Населённый пункт: Брянская область, Почепский район, село Бельково
Наименование материала: урок биологии в 10 классе
Тема: "Физико-химическая эволюция"
Описание:
Данный материал способствует изучению процессов происхождения жизни на Земле, раскрывает теории: абиогенез и биогенез. Даёт возможность получить дополнительные сведения о происхождении жизни.
Учитель: Степченко Алла ивановна
Урок биологии в 10 классе
Тема: «Физико-химическая эволюция в развитии биосферы» .
Цель урока: познакомить учащихся с различными взглядами на проблему возникновения и развития
жизни на Земле. Изучить физико-химическую эволюцию как один из этапов в развитии биосферы;
формировать готовность и способность обучающихся к саморазвитию и личностному
самоопределению;
Задачи:
Образовательные: формировать мотивацию к обучению и целенаправленной познавательной
деятельности; формировать коммуникативные навыки работы со сверстниками и учителем ;
формировать умения и навыки познавательной деятельности (информационный анализ различных
взглядов на проблему возникновения и развития жизни на Земле);
Развивающие: формировать ИКТ-компетенции; формирование представлений о различных взглядах
на проблему возникновения и развития жизни на Земле, об условиях, способствующих возникновению
живого из неживого, о возникновении планеты Земля; понимания сущности физико-химической
эволюции как одного из этапов в развитии биосферы; формировать самостоятельность планирования
и осуществления учебной деятельности, способность использования их в учебной и познавательной
деятельности при решении практических задач;
Воспитательные: осознание необходимости применения достижений биологии для формирования
мировоззрения; приобретение опыта применения научных методов познания.
Тип урока: комбинированный
Оборудование: компьютер , проектор, CD:
презентация, портреты ученых, карточки с заданиями для учащихся .
Ход урока.
1.
Орг. момент.
2.
Вступление учителя. Давайте обсудим - что такое жизнь (1 мин. учащиеся высказывают свои
мысли). Жизнь – это особая форма движения материи, так говорил Фридрих Энгельс.
Он выделил два важнейших признака живых тел: 1) наличие в их составе органических веществ;
2) обмен веществ с внешней средой. Эти признаки и отражены в определении понятия «Жизнь»,
сформулированном Ф.Энгельсом: «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». Наука развивалась, уточнялось и определение живого. Но до
сих пор в науке нет единого определения понятия «жизнь», так как оно очень сложное и
многогранное. Но мы точно знаем признаки живого.
3.
Проверка пройденного. Индивидуальные работы учащихся по теме «Возникновение жизни»
4.
Беседа по сообщениям
5.
Изучение нового материала. (Для демонстрации этапов урока и их результатов их изучения,
используется презентация).
Вхождение в тему (сообщение целей урока). Учитель формулирует тему и задачи урока.
Учитель: сегодня мы продолжаем обсуждение темы, которая с давних пор привлекает внимание
всех философов и натуралистов, и до сих пор занимает центральное место в естествознании – это
тема: «Возникновение жизни на Земле». Тема, которая и сейчас продолжает служить ареной
борьбы идеализма и материализма. Так, идеалисты, исходя из теологических (греч. theos –
«бог», logos- «учение») убеждений, считают возникновение живого актом божественного
творения. Креационизм – одно из религиозных учений о сотворении мира Богом из ничего и
неизменности созданного Творцом мира
Материалисты же разделились на два направления: одни являются сторонниками теории
абиогенеза,
другие – теории биогенеза.
Итак, позвольте мне начать нашу конференцию «Жизнь на заре жизни».
Сторонники абиогенеза (греч. а-частица отрицания) считают возможным происхождение живого
из неживой материи, в том числе путем самопроизвольного зарождения жизни из неживых тел
природы. Так, Аристотель считал, что черви появляются из гниющего мяса под влиянием
«жизненной силы», рыбы и мыши зарождаются в гнилой воде, появление плесневых грибов на
портящихся продуктах средневековые ученые считали одним из примеров, доказывающих
теорию самозарождения жизни.
Витализм – направление, сторонники которого утверждали, что организмам присуща особая
«жизненная сила», которая управляет всеми жизненными процессами. Как только она покидает
тело, организм начинает разрушаться. Основоположником его и считают древнегреческого
философа Аристотеля . Кроме Аристотеля, приверженцами теории абиогенеза являются и
другие философы Древней Греции, такие как Эмпедокл, Демокрит, а так же Парацельс, Бюффон,
Нидхем и Эразм Дарвин, жившие в XVI-XVIIIвв. Ламарк – известный ученый XIXв. О чем
свидетельствовали их идеи? ) - проблемный вопрос.
XVIIв. идеи самозарождения были неоспоримы, ведь…… Первые опровержения теорий
самопроизвольного зарождения живого стали появляться в XVIIв., когда итальянский биолог и
врач Франческо Реди (выступление ученика) в 1668г. серией опытов с гниющим мясом доказал,
что живое не возникает самопроизвольно, а появляется от других живых организмов. (идея
самозарождения не была опровергнута, так как и в открытых и в закрытых сосудах были
обнаружены микроорганизмы). Сто лет спустя, в 1770г. Мартын Матвеевич Тереховский –
русский врач, натуралист, предложивший метод стерилизации пищевых продуктов, изучая
микроорганизмы, экспериментально опроверг возможность самозарождения организмов. (его
опыты признали неубедительными, так как в запаянный сосуд не поступал свежий воздух, якобы
необходимый для самозарождения) Но лишь в конце XIXв. гипотезы абиогенеза фактически
утратили свое влияние в науке и обществе благодаря опытам французского микробиолога Луи
Пастера(выступление ученика), когда в 1859г. Парижская академия наук учредила премию,
которая должна была быть присуждена тому, кто решит эту проблему. Исследования Луи
Пастера и сейчас имеют огромное значение. На их основе разработаны методы стерилизации в
пищевой промышленности и медицине. Несостоятельность идеи самозарождения живого стала
очевидной, а выдвинутый Пастером в 1862г. принцип «все живое – из живого» стал
общепризнанным. На смену теорий абиогенеза пришли гипотезы биогенеза (греч.
bios-«жизнь», genesis –«происхождение»), сторонники которых считают, что все живое
происходит от живого.
Одна из гипотез – это гипотеза панспермии, согласно которой жизнь существует вечно и
переносится в виде особых зачатков с планеты на планету при помощи метеоритов или
космической пыли. Выдвинута эта гипотеза в 1895г. шведским физиком Аррениусом.
Сторонником его был и В.И.Вернадский – создатель учения о биосфере(выступление ученика)
Начало современным представлениям о возникновении живого было положено отечественным
ученым-биохимиком А.И.Опариным(выступление ученика), который в 1924г. опубликовал труд
«Происхождение жизни», в котором представил естественнонаучную гипотезу о зарождении
жизни на Земле. По гипотезе Опарина, жизнь зародилась на Земле в результате целого ряда
химических превращений, осуществлявшихся в течение очень длительного времени (миллиарды
лет) в особых условиях молодой, тогда еще только формировавшейся планеты. Процесс
происхождения жизни на Земле теснейшим образом связан с историей возникновения и
развития самой нашей планеты как части Солнечной системы. Затем наступил период
охлаждения. Когда температура на поверхности Земли снизилась до 100◦С, началась
конденсация водяного пара в атмосфере, пошли проливные дожди, продолжавшиеся
тысячелетия. Горячая вода заполняла впадины земной поверхности. В ней растворялись
вещества, содержащиеся в земной коре и атмосфере. Так образовался первичный океан, воды
которого были горячими и насыщенными разнообразными химическими веществами,
вступающие в химические реакции (первичный океан) Это был первый этап формирования
жизни – небиологический, или абиогенный. Таким образом, в ходе реакций из неорганических
могли синтезироваться органические вещества, характерные для живых организмов.
Какие же условия этому способствовали? Работа учащихся с учебником .Задание: Определите
по рисунку учебника условия, при которых могло произойти зарождение жизни и выпишите
их. 1)разогрев и последующее охлаждение Земли;
2) высокая температура вод первичного океана;
3) сильное ультрафиолетовое излучение;
4) грозовые разряды;
5) наличие разнообразных веществ.
Возможность синтеза органических веществ из неорганических в водах первичного океана
подтвердилась в опытах американского ученого С.Миллера
Второй этап формирования жизни – предбиологический. На этом этапе протекали реакции
полимеризации, которые могли активизироваться при значительном увеличении концентрации
раствора, например при периодическом подсыхании водоемов В конечном счете сложные
органические соединения формировали белково-нуклеиново-липопротеидные комплексы
(ученые называли их по- разному: пробионты, прогеноты, коацерваты). Автором коацерватной
теории является Опарин, который первые живые организмы (предорганизмы) в виде небольших
белковых тел назвал коацерватными капельками, а затем коацерватами, появившимися в
«первичном бульоне» молодой планеты Независимо от работ Опарина суть современной
гипотезы сформулировал английский биохимик Джон Холдейн, который в 1929г. выдвигает
«генетическую гипотезу» (выступление учащегося).
Сходные с взглядами Опарина идеи принял и развил в дальнейшем английский физик Джон
Бернал в 1947г. сформулировавший гипотезу биопоэза.
Он выделил три основных этапа формирования жизни:
1) абиогенное возникновение органических веществ – химический этап;
2) формирование биологических полимеров – предбиологический;
3) развитие мембранных структур и появление первых живых организмов – биологический.
Именно биологический этап эволюции – это развитие мембранных структур и появление
первых организмов (пробионтов) Таким образом, какой же из путей (гипотеза Опарина или
Холдейна) привел к возникновению первых живых организмов, на сегодняшний день так и не
решен биологией, но и та и другая в целом сходным образом определяют этапы
возникновения жизни на Земле: их выделяют четыре.
Выпишите их в тетрадь – стр.36 учебника в виде таблицы.
6.
Закрепление пройденного материала .
Какими же были первые живые организмы по способу питания и по типу дыхания? Об этом
разговор продолжится на следующем уроке, а пока проверьте себя: (учащиеся выполняют
задания1-4 с.42 учебника
7. Рефлексия. А сейчас сделаем выводы. (обсуждение цели и задач урока: достигнуты ли они?
Какие ожидания оправдались и какие нет? О чем следует еще обсудить дома и на следующем
уроке? .
8. Домашнее задание. Учебник §8 ответить на вопросы стр. 36-37, 42. Творческое задание
«Конструирование самого простого живого образования»: нарисовать схему его строения с
указанием свойств живого. Составить синквейн со словом «жизнь».