Міністерство освіти і науки України

Департамент освіти науки

Полтавської обласної професійної адміністрації

Державний професійно – технічний навчальний заклад

« Полтавське вище професійне училище ім. А. О. Чепіги»

 

Розробка відкритого уроку на тему:

«Сучасна біотехнологія»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Підготувала викладач біології

Василевська Вікторія Вікторівна

 

 

 

Полтава 2021

 

Тема: Сучасна біотехнологія

Формування компетентностей

Предметна компетентність: сформувати в учнів знання про завдання та напрямки сучасної біотехнології, розкрити їх зміст, методи, значення для розв’язання проблем медицини, сільського господарства, різних галузей промисловості, охорони довкілля;

Ключові компетентності:

Уміння вчитися впродовж життя - здатність до пошуку та засвоєння нових знань, набуття нових умінь і навичок, ефективне керування ресурсами та інформаційними потоками, вміння аналізувати інфор­мацію та порівнювати ефективність методів класичної селекції та сучасної біотехно­логії з наведенням відповідних прикладів; визначати навчальні цілі та способи їх досягнення, оцінювати власні результати навчання, навчатися впродовж життя.

Спілкування державною мовою - здатність усно і письмово описувати факти, формулювати та аргументувати, доносити власні погляди на актуальні наукові та суспільні проблеми у сфері біології та екологічної безпеки, робити висновки; грамотно висловлюватися рідною мовою

Соціальна та громадянська компетентності – висловлювати і аргументувати власну думку, уміння слухати інших; виховувати ціннісне ставлення до власного здоров’я та здоров’я інших людей; сприяти виробленню учнями особистої оцінки можливостей позитивних і негативних наслідків застосування досягнень біотехнології.

Основні компетентності у природничих науках і технологіях - наукове розуміння природи і сучасних технологій, а також уміння застосовувати науковий метод, збирати дані, спостерігати, аналізувати, формулювати висновки.

Обладнання і матеріали:  презентація «Сучасна біотехнологія»

Базові поняття і терміни: біотехнологія, репродуктивна медицина, трансплантація, генетично модифіковані організми

Тип уроку: комбінований

Методи і прийоми:  фронтальна, індивідуальна робота з понятійним апаратом, інформаційно – рецептивний метод: лекція, бесіда, випереджувальні завдання і повідомлення учнів, складання та пояснення за опорними схемами, розв’язування проблемних завдань; репродуктивний метод; проблемно – пошуковий метод.   

 Міжпредметні зв'язки: історія; українська мова, основи медичних знань, хімія, фізіологія харчування, технологія приготування їжі.

Хід роботи

І. Організаційний момент (1 хвилина)

1. Привітання

2. Рапорт чергових

3. Підготовка і перевірка готовності учнів до уроку.

Чи всі готові  до уроку? З яким настроєм прийшли на сьогоднішній урок? (запитати декількох учнів)

Слайд №1 (Тема уроку)

Слайд №2-3

ІІ. Перевірка домашнього завдання (10 хвилин) 

«Мозковий штурм»

1. Селекція – це …

2. Що є предметом селекції?

3. Коли людина розпочала роботу із селекції культурних рослин?

4. Назвіть один найперший об'єкт селекції …..

5. Як називають групу нових рослин, нових тварин та нових мікроорганізмів, що мають більш вдосконалені корисні характеристики для людини?

6. Хто із вітчизняних вчених зробив вагомий внесок в розвиток селекції?

7. Що таке «Зелена революція», що вона дала людству?

8. Що таке одомашнення, або доместикація?

9. Які методи застосовує сучасна селекція?

10. Що таке гетерозис? (Гетерозис (гібридна сила) — явище, коли перше покоління гібридів, одержаних у результаті неспорідненого (різні види, сорти) схрещування, має підвищену життєздатність, продуктивність, ріст, стійкість проти шкідників, хвороб, тощо.)

11. Які типи гетерозису було виявлено в рослин?

12. Вкажіть вченого який визначив 9 основних географічних центрів.

ІІІ. Актуалізація опорних знань (2 хвилини)

Слайд №4

  Питання для бесіди

1. У яких давніх процесах виробництва продуктів харчування задіяні мікроорганізми?
2.  До яких систематичних груп ці організми належать?
3.  Які потрібні продукти людина отримує за допомогою живих організмів?

IV. Мотивація навчально - пізнавальної діяльності учнів (1 хвилини)

Слайд №5

Викладач: «Будь які втручання людини в природу   мають різні наслідки, деякі з них непередбачувані» (Грей Хардін)

Прийом «Фантастична добавка»

Учені передбачають, що через 20 років ми зможемо легко відключати гени, які сприяють старінню та розвитку захворювань, наприклад, ген інсулінового рецептора, який відповідає за розростання жирових клітин. Будемо добавляти гени, які захистять від раку та хвороб серця – головних вбивць людства.

 

Слайд №6

З’явиться можливість вирощувати нові органи зі стовбурових клітин, взятих із нашої власної шкіри. Кожен рік буде відкривати для нас нові можливості омолоджування, і так, поступово, людство відкриє секрети довголіття.

Якими шляхами це можливо? (обговорення)

Слайд №7

Одна із таких перспектив – біотехнологія. Багатьма науковцями світу ХХІ століття назване «золотим століттям» генетики та біотехнології.

Ми щодня маємо справи з біотехнологічними продуктами:

Викладач: так, як ви за професією кухари, кондитери назвіть ці продукти

Слайд №8

Учні: дріжджовий хліб, пиво, вино, кефір, квас, квашенні овочі тощо.

Слайд №9

Біотехнологія – не просто наука, а й дуже велика й важлива сфера людської діяльності, яка має масу аспектів і визначає нині науково-технічний прогрес.

Їй присвячується сьогоднішній урок.

Слайд 10

Проблемне запитання:

Протягом уроку  ми  будемо шукати відповідь на запитання: «Що вам,  як кухарям, потрібно знати про біотехнологію?»

Сьогодні ми з’ясуємо, що розуміють під біотехнологіями, коли вони почали виникати та активно застосовуватися, і найголовніше, які ж сучасні напрямки біотехнологій розвиваються та які перспективи вони створюють

Слайд 11-13

V. Повідомлення теми і мети (запис на дошці) (1 хвилини)

VI. Вивчення нового матеріалу (20 хвилин)

 

План

1. Біотехнологія та її напрями
2. Досягнення біотехнології в медицині
3. Успіхи у створенні генетично модифікованих організмів

Слайд 14

1. Біотехнологія та її напрями

Біотехнологія — це сукупність промислових методів, які застосовують для виробництва різних речовин із використанням живих організмів, біологічних процесів чи явищ.

Термін «біотехнологія» вперше використав угорський вчений Карл Ереки в 1919 році для позначення процесів, в яких продукти отримують за допомогою живих організмів, а поширюється він з 1970-х років. Але насправді біотехнологічні принципи людина розробила вже давно. Низка продуктів харчування вироблялися за допомогою мікроорганізмів ще в Давньому Єгипті. Біотехнологія тісно пов’язана з іншими науками. Вона розвивається на основі досягнень багатьох наукових галузей і сама сприяє їхньому розвитку (мал. 50.1).

Слайд 15

Сучасні біотехнології широко використовують у різних галузях: медицині, виробництві різноманітних харчових і нехарчових продуктів, для захисту навколишнього середовища і в межах концепції раціонального природокористування тощо (мал. 50.2). (Робота з малюнком)

Біотехнологія

 

Сільське господарство

• Виведення нових сортів рослин і порід тварин

• Створення біодобрив

 • Виробництво вітамінів для годівлі тварин

 • Захист рослин від шкідників і захворювань

 

 Промислове виробництво

 • Виробництво ферментів для побутової хімії

• Отримання нових матеріалів

 • Видобуток корисних копалин

• Виробництво енергії (біогаз)

 Медицина і фармакологія

 • Виробництво лікарських препаратів

• Виробництво вакцин та сироваток

 • Розробка надійних і швидких методів діагностики

 • Генна терапія

• Регенеративна медицина і трансплантологія

Охорона природи

• Біодеградація відходів

 • Виробництво екологічно безпечних матеріалів

• Розробка біологічних методів боротьби зі шкідниками

• Попередження деградації ґрунтів

 • Збереження зникаючих видів

Викладач:

Традиційні галузі застосування мікроорганізмів наразі розширюються і зараз ми з вами з ними ознайомимося

Повідомлення учнів (випереджувальне завдання)

Учень

За допомогою мікроорганізмів отримують лікарські препарати (наприклад, гормональні препарати, засоби для лікування інфарктів та спадкових захворювань тощо).

 

Що нам,  як кухарям, потрібно знати про біотехнологію?

Уся лимонна кислота, яка продається в наших магазинах, вироблена мікроорганізмами. Таким самим способом одержують і натрій глутамат, який є підсилювачем смаку й широко застосовується як харчова добавка.

Живі організми використовують і як засоби боротьби зі шкідниками та хворобами рослин. Використання природних збудників захворювань шкідників є набагато безпечнішим, ніж обробка отрутохімікатами. Хоча цей метод має свої недоліки – повільну дію, наприклад.

Учень

І ще одна новітня галузь — виробництво ферментів для побутової хімії. Щоразу, коли ви купуєте, скажімо, пральний порошок із ферментами, ви користуєтеся продуктами біотехнології.

Біотехнології також активно використовуються в галузі захисту навколишнього середовища. Значна частина сучасних систем очищення води має у своєму складі комплекси біологічного очищення, у яких знешкодження шкідливих речовин здійснюють мікроорганізми.

Викладач

Слайд 16

Отже, сучасна біотехнологія демонструє необмежені можливості

використання організмів у різних галузях народного господарства.

Слайд 17

2. Досягнення біотехнології в медицині

Викладач

Біотехнологічні методи широко використовуються в таких галузях медицини, як репродуктивна медицина і трансплантологія.

Повідомлення учнів (випереджувальне завдання)

Учень

 

 

 

Слайд 18

Репродуктивна медицина займається профілактикою, діагностикою та лікуванням безпліддя в людини. Ця проблема стала актуальною у зв’язку зі збільшенням кількості випадків безпліддя через постійний вплив на популяції антропогенних факторів, насамперед фізичного, хімічного і біологічного забруднення середовища.

Вона базується на використанні найновіших розробок з ендокринології, хірургії, генетичної інженерії та інших галузей. Гарно відпрацьованими і популярними технологіями репродуктивної медицини є технології штучного запліднення — екстракорпоральне (поза організмом жінки) та інтракорпоральне (в організмі жінки) запліднення.

Учень

Слайд 19

Трансплантація — це пересадка реципієнту органа або тканини, які були взяті з організму донора.

Для трансплантації можуть використовуватися як органи свого організму (наприклад, шкіра), так і органи та тканини інших людей або навіть деяких тварин. Основною проблемою трансплантації є подолання імунного бар’єру.  Для уникнення проблеми імунного бар’єру потенційно найкращою технологією трансплантації може стати створення нових органів із використанням стовбурових клітин самого пацієнта шляхом 3D-друку.

Викладач

Слайд 20

Отже, репродуктивна медицина – це галузь медицини, що займається відновленням репродуктивного здоров’я та розв’язуванням проблем народження дітей і планування сім’ї, а донорство органів і тканин використовується в медицині для лікування, виготовлення лікарських препаратів або в наукових дослідженнях.

 

 

Слайд 21

3. Успіхи у створенні генетично модифікованих організмів

Генетично модифікований організм (ГМО)  — це організм, генотип якого було змінено за допомогою методів генної інженерії.

Генетично модифіковані організми стали успішною основою багатьох проектів, пов’язаних із вирішенням продовольчих та медичних проблем.

Повідомлення учнів (випереджувальне завдання)

Учень

Першим великим успіхом було створення генетично модифікованих бактерій, які виробляли людський інсулін. До цього хворим на діабет доводилося робити ін’єкції інсуліну, який добували з підшлункових залоз свиней і телят. А він досить часто міг давати алергічні реакції.

Що нам,  як кухарям, потрібно знати про біотехнологію?

Слайд 22-24

Значним досягненням стало створення генетично модифікованого сорту рису, відомого, як «золотий рис» (мал. 50.4). Завдяки генам із нарцису та бактерії ервінії цей рис отримав здатність виробляти бетакаротин і став чудовим джерелом вітаміну А.

Щороку у світі через дефіцит цього вітаміну в продуктах харчування помирає від 1 до 2 млн. людей. Свою назву цей сорт рису отримав завдяки золотистому кольору свого насіння. Генетично модифіковані тварини використовуються не менш активно, ніж рослини.

 Так, у 2009 році було схвалено застосування ліків, які виробляються з молока генетично модифікованих кіз. До складу молока цих кіз входить речовина, яка є антикоагулянтом і знижує ризик утворення тромбів під час та після хірургічних операцій.

Слайд 25

VII. Фізкультхвилинка (1хвилина)

Викладач:

«Покладіть ручки і заплющить очі. Я називаю предмет, який є в нашому кабінеті, а ви показуєте на нього рукою, коли я скажу розплющити очі. Ви побачите, чи правильно показали.»

VIІІ. Закріплення, систематизація та узагальнення знань

 (5 хвилин)

«Біологічний  футбол» 

Слайд №26

 Правила гри

Учень обирає питання із переліку, на яке сам знає відповідь. Озвучує його а потім називає того, хто повинен дати відповідь. Якщо учень, якого обрали, не знає відповіді, він говорить «Пас» і відповісти повинен той, хто обирав питання.  Право нанести наступний удар отримує той, хто дав правильну відповідь.

Перелік питань

1. Що таке біотехнологія?

2. Для чого потрібна біотехнологія?

3. Хто вперше використав термін «біотехнологія»

4. У яких галузях застосовують біотехнологічні методи?

5. У яких галузях медицини широко застосовують біотехнологічні методи?

6. Навіщо потрібні репродуктивна медицина та трансплантація?

7. Чому трансплантація органів може становити небезпеку для самого пацієнта?

8. Що таке ГМО?

9. Які ви знаєте генетично модифіковані продукти?

XI. Рефлексія (2 хвилини) (за наявності часу)

Слайд 27

 Вправа «Незакінчене речення»

1.  На сьогоднішньому уроці для мене найбільш важливим відкриттям було…

2. Отримана інформація дозволяє нам зробити висновок, що…

3. Знання, отримані на уроці, в майбутньому використаю…

X. Підсумок уроку (оцінювання) (1 хвилина)

Слайд 28

ХI. Аргументоване пояснення домашнього завдання (1 хвилина)

Опрацювати параграф 50 підручника «Біологія і екологія 11 клас»

К. М.Задорожний та підготувати проект на тему: «Трансгенні організми: за і проти.»

Список літератури:

1.               Біологія і екологія (рівень стандарту) : підруч. для 11 кл. закл. загал.

серед. освіти / Костянтин Задорожний.

2.               Біологія і екологія (рівень стандарту) : підруч. для 11 кл. закл. заг. серед. освіти / В. І. Соболь.
3.               Біологія. 11 клас / Р. С. Євсеєв, К. М. Задорожний.