Методика обучения биологии. Ч.4. Общая биология. Учебно-методическое пособие

Занятие7. Методикапроведенияуроковпотемам«ВозникновениеиразвитиежизнинаЗемле», «Происхождениечеловека»

ЗАНЯТИЕ 7

Методика проведения уроков по темам «Возникновение и развитие жизни на Земле», «Происхождение человека»

Задачи занятия: познакомиться со структурой и содержа- нием учебного материала тем «Возникновение и развитие жизни на Земле», «Происхождение человека»; оценить форму- лировки учебно-воспитательных задач; способствовать ста- новлению умений отбирать методы обучения, разрабатывать вопросы и задания для проведения обобщающих уроков-се- минаров.

1. Содержание учебного материала и учебно-воспитательные задачи тем «Возникновение и развитие жизни на Земле», «Про- исхождение человека».

Возникновение жизни на Земле относят к одному из самых сложных вопросов биологии. Существующие гипотезы и тео- рии, за исключением теории биопоэза (Дж. Бернал), не мо- гут полно и доказательно рассмотреть данный вопрос, пере- водя его в русло философского понимания феномена жизни. Поэтому при изучении данного учебного материала важно вспомнить со школьниками материальную основу жизни, ин- тегрировать биологические знания с химическими и физиче- скимизнаниямиобелкахиаминокислотах, энергииактивации и восстановительных реакциях, диссоциации веществ в рас- творах, коацервации и полимеризации и т.п. То есть возник- новение жизни рассматривается с точки зрения химической эволюции как процесс, состоящий из трех этапов: 1) абиоген- ного синтеза органических веществ из неорганических в усло- вияхвосстановительнойатмосферыдревнейЗемли; 2) образо- вания из мономеров полимеров; 3) образования из полимеров мембран и пробионтов– предшественников первых клеток.

Учебный материал, посвященный обзору развития орга- нического мира на Земле по эрам и периодам, служитнагляд- ной иллюстрацией и подкреплением для изучения теорети- ческих вопросов предыдущей темы. Нет смысла в детальном

71

МЕТОДИКА ОБУЧЕНИЯ БИОЛОГИИ. ЧАСТЬ 4. ОБЩАЯ БИОЛОГИЯ

запоминании продолжительности эр и периодов геохроноло- гической шкалы (можно ограничиться их названиями), более значимым является формирование у обучающихся представ- лений об основных ароморфозах, происходивших в развитии растительного и животного мира на Земле, о предшествую- щих этому морфолого-анатомических преобразованиях у ор- ганизмов, переходных вымерших и ныне живущих формах, геолого-климатических изменениях на планете и др. Такой учебный материал способствует формированию у обучаю- щихся умений выявлять причинно-следственные связи меж- ду основными эволюционными событиями и их предпосыл- ками; анализировать палеонтологические данные, делать обобщения и выводы на основе сравнения имеющихся еди- ничных фактов.

При изучении вопросов происхождения человека у обу- чающихся продолжается формирование знаний о материале

идвижущих силах эволюции органического мира, о ее основ- ных направлениях, о виде и видообразовании. Данная тема позволяет установить межпредметные связи с курсами исто- рии и обществознания, содержит обширный и убедительный фактологический материал, доказывающий животную при- роду тела человека, происхождение его в процессе эволюции органического мира как еще одного биологического вида, ха- рактеризующегося полиморфизмом и широким распростра- нением. Кроме сравнительно-морфологических, эмбриологи- ческих, палеонтологических свидетельств сходства человека

сживотными, особое внимание при изучении данной темы следует уделить методам изучения антропогенеза, основан- ным на молекулярной биологии; отличиям человека отживот- ных, связанным с прямохождением, трудовой деятельностью

иречевым общением; биологическому единству представите- лей человеческих рас и критике расовых теорий.

Учебный материал тем «Возникновение и развитие жиз- ни на Земле», «Происхождение человека» позволяет учителю запланировать решение следующих учебно-воспитательных задач:

72

Занятие7. Методикапроведенияуроковпотемам«ВозникновениеиразвитиежизнинаЗемле», «Происхождениечеловека»

–актуализировать знания обучающихся об ароморфозах

иидиоадаптациях в органическом мире; о систематических группах растений и животных, вымерших в процессе эволю- ции и достигших эволюционного расцвета; о систематиче- ском положении человека, его сходстве с животными и отли- чиях от них;

–познакомить обучающихся с основными гипотезами и тео- риями возникновения жизни на Земле (креационизма, само- произвольногозарождения,панспермии,коацерватнойА.И. Опа- рина, первичного бульона Дж. Холдейна, биопоэза Дж. Бернала), происхождения человека (антропогенной Ж.Б. Ламарка, сими- альной Ч. Дарвина, трудовой Ф. Энгельса); основными этапами развития органического мира, происхождения человека;

–сформировать у обучающихся понятия: жизнь, биоге- нез, абиогенез, коацервация, пробионты, ископаемые остат- ки (окаменелости), геохронология, геохронологическая шкала, гоминиды, архантропы, палеоантропы, неоантропы, биосоци- альный отбор, групповое сотрудничество, орудийная деятель- ность, раса, расогенез;

–развивать и расширять у обучающихся понятия: эволю- ция, движущие силы эволюции, одноклеточность, колониаль- ность, многоклеточность, прокариоты, эукариоты, вирусы, вид, видообразование, рудименты, атавизмы, прямохождение, вторая сигнальная система;

–формировать у обучающихся умение характеризовать ос- новные этапы возникновения жизни на Земле, развития орга- нического мира по эрам и периодам, основные стадии антро- погенеза, человеческие расы;

–содействовать овладению обучающимися приемом срав- нения представителей растений и животных, характерных для конкретных этапов эволюционного развития органического мира; основных стадий эволюции человека: хронологического возраста, объемаголовногомозга, образажизнииорудийтруда;

–раскрыть перед обучающимися на конкретных примерах механизм и результат действия биологических и социальных факторов антропогенеза;

73

МЕТОДИКА ОБУЧЕНИЯ БИОЛОГИИ. ЧАСТЬ 4. ОБЩАЯ БИОЛОГИЯ

–развивать познавательный интерес обучающихся в ходе самостоятельной работы с биологическими объектами и дру- гими средствами обучения;

–воспитывать у обучающихся научное мировоззрение:

убежденность в познаваемости процессов возникновения и развития жизни на Земле, эволюционного развития ор- ганического мира; сформировать готовность и способность критически оценивать информацию о расовых теориях, не- полноценности представителей отдельных человеческих рас, социальном дарвинизме;

– реализовывать межпредметные связи биологических знаний с химическими знаниями об энергии активации хи- мической реакции, о катализаторе; с географическими и исто- рическими знаниями об истории Земли, о древнем человеке,

овозникновении и развитии человеческого общества.

2.Средства, методы и методические приемы обучения.

Тема«ВозникновениеиразвитиежизнинаЗемле» является частью цикла межпредметных занятий (лекций, семинаров), проводимых совместно учителями биологии, физики, астро- номии, химии и обществознания. К этому времени школьники уже знакомы из химии с основными классами органических веществ, в астрономии изучили эволюцию небесныхтел, в фи- зике приступили к изучению атомного ядра, а в ходе изучения обществознания овладели понятиями о формах движения ма- терии и закономерностях их эволюции.

Для восстановления в памяти школьников знакомых им из курса обществознания понятий «материализм» и «идеа- лизм» и с целью их применения к анализу идеи самозарожде- ния жизни проводится беседа по следующим вопросам: как решается материалистами и идеалистами проблема об отно- шении материи к сознанию? Допускает ли идея самозарожде- ния организмов из неживой материи материалистическую и идеалистическую трактовки? Школьники в ходе беседы при- ходят к выводу, что в идее самозарождения жизни воплотился стихийный материализм древности, ничего общего не имею- щий с современной наукой.

74

Занятие7. Методикапроведенияуроковпотемам«ВозникновениеиразвитиежизнинаЗемле», «Происхождениечеловека»

Важныйэтапввозникновенииживого– образованиемемб- ран из молекул абиогенным способом синтезированных орга- нических веществ. Процесс образования мембран в неживых системах можно наглядно продемонстрировать обучающимся в следующем опыте. Опустим в 1 %-ный раствор медного купо- роса кристаллик желтой кровяной соли, укрепленный на нит- ке. Когда начинается растворение кристаллика, на границе двух растворов образуется осадочная полупроницаемая пленка из гексацианоферрата (II) меди:

K4 [Fe (CN)6] + 2CuSO4= 2K2SO4 + Cu2 [Fe (CN)6] ↓

Эта пленка – искусственная клеточка Траубе. Можно про- наблюдать за процессами ее «роста». В результате того что концентрация желтой кровяной соли внутри пленки выше, чем снаружи, внутрь клеточки поступает вода (мембрана проница- ема лишь для воды, но не для соли). Размеры клеточки будут уве- личиваться. Увеличениевобъемеидеттолчками, таккакпленка разрываетсяподдавлениемпоступающейводы, наместеразры- ва вновь идет реакция желтой кровяной соли с сульфатом меди и снова образуется пленка.

Изучение школьниками в предыдущей теме эволюцион- ных концепций и теорий, движущих сил эволюции, ее на- правлений позволяет дать глубокое научное объяснение эволюционному развитию растительного и животного мира нашей планеты. Содержание и структура темы «Возникнове- ние и развитие жизни на Земле» предоставляют возможность сформулировать основные закономерности эволюционного процесса (филогенеза), проследить важнейшие ароморфозы и идиоадаптации среди растений и животных, используя при этом имеющиеся у школьников знания об основных система- тических группах организмов, о предковых формах и совре- менных представителях. Из средств обучения по даннойтеме следует использовать реконструкции вымерших органиче- ских форм, представленных в виде картин, видеофильмов, реконструкций вымерших растений и животных. Учебную работу с этими изобразительными пособиями целесообразно

75

МЕТОДИКА ОБУЧЕНИЯ БИОЛОГИИ. ЧАСТЬ 4. ОБЩАЯ БИОЛОГИЯ

организовать в формате ученической конференции, на кото- рой 3–4 обучающихся выступают с докладами, сопровождае- мыми презентациями.

Вданной теме запланирована лабораторная работа с раз- даточным материалом из коллекции «Ископаемые остатки растений и животных». В ней имеются натуральные объек- ты (остатки раковин белемнитов– «чертовыпальцы», членики морских лилий, куски окаменелого дерева) и гипсовые слепки трилобитов, аммонитов. Обучающимся предлагается в ходе работы установить эволюционное родство рассматриваемых объектов с ныне живущими растениями и животными, атакже выяснить, как изменился внешний облик современных орга- низмов по сравнению с вымершими ископаемыми форма- ми, в чем причина таких изменений. Завершается изучение данной темы уроком «Современное многообразие и класси- фикация органического мира». В ходе эвристической беседы учитель подводит школьников к пониманию того, что совре- меннаясистемарастений, животных, грибов, бактерийивиру- совявляетсяпрямымотображениемэволюционногопроцесса, родственных связей между организмами.

Втеме «Происхождение человека» учебная работа по фор- мированию и развитию у обучающихся эволюционных поня- тий продолжается на примере современного человека Homo sapiens – особого вида, сочетающего в себе биологическую

исоциальнуюприроду, занявшегогосподствующееположение на планете, распространившегося всесветно и вырвавшегося за пределы биосферы в космическое пространство. Направле- ния антропогенеза устанавливаются по ископаемым остаткам предковчеловека, сохранившимсявземнойкореорудиямтру- да, реконструкциям быта и общественной жизни представи- телей архантропов, палеоантропов и неоантропов. Для этого используются изобразительные и экранно-звуковые пособия,

атакже муляжи из коллекции «Происхождение человека (па- леонтологические находки)» как раздаточный материал.

Всоциальном прогрессе человечества особо подчеркивает- ся ведущая роль социальных факторов антропогенеза, биоло-

76

Занятие7. Методикапроведенияуроковпотемам«ВозникновениеиразвитиежизнинаЗемле», «Происхождениечеловека»

гическое единство человеческих рас, антинаучная сущность расизма. Изменения в природе, которые человек произвел в процессе своей трудовой деятельности, неизмеримо превос- ходят те, что произошли до его появления на Земле и без его участия. Этот вопрос является основным, и опорой для него служат знания из курса истории. Данная тема вызывает осо- бый интерес у школьников, поэтому следует рекомендовать им чтение дополнительной литературы, просмотр сайтов Ин- тернета, подготовку вопросов для проведения дискуссий и ди- спутов по проблемным вопросам антропогенеза.

ЗАДАНИЯ ДЛЯ АУДИТОРНОЙ РАБОТЫ СТУДЕНТОВ

1.Познакомьтесь по программе и учебнику со структурой

исодержанием учебного материала двух тем: «Возникнове- ние и развитие жизни на Земле», «Происхождение человека». На основании программы выбранного УМК сделайте поуроч- ное планирование учебного материала (помните, что изуче- ние раздела «Общая биология» рассчитано на 1 час в неделю для базового уровня и на 3 часа для углубленного уровня, а недель в учебном году 35). Распределите по урокам понятия этих тем. Выясните, какие понятия можно отнести к вновь вводимым, а какие – к развиваемым из предыдущих тем раз- дела «Общая биология». Результаты работы оформите в те- традях в виде таблицы 12.

Таблица 12

Поурочное планирование тем «Возникновение и развитие жизни на Земле», «Происхождение человека» и распределение по урокам понятий

Тема урока Вновь вводимые понятия Развиваемые понятия

2. Оцените возможности для реализации в учебном ма- териале тем «Возникновение и развитие жизни на Земле»,

77

МЕТОДИКА ОБУЧЕНИЯ БИОЛОГИИ. ЧАСТЬ 4. ОБЩАЯ БИОЛОГИЯ

«Происхождение человека» учебно-воспитательных задач в приведенных выше формулировках. Насколько полно они отражаютсодержание учебного материала? Какие учебно-вос- питательныезадачиможноещесформулироватьдляизучения данныхтем?

3. Проведите отбор методов обучения, которые целесо- образно использовать на уроках и во внеурочное время при изучении возникновения и развития органического мира наЗемлеипроисхождениячеловека. Распределитевыбранные методы на следующие группы: а) методы преподавания учи- теля; б) методы учения учеников; в) методы совместной дея- тельности учителя и учеников.

ЗАДАНИЯ ДЛЯ ВНЕАУДИТОРНОЙ РАБОТЫ СТУДЕНТОВ

1. Познакомьтесь с приведенными ниже вопросами и зада- ниямидля семинара потрем эволюционнымтемам. Достаточ- но ли этих вопросов и заданий для проверки усвоения школь- никами учебного материала? Какие изменения и дополнения вы внесли бы в вопросы и задания?

Вопросы и задания для семинара на тему «Обобщение и повторение закономерностей эволюции, возникновения и развития органического мира на Земле, происхождения человека»

1.Что такое эволюция? Какими методами ученые изучают эволюцию? Какие существуют свидетельства реальности эво- люционного процесса в природе?

2.С какими учеными связано зарождение эволюцион- ных идей? Какое значение для науки имели труды К. Линнея, Ж.Л. Бюффона, Ж.Б. Ламарка?

3. Каковы основные положения эволюционной теории Ч. Дарвина? Какие этапы в своем развитии прошел дарви- низм? С чем это было связано?

4. Охарактеризуйте основные положения синтетической теории эволюции (СТЭ). Какое значение имеет эволюционная теория для науки?

78

Занятие7. Методикапроведенияуроковпотемам«ВозникновениеиразвитиежизнинаЗемле», «Происхождениечеловека»

5.Что такое микроэволюция? Охарактеризуйте ее движу- щие силы (элементарные факторы). Какое значение для ми- кроэволюции имеют мутационный процесс, комбинативная изменчивость, борьба за существование, естественный отбор

ипопуляционные волны? Приведите примеры.

6.Что такое приспособленность организмов? Приведите примерыприспособленностиорганизмовксреде. Какимобра- зом возникает приспособленность? Докажите относительную целесообразность приспособлений организмов.

7.Что такое видообразование? Какой эволюционный фак- тор является определяющим для видообразования? Какими способами происходит видообразование в природе? Приведи- те примеры.

8.Что такое макроэволюция? Каковы основные ее направ- ления и пути? Приведите примеры. Как чередуются в макро- эволюции ее направления и пути?

9.Что изучает палеонтология? Какие методы ученые ис- пользуют для воссоздания картины эволюционного развития органического мира на Земле?

10.Что такое геохронология? Из каких единиц складывается геохронологическая шкала? На основании чего выделяют еди- ницы геохронологической шкалы?

11.Что такое жизнь с точки зрения биологии? Какие сущест- вуют гипотезы и теории возникновения жизни на Земле? Какие изнихмогутбытьпричисленыкбиогенезу,акакие–кабиогенезу?

12.Кем и как была доказана невозможность самопроизволь- ного зарождения жизни на Земле?

13.Охарактеризуйте теорию биопоэза. Какие этапы в воз- никновении жизни на Земле выделяет эта теория? Какие ус- ловия и химические соединения необходимы для первичного возникновения жизни на Земле?

14.Перечислите основные ароморфозы в эволюции строе- ния и метаболизма у первых организмов. Каковы их последст- вия для органической эволюции?

15.Охарактеризуйте развитие органического мира на Земле по эрам и периодам. Какие основные ароморфозы произошли

79

МЕТОДИКА ОБУЧЕНИЯ БИОЛОГИИ. ЧАСТЬ 4. ОБЩАЯ БИОЛОГИЯ

вразвитии растительного и животного мира? С какими орга- низмами они связаны?

16.Что такое систематика? Какие существуют системы классификации организмов? Приведите примеры. Какие ос- новные таксоны выделяют в современной системе органиче- ского мира? На чем основана такая классификация?

17.Какое значение для человека имеет изучение многооб- разия органического мира нашей планеты? Где используются эти биологические знания?

18.Кого изучает антропология? Какие методы исследова- ния используют ученые-антропологи? Какие задачи стоят перед современной антропологией?

19.Как исторически формировались взгляды на происхож- дениечеловека? Какоезначениедлявыяснениявопросаопро- исхождении человека имели труды К. Линнея, Ж.Б. Ламарка, Ч. Дарвина, Ф. Энгельса?

20.Охарактеризуйте основные положения трудовой теории антропогенеза. Что стало основным условием, определив- шим превращение древних человекообразных обезьян в че- ловека?

21.Какие факты доказывают эволюционное родство чело- века с животными? Перечислите черты сходства человека и человекообразных обезьян.

22.Какие особенности отличают человека от животных?

23.Назовите биологические и социальные факторы антро- погенеза. Почему и как в процессе эволюции биологические факторы уступили место социальным?

24.Охарактеризуйте основные стадии эволюции человека. Какие орудия труда были у представителей основных стадий эволюции человека?

25.Что такое раса? На какие большие расы подразделяют современное человечество? Каковы основные причины расо- генеза? Приведите факты, доказывающие единство челове- ческих рас.

80