе беседы разбираем крупные изменения, которые происходили в растительном и животном мире в разные эры и периоды:
Криптозой включает две эры: Архей (древнейший) и Протерозой (первичная жизнь).
Архейская эра длилась около 1 млрд лет: Земля подвергалась усиленной метеоритной бомбардировке, первичная атмосфера не содержала кислорода, вулканические извержения поставляли азот, аммиак, углекислоту, водяные пара, метан, водород и инертные газы. В начале Архейской эры появились первые гетеротрофные анаэробных доядерных организмов, которые усваивали органические вещества из первичного бульона; появились альтернативные источники питания – хемосинтез и фотосинтез. Появились автотрофные цианобактерии. Т.о. в Архейской эре возникло все разнообразие одноклеточной жизни: гетеротрофы и автотрофы, аэробы и анаэробы.
Протерозойская эра началась около 2,5 млрд лет назад и длилась около двух млрд. лет: появилось ядро, половой процесс и многоклеточные, озоновый слой, первые наземные лишайники и первые хордовые. Расцвет получили губки, кишечнополостные, черви. Сформировались все царства живой природы: бактерии, растения, животные и грибы.
Фанерозой включает три эры: Палеозой (древняя жизнь), Мезозой (средняя жизнь), Кайнозой (новая жизнь).
Палеозойская эра, или Палеозой включает шесть периодов: Кембрий, Ордовик, Силур, Девон, Карбон, Пермь.
Кембрий и Ордовик : расцвет медуз, кораллов, древних членистоногих - трилобитов, бесчелюстные рыбообразные, головоногие моллюски.
Силур : развитие ракоскорпионов, массовое распространение панцирных рыб, на сушу выходят псилофиты – первые наземные споровые растения и древние паукообразные.
Девон : на смену панцирным рыбам приходят древние хрящевые – акулы и скаты, появляются первые костные рыбы; в мелких водоемах – кистеперые рыбы; к концу Девона – стегоцефалы – первые земноводные, многоножки, древовидные папоротники.
Карбон : распространяются леса из гигантских хвощей, плаунов и папоротников; крылатые насекомые; к концу карбона появляются первые пресмыкающиеся.
Пермь : продолжается похолодание, сокращается разнообразие земноводных, распространяются пресмыкающиеся, появляются голосеменные (гинкго и араукарии встречаются и сейчас).
Мезозойская эра, или Мезозой включает три периода: Триас, Юра и Мел.
Триас : начало расцвета динозавров, появляются крокодилы и черепахи; важнейшим достижением является появление теплокровности и первых млекопитающих, резко сокращается видовое разнообразие амфибий и почти полностью вымирают семенные папоротники.
Юра : господствуют голосеменные растения и пресмыкающиеся, в появившемся Атлантическом океане развиваются головоногие моллюски; в конце периода появляются археоптериксы.
Мел : характеризуется образованием высших млекопитающих и настоящих птиц; появляются и быстро распространяются покрытосеменные растения, некоторые сохранились до наших дней – дубы, ивы, эвкалипты, пальмы; в конце периода массовое вымирание динозавров.
Кайнозойская эра, или Кайнозой включает три периода: Палеоген, Неоген и Антропоген.
Палеоген : увеличивалось разнообразие цветковых растений и насекомых, начался бурый расцвет млекопитающих и птиц, появились первые примитивные приматы, в морях процветали костистые рыбы, появились первые примитивные китообразны расцвет безраковинных головоногих моллюсков.
Неоген : климат стал более сухим, в степях распространились однодольные травянистые растения – злаки, распространились копытные и появились первые человекообразные обезьяны, в конце Неогена появились древние предки людей – австралопитеки, от них отделилось несколько эволюционных ветвей, в том числе – человек прямоходящий (2 млн. лет назад).
Антропоген : похолодание климата, распространились шерстистые носороги, мамонты и овцебыки; важнейшее событие – появление человека разумного; 250 тыс. лет назад климат потеплел, флора и фауна стали близки к современной.
Закрепление изученного материала (15 мин).
Раздаются задания для устной и письменной работы:
Задания для устной работы :
Работа с изображениями вымерших животных – дать краткую характеристику данным животным по представленным вопросам (Приложение 2).
Блиц-опрос для работы с группой обучающихся (Приложение 1).
Задания для письменной работы :
Задания разработаны на 4 варианта, в каждом варианте предложено три задания разной сложности на «3», «4» и «5» баллов соответственно.
Примеры заданий:
Вариант 1.
№1. Заполните схему в соответствии с этапами биохимической эволюции (на «5» баллов).
№2. Верно ли утверждение (на «4» балла) .
1. Из двух эонов криптозой наиболее короткий и занимает 15% от времени эволюции.
2. Все царства живой природы образовались в протерозойской эре.
3. Первые наземные хордовые животные - стегоцефалы не имели легочного дыхания.
4. Рептилии произошли от млекопитающих.
5. Первыми растениями на суше были голосеменные.
6. Первыми семенными растениями были хвощи.
7. Млекопитающие появились в кайнозое.
№3. Выбрать правильный отв ет (на «3» балла) .
1. Первые живые организмы на Земле появились:
А) в протерозойской эре В) в архейской эре
2. Какой период не относится к мезозойской эре?
А) триасовый В) меловой
Б) каменноугольный Г) юрский
3. Птицы произошли:
А) от млекопитающих В) от земноводных
Б) от рептилий Г) от рыб
4. Покрытосеменные растения на Земле появились:
А) в кайнозойской эре В) в протерозойской эре
Б) в палеозойской эре Г) в мезозойской эре
А) от мхов В) от папоротников
Б) от плаунов Г) от хвощей
Вариант 2.
№1. Перечислите основные ароморфозы животных в порядке их возникновения (на «5» баллов).
№2. Верно ли утверждение? (на «4» балла)
1. Озоновый слой не образовался в конце протерозоя.
2. Выходу растений на сушу способствовало образование проводящих и механических тканей.
3. Наше время не соответствует антропогенному периоду кайнозойской эры.
4. Первыми семенными растениями были плауны
5. Птицы появились в протерозое.
6. В протерозойской эре появились водоросли.
7. Рыбы произошли от бесчерепных.
№3. Расположите в порядке возникновения (на «3» балла):
1) Группы животных:
A) плоские черви
Б) хордовые
B) кишечнополостные
Г) жгутиковые
Д) трилобиты
2) Группы растений:
A) покрытосеменные
Б) псилофиты
B) папоротники
Д) водоросли
Вариант 3.
№1. Восстановите хронологическую схему развития жизни на Земле.
Объясните понятия: скрытая жизнь, явная жизнь.
Назовите эры скрытой жизни. (на «5» баллов)
№2. Верно ли утверждение? (на «4» балла)
1. Первые прокариоты гетеротрофы появились в архейскую эру.
2. Первые наземные растения называются псилофитами.
3. Появление классов птиц и млекопитающих, а также отдела покрытосеменных растений произошло в мезозойскую эру.
4. В архейской эре появились все типы животных.
5. Рептилии произошли от земноводных.
6. Первыми животными на Земле были кишечнополостные.
7. Первыми многоклеточными растениями были псилофиты.
№3. Выбрать правильный ответ. (на «3» балла)
1. Беспозвоночные животные появились:
А) в протерозойской эре
Б) в палеозойской эре
В) в архейской эре
Г) в мезозойской эре
2. Какой период относится к мезозойской эре?
А) пермский
Б) каменноугольный
В) меловой
Г) девонский
3. Млекопитающие произошли:
А) от бесчерепных
Б) от рептилий
В) от земноводных
Г) от рыб
4. Папоротники на Земле появились:
А) в кайнозойской эре
Б) в палеозойской эре
В) в протерозойской эре
Г) в мезозойской эре
5. Покрытосеменные произошли:
А) от мхов
В) от папоротников
Г) от водорослей
Вариант 4.
№1. Нарисуйте схему эволюции растений, снабдив ее соответствующими пояснениями . (на «5» баллов).
Используйте терминологию: споровые, покрытосеменные, цианобактерии, псилофиты, мохообразные, голосеменные, покрытосеменные, водоросли.
№2. Верно ли утверждение? (на «4» балла).
1. Такие ароморфозы, как появление ядра и многоклеточность, не отмечены в протерозое.
2. Все классы хордовых от рыб до млекопитающих и все отделы растений вплоть до покрытосеменных образовались в палеозое.
3. Главным событием кайнозойской эры стало появление человека.
4. Млекопитающие появились в палеозое.
5. В палеозойской эре появились все типы животных.
6. Земноводные произошли от рыб.
7. Первыми животными на суше были простейшие.
№3. Выбрать правильный ответ. (на «3» балла).
1. Первые многоклеточные организмы на Земле появились:
А) в протерозойской эре
Б) в архейской эре
В) в палеозойской эре
Г) в мезозойской эре
А) в кайнозойской эре
Б) в палеозойской эре
В) в протерозойской эре
Г) в мезозойской эре
3. Какой период относится к палеозойской эре?
А) триасовый
Б) каменноугольный
В) меловой
Г) палеогеновый
4. Членистоногие произошли:
А) от плоских червей
Б) от кольчатых червей
В) от моллюсков
Г) от хордовых
5. Псилофиты произошли:
А) от мхов
Б) от плаунов
В) от цветковых
Г) от водорослей
Подведение итогов урока, домашнее задание (2-3 мин).
Повторить пройденный материал, подготовить рисунок и письменное сообщение по теме «Они населяли нашу планету».
ПРИЛОЖЕНИЕ 1.
Блиц-опрос по теме «Развитие жизни на Земле».
Перечислите эры хронологической таблицы Земли.
Сколько лет назад сформировалась Земля?
В какой эре появились первые живые существа?
Сколько лет назад появились первые живые существа?
В какой эре появились первые многоклеточные существа?
Сколько лет назад появились первые многоклеточные существа?
Назовите крупные ароморфозы в эволюции растений.
Назовите крупные ароморфозы в эволюции животных.
Назовите первых многоклеточных растений.
Назовите первых многоклеточных животных.
Первыми растениями на суше были.
Первыми беспозвоночными животными на суше были.
Первыми позвоночными животными на суше были.
Назовите этапы эволюции растений.
В какой эре появились папоротники?
В какой эре появились голосеменные?
В какой эре появились цветковые?
Назовите этапы эволюции беспозвоночных.
В какой эре появились все типы многоклеточных животных?
Назовите этапы эволюции позвоночных.
В какой эре появились хордовые?
В какой эре появились позвоночные?
В какой эре (периоде) появились млекопитающие?
В какой эре (периоде) появились птицы?
ПРИЛОЖЕНИЕ 2.
Задание по рисункам.