Методический электронный образовательный центр Министерства образования Оренбургской области и Оренбургского государственного университета
Методический электронный образовательный центр Министерства образования Оренбургской области и Оренбургского государственного университета
Лычагина Елена Александровна,
учитель биологии,
МАОУ «Фадеевская ООШ»
Пономаревский район
Название предмета: Биология
Класс: 9
УМК Биология. Общие закономерности./ С.Г.Мамонтов, В.Б. Захаров,Н.И. Сонин- М.: Дрофа, 2008 г. – 288с.:ил.
Уровень обучения: базовый
Тема:Современные представления о возникновении жизни на Земле и ее развитие в эрах древней жизни.
Общее количество часов, отведенное на изучение темы: 1 ч.
Место урока в системе уроков по теме: 18 урок в 1 разделе 7 главы
Тип урока: изучение нового материала.
Цель урока: ознакомление учащихся с современными представлениями о возникновении жизни на Земле.
Задачи:познакомить учащихся с историей взглядов на происхождение жизни на Земле, с современными представлениями о происхождении планеты Земля, с современными гипотезами происхождения жизни;
начать формировать систему понятий о возникновении жизни естественным путём, раскрыть место биологической эволюции в общем процессе развития материального мира;
развиватьсоставлять таблицы, делать выводы на основе работы с проблемными вопросами;
Формировать культуру умственного труда, вырабатывать коммуникативные качества.
Оборудование: таблицы по общей биологии, кинофильм «Возникновение жизни на Земле», дидактическое пособие «Происхождение жизни на Земле», самодельные схемы, рисунки, отображающие опыты, взгляды учёных на возникновение жизни, портреты А.И.Опарина, О.Ю.Шмидта, мультимедийное приложение к учебнику С.Г. Мамонтова, В.Б.Захарова, Н.И.Сонина «Биология. Общие закономерности. 9 класс».
Содержание урока.
I. Организационный момент
II. ВСТУПЛЕНИЕ. Ориентировочно-мотивационный этап.
Учитель: Жизнь существует на Земле миллиарды лет. Она заполняет все уголки нашей планеты. Озёра, реки, моря, горы, равнины, пустыни, даже воздух-населены живыми существами. Предполагается, что за всю историю жизни на Земле, существовало около 4,5 млрд. видов животных и растений. Как возникала и развивалась жизнь на нашей планете? Во все эпохи истории Земли растительный и животный мир был таким, как сейчас?
Ответы учащихся.
Давайте попробуем сформулировать тему урока.
Тема: «Современные представления жизни на Земле».
Сегодня у нас проходит интегрированный урок-семинар, при подготовке которого мы привлекали знания из ОПК, биологии, химии, географии.
Задачи урока:
Познакомить с основными гипотезами возникновения жизни;
Развивать умения обобщать, делать выводы, самостоятельно работать с научно-популярной литературой и учебником;
Показать как менялись взгляды на возникновение жизни по мере накопления знаний.
Учитель: А что такое жизнь? Что ассоциируется у вас с этим понятием? ( Каждому ученику в классе предлагается произнести только одно слово.Появляется набор слов: рост, гамета, цветок, развитие, эмбрион, опыление, проросток, питание, ребёнок, старение, семья, любовь и даже смерть, ненависть, болезнь и т. д.)
Давайте попытаемся сформулировать понятие «жизнь» с точки зрения биологии. У вас на партах листы с определением жизни мыслителями разных эпох.
III.Изучение нового материала.
Учитель.Вопрос о возникновении и развитии жизни на нашей планете – один из наиболее сложных и в то же время интересных в современном мире.
С древнейших времен он занимал человечество и был предметом споров не одного поколения ученых. Не только биологи, но и химики, физики, геологи, философы принимают активное участие в поисках ответа на него. Это объясняется тем, что решение данной проблемы имеет не только научное, но и мировоззренческое значение.
Основная трудность связана с невозможностью проведения прямого эксперимента по возникновению жизни. Ученые могут лишь моделировать те условия и процессы, которые, по их мнению, смогли в конечном счете привести к появлению жизни на нашей планете.
Мы рассмотрим наиболее распространенные теории происхождения жизни.
1.Космическая теория.Сообщение учащегося:
Суть ее заключается в том, что зародыши жизни рассеяны в космическом пространстве и переносятся с планеты на планету под давлением света. Теория была предложена в 1865 году немецким ученым Г. Рихтером и окончательно сформулирована шведским ученым Аррениусом в 1895 году. Сторонниками этой теории были многие видные ученые, в том числе академик Вернадский. Однако, если бы даже было доказано, что на землю могут попасть живые организмы с пылью и метеоритами, тогда каким же образом возникла жизнь на других планетах? По данным космологии (науки о происхождении небесных тел), история возникновения и развития планет сходна. Все планеты проходят стадию раскаленных тел, а существование жизни в таких условиях невозможно.
2. Гипотеза самозарождения. Работы ФранческоРеди и Луи Пастера.Сообщение учащегося:
Гипотезу самозарождения отверг в середине 17 века итальянский биолог и врач Ф.Реди сделал открытие на основе опыта с мясом. В сосуды он помещал куски мяса различных животных. Одни сосуды он плотно закупоривал, так чтобы не было доступа воздуха, другие сосуды оставлял открытыми. Спустя некоторое время в открытых сосудах появились черви – личинки мух, а в закупоренных их не было. В своей работе «Эксперименты над зарождением насекомых» он, обобщая свои наблюдения, высказал предположение, что черви на гниющем мясе – результат полового размножения мух, а не самозарождения их из мяса. А еще через некоторое время голландский ученый Антоний Ван Левенгук, используя изобретенный им микроскоп, открыл микроскопические организмы и предположил, что гниение происходит в результате их жизнедеятельности.
Окончательным ударом по теории самопроизвольного зарождения жизни стали опыты французского биолога Луи Пастера, который применил колбу с S – образным изгибом, помещая в нее прокипяченный бульон. В такой колбе бульон хранился очень долго, пока колбу не наклонили, и не дали бульону омыть S – образный изгиб колбы, куда был возможен доступ микроорганизмов. После этого в колбе начиналась порча бульона. Таким образом, было доказано, что в основе всех процессов возникновения живых организмов находятся только живые организмы.
3. Религиозные представления.Сообщение учащегося:
Согласно этой теории жизнь возникла на Земле в результате какого-то сверхъестественного события в прошлом. Ее придерживаются последователи почти всех наиболее распространенных религиозных учений.Традиционное иудейско-христианское представление о сотворении мира, изложенное в книге Бытия, вызывало и продолжает вызывать споры. Христиане признают, что Библия – это завет господа людям, а вот из-за длины «дня» существуют разногласия: некоторые считают, что мир и все населяющие его организмы были созданы за шесть дней продолжительностью по 24 часа, другие считают, что «день» был гораздо длиннее. Они отвергают любые другие точки зрения и целиком полагаются на вдохновение, созерцание и божественное откровение.
4. Гипотеза стационарного состояния. Сообщение учащегося:
Согласно этой теории, Земля никогда не возникала, а существовала вечно; она всегда способна поддерживать жизнь, а если и изменялась, то очень мало; виды также существовали всегда.
Оценки возраста Земли очень варьируют: от 6000 тысяч лет до 5 млрд. лет по современным оценкам, основанным на скорости радиоактивного распада. Более совершенные методы дают все более высокие оценки возраста Земли, что позволяет сторонникам теории стационарного состояния полагать, что Земля существовала всегда. Согласно этой теории, виды также никогда не возникали, они существовали всегда и у каждого вида есть лишь две возможности – либо изменение численности, либо вымирание.
Сторонники этой теории не признают, что наличие или отсутствие определенных ископаемых остатков может указывать на время появления или вымирания того или иного вида, и приводят в качестве примера представителя кистеперых рыб – латимерию. По палеонтологическим данным кистеперые вымерли в конце мелового периода, 70 млн. лет назад. Однако это заключение пришлось пересмотреть, когда в районе Мадагаскара были найдены живые представители кистеперых.
Внезапное появление какого-нибудь ископаемого вида в определенном пласте они объясняют увеличением численности его популяции или его перемещением в места, благоприятные для сохранения останков.
Большая часть доводов в пользу этой теории связана с такими неясными аспектами эволюции, как значение разрывов в палеонтологической летописи.
4. Гипотеза образования Земли российского ученого, академика О.Ю. Шмидта (1891—1956)
Сообщение учащегося:
Согласно современным представлениям, планеты солнечной системы образовались из холодного газопылевого облака, окружавшего Солнце миллиарды лет назад. Такая точка зрения наиболее последовательно отражена в гипотезе российского ученого, академика О.Ю. Шмидта (1891—1956). В основе гипотезы О.Ю. Шмидта лежит мысль об образовании планет путем объединения твердых тел и пылевых частиц. Возникшее около Солнца газопылевое облако сначала состояло на 98% из водорода и гелия. Остальные элементы конденсировались в пылевые частицы. Беспорядочное движение газа в облаке быстро прекратилось: оно сменилось спокойным движением облака вокруг Солнца.
На первых этапах формирования Земли температура была очень высока из-за радиоактивного распада водорода и гелия. В результате образовались новые элементы. При высоких температурах шли многочисленные химические реакции и на Земле образовались различные сложные вещества.
По мере остывания планеты тяжелые соединения перемещались к ее центру, а более легкие соединения (Н2, СО2, СН4) оставались на поверхности. Металлы и другие способные к окислению элементы соединялись с кислородом, поэтому в атмосфере земли свободного кислорода не было, она состояла из свободного водорода и его соединений.
Компоненты газовой оболочки нашей планеты подвергались воздействию различных источников энергии: ультрафиолетовому излучению Солнца, высокой температуры в области грозовых разрядов и в районах активной вулканической деятельности. В результате простейшие компоненты атмосферы вступали во взаимодействие, многократно изменяясь и усложняясь. Возникали молекулы сахаров, аминокислот, азотистые основания и другие органические соединения.
В момент рождения Земли она во всю полыхала огнем и вулканами. Пар идущий от вулканов, создавал массы облаков, с помощью которых выпадали осадки в виде «горячих» дождей. Такие осадки выпадали еще миллионы лет, так появились моря и океаны. Продолжались столкновения Земли с космическими телами.
5. Этапы появления жизни на Земле по гипотезе А.И.Опарина.( объяснение учителя)
В 1923 году А.И.Опарин высказал мнение, что атмосфера первичной Земли была не такой, как сейчас, а состояла из аммиака, метана, углекислого газа и паров воды.
Первым этапом на пути возникновения жизни стал небиологический синтез органических молекул из неорганических. Материалом для этого синтеза были газы, выделявшиеся в атмосферу благодаря активной вулканической деятельности, высокой температуры (оксиды углерода, сероводород, аммиак, метан). По мере остывания планеты водяные пары, находившиеся в атмосфере, остывали, конденсировались и обрушивались на поверхность земли в виде ливней. Так образовывались огромные водные пространства. Это продолжалось в течение многих миллионов лет. В водах первичного океана были растворены компоненты атмосферы, различные соли. Так сформировался «первичный бульон». Молекулярного кислорода почти не было, так как он при выделении из разломов Земли свободно связывался с другими веществами, окисляя их. Содержание углерода в первичной атмосфере было очень высоким. Ученым удалось экспериментально доказать образование сложных органических соединений их неорганических веществ, которые могли находиться в первобытном океане под влиянием электрических разрядов и ультрафиолетового излучения. Американским ученым удалось осуществить небиологический синтез белков.
Второй этап – концентрация органических веществ. Согласно теории Опарина, всем высокомолекулярным соединениям свойственно самопроизвольно концентрироваться и образовывать коацерваты. Эти коацерватные капли способны в определенных условиях поглощать из раствора органические вещества и выделять продукты распада, что напоминает процесс питания. В результате они увеличиваются в размере, что внешне напоминает рост. По мнению академика Опарина, между капельками коацерватов происходит борьба за существование, в результате чего образуются капельки наиболее устойчивые и приспособленные к условиям окружающей среды. Но они не имеют важного свойства живого организма. Они не могут самовоспроизводиться.
Третий этап – возникновение молекул, способных самовоспроизводиться. Вероятно, сначала это были простейшие нуклеотиды, а способность к воспроизведению заключалась в происхождении реакций матричного синтеза. В ходе матричного синтеза случались ошибки, которые вели к мутациям. Мутации являются биологическим материалом для создания новых организмов.
Подобную сходную мысль высказывал еще Чарлз Дарвин в 1871 году.
«Часто говорят, что все необходимые для создания живого организма условия, которые когда-то могли существовать, имеются и в настоящее время. Но если (ох, какое это большое «если») представить себе, что в каком-то небольшом теплом пруду, содержащем всевозможные аммонийные и фосфорные соли, при наличии света, тепла и электричества и т.п. образовался бы химическим путем белок, готовый претерпеть еще более сложные превращения, то в наши дни такой материал непрерывно пожирался бы или поглощался, чего не могло случиться до того, как появились живые существа» (Дарвин).
IV. Закрепление изученного.
Дидактические задания к уроку:
1. Заполните в тетради таблицу:
Теории
Имена учёных
Характеристика теорий
I.Биогенез
II. Абиогенез
2. Заполните в тетради таблицу:
Стадии развития
Условия и процессы
Характеристика процессов
I. Звёздная 6 млрд.лет
t > 1000
Состав:
II. Планетарная
t = 1000 и ниже
3,5-6 млрд. лет
1. Первичная атмосфера:
2. Первичный океан:
III. Биогенез
1. Образование первичного бульона
менее 4 млрд. лет
2. Образование коацерватов
3. Образование мембран
4. Появление обмена веществ
5. Воспроизведение
3. Перечислите основные источники энергии, под действием которых в первичной атмосфере протекали химические реакции между её компонентами.
4. Закончите предложение:
В космических объектах обнаружены органические соединения. Это свидетельствует о возможности_____________________________________
5. Выберите правильный ответ на вопрос.
Как называются частицы, самопроизвольно образующиеся в растворах высокомолекулярных органических веществ?
Ответ: прокариоты, вирусы, коацерваты, кристаллы, эукариоты, аэробы.
6. Можно ли коацерватов считать настоящими живыми организмами? Ответ обоснуйте.
7. Закончите предложение:
Веществами, составлявшими основу первичныхбиомембран были ____
8. В чём положительные и отрицательные стороны гипотезы вечности жизни?
9. Доказана ли опытным путём гипотеза Опарина?
10. Докажите невозможность самозарождения жизни в современных условиях.
V. Итог урока.
Выставление оценок.
VI.Домашнее задание.
1. § 14
2. Составить 5 вопросов «Почему…?»
3. И еще творческое задание для особо увлеченных этой проблемой. Найдите информацию о других теориях происхождения жизни или попробуйте предложить свою теорию возникновения жизни на Земле.
ИСПОЛЬЗОВАННАЯ ЛИТЕРАТУРА
Аристотель. О возникновении животных. Перевод с греческ. В Карпова. Изд-во АнСССР, 1940
Библия в иллюстрациях с библейскими текстами по синодальному переводу. Изд-во «Свет на Востоке», 1991
Опарин А.И. Материя – жизнь – интеллект. Изд-во «Наука», М., 1977
Фолсом К. Происхождение жизни. Изд-во «Мир», М., 1988
Автор(ы): Лычагина Е. А.
Скачать: Биология 9кл - Конспект.docx
