Тема. Інженерне винахідництво в біології Етапи роботи над біологічним відкриттям (С-У Інтегрований урок –проект в межах проведення інженерного тижня

 

 

 

 

Тема.  Інженерне винахідництво в біології

Етапи роботи над біологічним відкриттям

           (С-У Інтегрований урок –проект  в межах  

               проведення  інженерного тижня)

 

                                                Автор:

Пантелей Г.Г.,вчитель біології

Нижньосірогозького опорного закладу

 ПЗСО

 

Нижні Сіроози-2020

 

 

Інженерний тиждень  9--11-х класів

Урок-1

Тема. Інженерне винахідництво в біології

 Мета.Показати старшокласникам важливість інтелектуального розвитку людини для виявлення та розв’язання життєвих проблем, які вирішують вчені винахідники на науковій основі, важливість та ємність інженерного втручання у вирішенні життєвих процесів на клітинному, молекулярному, організмовому рівнях організації живої природи.

Формувати дослідницькі компетентності пошуково-творчої діяльності школярів

Пробудити у здобувачів освіти зацікавленість життєвими проблемами через  дослідницьку діяльність.

Тип уроку. Навчальний проект формування практичних вмінь.

Методи навчання.Групова колективна  робота, практичне дослідження.

Обладнання: тексти підручника, інтернет-ресурси, бібліотечні джерела інформації .

План і хід уроку.

1.Орг. момент

2. Мотивація навчальної діяльності

Слово учителя. Суспільна потреба близького майбутнього передбачає нестандартні міжособистісні та нестандартні аналітичні професії.

Попит на програмістів та інших науково-технічних фахівців буде супроводжуватися попитом на творчих людей, які здатні вирішувати міжособистісні завдання, адже їх найскладніше автоматизувати або виконати дистанційно. Проте особи, які обдаровані практичним інтелектом, можуть створити роботів, що будуть здатні автономно розробляти інноваційні проекти без осіб, компетентних у нестандартних міжособистісних і нестандартних аналітичних професіях. Значення практичного інтелекту на сучасному етапі є надзвичайно важливим. Нині існує термін «думати руками». Наприклад, креативний директор Banda Agency зауважив в одному інтерв’ю, що досить часто, щоб прийшло натхнення, потрібно сідати і змушувати себе починати хоч щось робити для проекту: збирати, крутити, розробляти дизайн, монтувати, робити що-небудь руками, а не просто подумки фантазувати . Те, що «думають руки», супроводжує «уяваум» – умоглядність як важлива складова практичного інтелекту. Уява є механізмом самопізнання. Активна уява завжди спрямована на розв’язання творчого чи особистісного завдання. Людина оперує фрагментами, одиницями конкретної інформації в певній галузі, їх переміщенням у різних комбінаціях відносно один одного. Стимуляція цього виду уяви створює можливість для формування оригінальних нових зв’язків. В активній увазі мало мрійності та необґрунтованої фантазії. Активна уява спрямована в майбутнє й оперує часом як цілком визначеною категорією (тобто людина не ставить себе поза реальністю, поза тимчасовими зв’язками та обставинами).

Проблемне питання -А чи можливо це в біології? Які біологічні професії майбутнього інженерного характеру будуть важливими?

Спробуємо це дослідити.

Теоретичні міркування.

На  думку вчених , в учнівської молоді, обдарованої практичним інтелектом, ототожнення психофізіологічної функції зі здібністю є сумнівним. До суміжних здібностей осіб з практичною обдарованістю ми зараховуємо тілесно-кінестетичну, просторову, натуралістичну. Тілесно-кінестетична здібність, що зумовлена здоровим глуздом автономної нервової системи, виявляється у майстерності: техніках обробки матеріалів (декоруванні, формотворенні), пантомімі акторів, грі на музичних інструментах тощо. Ми використали філологічний метод дослідження для здійснення аналізу відповідних термінів в Етимологічному словнику української мови (семитомнику). З’ясовано, що «май», «маятник», «майоріти» – слова, що етимологічно означають рухову активність. Майстер – запозичене з німецької мови слово Meister (давнє Meistar), що виникло з magistro, яке походить від латинського слова magistеr – начальник, учитель і керівник. Отже, рухова активність, здатність «думати руками» є найстарішою здібністю, що сприяє пробудженню нових ідей спочатку в автономній нервовій системі здорового глузду, потім у вегетативній нервовій системі ума-уяви, а на завершення – у центральній   нервовій системі мислення-розуму. Підтвердження такій гіпотезі є в найдавніших письмових джерелах. У Тлумачній Біблії Лопухіної (1905–1913 рр.) є така цитата: «Думка або слово й опредметнення цієї думки або діло є цілком тотожними: думка та діло є безперешкодним виявленням пробудженого бажання»

Сьогодні ми спробуємо пробудити в собі бажання дослідити історію розвитку біологічної науки, використовуючи  методику  «думаю руками».

4.Практична частина навчального проекту.

Завдання учасникам проекту:

-Дослідити, які  біологічні відкриття ви проаналізували б за всю історію розвитку біологічної науки?

-Виявити, які  винаходи  впливають на наш спосіб життя

-Проаналізуйте , проведіть  спостереження за однією з теми дослідження

-Наведіть тему біологічного відкриття, вкажіть автора  та викладіть схематично результат даного біологічного відкриття.

-Виявіть , як саме ви використали методику  «думаю руками»

-Презентуйте виявлений матеріал з історії біологічних відкриттів.

Об’єднання у групи

В-І « Біологічні відкриття  ХХІст.», « Біологічні відкриття  ХХ ст.», « Біологічні відкриття  ХІХ ст.»,

(Добірка матеріалу учнями «Новітні відкриття в біології»

Справжній переворот у біології зробило вчення Ч. Дарвіна (1859 р.), який відкрив рушійні сили еволюції і дав матеріалістичне пояснення доцільності організації живих істот.

Важливим етапом розвитку біології стало відкриття Г. Менделем закономірностей успадкування ознак, що поклали початок генетичним дослідженням.

В ХІХ ст. в зв’язку з розвитком фізики та хімії в біологію проникають нові методи досліджень. Найбагатший матеріал для вивчення природи дали сухопутні і морські експедиції в малодоступні до цього райони Землі. Все це призвело до формування багатьох інших спеціальних біологічних наук.

На зламі століття виникла палеонтологія, яка вивчала викопні останки тварин та рослин – що свідчить про поступальні зміни – еволюції форм життя в історії Землі. Основоположником її був французький вчений Ж. Кюв’є.

Великий розвиток отримала ембріологія – наука про зародковий розвиток організму. Ще в ХVII ст. У. Гарвей сформулював положення "Все живе - з яйця". Але тільки в ХІХ ст. ембріологія стала самостійною наукою. Особлива заслуга в цьому належить вченому-природодосліднику К. М. Беру, який відкрив яйце ссавців та виявив загальність плану будови зародків тварин різних класів.

Застосування мікроскопа стимулювало розвиток ембріології, а також мікробіології. У другій половині XIX ст. Л. Пасгії, І. І. Мечніковим, Р. Кохом у біологічному експерименті було вивчено деякі інфекційні і паразитичні хвороби і розроблені принципи боротьби з ними (отримання сироваток та вакцин). І. І. Мечніков створив також загально біологічні основи вчення про клітинний імунітет, яке П. Ерліх доповнив теорією про гуморальний імунітет. Видатний вітчизняний вчений І. І. Мечніков створив велику школу мікробіології (Г. Н. Габричевський, А. М. Безрідка, І. Г. Савченко, Л. А. Тарасевич, Н. Ф. Гамалія, Д. К. Заболотний, Н. Я. і Ф. Я. Чистовичі), у працях яких були розкриті причини багатьох інфекційних хвороб та розробелно принципи наукового обґрунтування боротьби з ними.

Удосконалення світлового мікроскопа і техніки мікроскопічних досліджень до кінця XIX ст. значно розширило пізнання тонкої структури клітини. Було виявлено й описано її основні органели, з’ясовано закономірності клітинного поділу, розгадано механізми запліднення і дозрівання статевих клітин, відкрито хромосоми та їхнє складне поводження під час поділу тканин. У результаті виникла нова галузь біології – цитологія.

Новий етап (40–ві роки XX ст.) у вивченні будови клітин починається запровадженням до практичних досліджень електронної мікроскопії, за допомогою якої збільшення об’єкта досягає 100 тис. разів і більше. У цей період починається використання й інших фізико–хімічних методів дослідження: ультрацентрифугування для роз’єднання клітинних компонентів і виділення їх окремих фракцій з подальшим хімічним та рентгеноструктурним аналізом, введення до живих організмів мічених радіоактивних атомів з метою спостереження за швидкістю та напрямом обміну речовин.

Для молекулярно–біологічних і молекулярно–генетичних досліджень дедалі частіше стали використовувати матеріальні основи спадковості клітин, її ферментні системи, динаміку енергетичного обміну, механізм генетичного контролю біосинтезу білків, нуклеїнових кислот та інших біологічно активних сполук. Було встановлено зв'язок між будовою та функцією окремих молекулі клітинних структур.

Вчення В. І. Вернадського про біосферу як особливу оболонку Землі закрило масштаби геохімічної діяльності живих організмів та їхній нерозривний зв'язок з неживою природою.

На сьогодні науці відомо близько 1 500 000 видів тварин і близько 500 000 видів рослин. Вивчення розмаїття рослин і тварин, особливостей їхньої будови та життєдіяльності має велике значення. Біологічні науки – база для розвитку рослинництва, тваринництва, медицини, біоніки, біотехнології.

Одним з найвидатніших біологічних наук є анатомія і фізіологія людини. Кожній людині потрібно мати уявлення про будову і функції свого організму, щоб у випадку необхідності зуміти надати першу допомогу, свідомо оберігати своє здоров’я і виконувати гігієнічні правила.

Протягом сторіч ботаніка, зоологія, анатомія і фізіологія розроблялися вченими як самостійні, ізольовані науки. Лише в XIX ст. було виявлено закономірності, спільні для всіх живих істот. Так виникли науки, які вивчають загальні закономірності життя. До них належать: цитологія – наука про клітину; генетика – наука про мінливість і спадковість; екологія – наука про взаємовідносини організмів з середовищем і між собою у природних угрупованнях тощо.)

В-ІІ « Біологічні відкриття  У ХХ ст.»

(Добірка теоретичного матеріалу «Наукові відкриття ХХ ст.»

У 20 столітті відбувся суттєвий прорив переважно у двох галузях науки - фізиці та біології. Наукові відкриття в галузі біології

Революція в цій галузі пов'язана з відкриттям подвійної спіралі ДНК. Ще в 1869 ДНК відкрив швейцарський біолог Фрідріх Мішер. Але тоді він не припускав, що це носій генетичної інформації, що об'єднує всі живі істоти, починаючи від людини до земляного хробака.

У 20-му столітті англійський науковець Розалін Франклін, проводячи рентгенівський дифракційний аналіз молекул ДНК, дійшла висновку, що ДНК має форму подвійної спіралі, що нагадує гвинтові сходи. Розалін розповіла про результати свого аналізу дослідникам Кембриджського Університету Френсісу Кріку і Джеймсу Вотсону, які також вивчали структуру ДНК. І в 1953 р. вони запропонували тривимірну структуру молекули ДНК, за що й отримали Нобелівську премію. Але, незважаючи на це, Розалін і далі продовжувала вивчати властивості ДНК, відкриваючи все нові її якості. Наукові роботи Розалін згодом підштовхнули вчених до розробки нових медичних препаратів, появи генної інженерії, клонування тварин, органів людини і навіть до спроби клонування самої людини.

Важливу роль у розвитку біології відіграв відомий вчений Сідні Бреннер, який зробив відкриття в галузі генетичної регуляції розвитку органів. Він вивчав питання про обмежену тривалість життя клітини. Згодом було висловлено припущення про запрограмовану смерть клітини - апоптозу.
Бреннер спільно з Джоном Салстоном займався розшифруванням геному людини. Виконуючи дослідницьку роботу на земляному черв'яку - нематоди, Салстон визначив перший ген самогубства клітини.

Роберт Горвіц в 70-і роки, продовжуючи роботу в цьому напрямку, відкрив два гени клітинного самогубства. Пізніше він відкрив ген, який утримує клітину від самознищення. Він знайшов відповідні гени в інших тварин і людини. Ці наукові відкриття дозволяють продовжити роботи в сфері управління процесами старіння організмів і припустити можливість контролю розвитку багатьох смертельних захворювань. У 2002 р. Горвіц і Салстон отримали Нобелівську премію в сфері фізіології і медицини.

 

Людина - цар природи?

Наукові відкриття 20 століття стали безпосередньою продуктивною силою, що зумовила якісні зміни в житті людини. Безперечно, вони істотно змінили не тільки матеріальну сферу людини, але в той же час вплинули на духовний розвиток людини і навіть призвели до загального занепаду рівня моральності. Це проявляється у нестримному прагненні людини до матеріальних благ на шкоду морально-етичним принципам.

Такий бурхливий і безконтрольний розвиток науки і техніки у 20-му столітті криє в собі й велику небезпеку. Екологічна криза і створення зброї масового знищення, техногенні катастрофи і природні катаклізми ... причиною яких став науково-технічний прогрес. Що ми спостерігаємо в даний час? Вибух контейнера з радіоактивними відходами в 1957 р. під Челябінськом, аварія на хімічному заводі в Бхопалі (Індія) у 1984 р., аварія на Чорнобильській АЕС у 1986 р., величезний розлив нафти з танкера Вальді біля узбережжя Аляски у 1989 р., підпал 732 нафтових свердловин у Кувейті в 1991р., поширення вірусів СНІДу, атипової пневмонії, свинячого грипу, - і це далеко не повний перелік.

Ця ситуація вимагає розумного контролю розвитку досягнень науки. Але формальне стримування правовими, юридичними методами зараз не зможе попередити багато негативних явищ, здатних заподіяти неприємності людству в найближчому майбутньому. Людина змушена зробити крок назустріч природі, стати на один рівень з нею, змінити свою свідомість. Homo sapiens повинен усвідомити, що він не цар природи, а її частина.

Висновки

У цілому для біології XX ст. характерні дві взаємозалежні тенденції у вивченні явищ життя:

по – перше, розгляд цих явищ на різних рівнях організації (молекулярному, клітинному, організм енному, популяційному);

по – друге, прагнення до цілісного синтетичного пізнання живої природи, що ст.1рес ст.1рессу наукам, які вивчають властивості живої природи на всіх структурних рівнях її організації (генетика, систематика, еволюційне вчення та ін.).

Починаючи з 50 – х років вражаючих успіхів досягла молекулярна біологія, що розкрила хімічні основи спадковості, які виявилися універсальними для всіх організмів (будови ДНК, генетичний код, матричний принцип синтезу біополімерів).

Рік	Вчений	Вклад у науку
Близько 460 – 377 р. До н. е.	Гіппократ	Зібрав значний фактичний матеріал про живі організми
184 – 322 р. До н. е.	Арістотель	Описав понад 500 видів тварин, заклав основи зоології
372 – 287 р. До н. е.	Теофраст	Зробив першу спробу систематизації знань про рослини
Близько 130 – 200 р. Н. е.	Гален	Розширив знання про будову людського тіла
1665 р.	Р. Гук	Виявив під мікроскопом клітину будову корку
1674 – 1677 рр.	А. Левенгук	Спостерігав за бактеріями та сперматозоїдами
1735	К. Лінней	Створив систему класифікації рослин і тварин
1802	Л. Х. Тревіранус	Вперше запропонував назву «біологія»
1826	К. М. Бер	Побачив яйцеклітину ссавців
1828	Р. Броун	Відкрив клітинне ядро
1839	Т. Шван	Сформулював клітинну теорію
1859 р.	Ч. Дарвін	Відкрив рушійні сили еволюції і дав матеріалістичне пояснення доцільності організації живих істот
1892 рік	Д. І. Івановський	Відкрив віруси.
1869	Ф. Мішер	Відкрив нуклеїнові кислоти.
1919		В Москві заснований перший в світі Інститут біофізики.
1927	М. К. Кольцов	Висунув матричний принцип кодування генетичної інформації.
1953	Дж. Уотсон та Ф. Крік	Використали матричний принцип кодування при аналізі ДНК.

 

 В-ІІІ  «Біологічні відкриття у ХХІ ст.»

ПЕРША ДЕКАДА ХХІ СТОЛІТТЯ У БІОЛОГІЇ

2010 рік був не лише багатим на відкриття по усьому світі,

Десятиліття біорізноманіття

За минуле десятиліття суспільство і біологія пережили справжній бум біорізноманіття. В докризовий період (2001-2008 роки) ґрантодавчі фонди щедро фінансували найрізноманітніші проекти як громадських, так і дослідних орґанізцій, що були покликані вивчати біорізноманіття на Землі. Досить символічно, що ООН оголосила останній рік десятиліття – 2010-й – “Міжнародним роком біорізноманіття”, що спонукало більшість вчених і громадських діячів підбити підсумки діяльності у цій царині за останню декаду.

Біологічне різноманіття на Землі може сягати 10-100 мільйонів видів

Визначення 2010-го “Міжнародним роком біорізноманіття” стало логічною подією, яка випливала із програми “Цілі біорізноманіття 2010”. Цю програму було засновано Європейським Союзом у 2001-му році з метою сповільнення темпів скорочення біорізноманіття на Землі на половину до 2010-го року.

Одним із найгучніших європейських проектів минулого десятиліття став “Fauna Europaea” (з латині: Фауна Європи – авт.), який зреалізовувався з 2000-го по 2004-й роки, за фінансування Європейської Комісії. Проект здійснив інвентаризацію усіх відомих на той час багатоклітинних суходільних та морських тварин Європи, загалом вчені склали перелік й картували приблизно 100000 видів. Однак, по завершенні проекту активна діяльність із поповнення його баз даних практично зупинилась.

Питання про різноманіття живих істот на землі спонукало різні орґанізації створити бази даних, яких на кінець першої декади ХХІ століття налічувалось уже понад сотню. Найбільш динамічною з-поміж них стала база даних “Каталог життя” (Catalogue of Life), яка, станом на 2010-й рік, включала 1257735 видів відомих науці живих орґанізмів. Як стверджують фахівці, це лише 2/3 усіх відомих видів, загалом же кількість відкритих видів становить приблизно 1,9 мільйонів! В оцінках всього різноманіття живих орґанізмів на нашій планеті вчені розділилися на прихильників 10-ти і 100-а мільйонів видів, як зрозуміло, ще дуже далеко до з’ясування істини…

У 2010-му десятиліття своєї роботи підсумували морські біологи у рамках “Перепису морського життя” – науковці згромадили усі відомості про морське життя у єдину базу даних OBIS – Океанічну Біоґеографічну Інформаційну Систему. Вони підготували перелік із 250 тисяч видів відомих морських організмів. За десятиліття активної праці морськими біологами відкрито понад 6 тисяч невідомих раніше видів, 1200 з яких, на сьогодні, формально описані, як нові для науки, а 4,8 тисячі ще очікують своєї участі.

Фонд дикої природи 2010-го оголосив Амазонію реґіоном найбагатшим живими істотами. З 1990-го по 2009-й за їх підтримки у реґіоні відкрито понад 1200 видів рослин і хребетних тварин. Зокрема, рослин – 637 видів, риб – 257, земноводних – 216, плазунів – 55, ссавців – 39 й птахів – 16 видів.

Десятиліття ґенетики людини

Великий проект “Ґеном людини” став першим гучним досягненням минулого десятиліття, який, розпочавшись у 1990-му, тривав 13 років. Аж поки у 2003-му році міжнародна група вчених опублікувала першу повну чернетку людського гаплоїдного (половина хромосом) ґеному, котрий складається із понад трьох мільярдів пар нуклеотидів. Як виявилось, наш ґеном включає лише 23000 ґенів, що значно менше, а ніж спершу очікувалось. З усієї людської ДНК лише 1,5% кодує білки, а решта – це РНК-ґени, регуляторні ґени та некодуюча ДНК (інтрони, транспозони, ретровіруси, псевдоґени тощо)… Дослідження функціонального призначення тих чи інших ділянок нашої ДНК ведуться й досі, а 8% гетерохроматину наших хромосом залишаються ще несиквенованими. Проект “Ґенетичне різноманіття людини” став логічним продовженням “Ґеному людини”. Ґенетичні расові відмінності між людьми становлять не більше 0,1%, притому ДНК кожної людини є унікальною…

З усієї людської ДНК лише 1,5% кодує білки, а решта – це РНК-ґени, регуляторні ґени та некодуюча ДНК. Джерело ілюстрації: http://imglib.lbl.gov

Слідом за розшифруванням людського ґеному, з метою порівняння, у 2003-му році стартував проект “Ґеном шимпанзе” – нашого найближчого родича у дикій природі. Цей проект був завершений уже у 2005 році. Як виявилось, відмінності між ДНК людей і шимпанзе складають лише 1,23%. А слідом за ним у 2006-му році розпочався проект “Ґеном неандертальця”, який завершився у 2010-му році. Вченим вдалось встановити, що ґеноми Людини розумної (Homo sapiens sapiens Linnaeus, 1758) та Людини неандертальської (Homo neanderthalensis King, 1864) ідентичні на 99,8%. З метою дослідження було екстраговано ДНК із залишків кісток 70-и осіб Неандертальців. Їх порівняли із ґеномами п’яти сучасних корінних жителів із Франції, Китаю, Папуа Нової Ґвінеї та Сахари. Виявилось, що у африканців ґени Неандертальців цілковито відсутні, а у євразійців їх наявно від 1-го до 4-х відсотків. Це свідчить, що ґени до сучасних людей потрапили від Неандертальців, а не навпаки. Цей процес трапився на ранніх етапах взаємопроникнення між Неандертальцями та Кроманьйонцями, очевидно, що десь на Близькому Сході.

Порівняння ґеномів людини й інших ссавців показує, що приблизно 5% нашої ДНК налічують понад 200 мільйонів років!

Десятиліття біотехнологій

Найгучнішим досягненням останнього десятиліття стало створення першого ґеномносинтетичного орґанізму – JCVI-syn 1.0. За цією абревіатурою приховується невелика паразитична бактерія Мікоплазма грибоподібна (Mycoplasma mycoides (Borrel et al. 1910) Freundt, 1955), яка викликає захворювання легень у жуйних ратичних, здебільшого корів, рідше кіз. Вчені Інституту Крейґа Вернера синтезували хімічним шляхом ДНК цієї бактерії, за попередньо сиквенованим і оцифрованим зразком, після чого вмонтували її у стерилізовану клітину іншого виду – Мікоплазми козячої (Mycoplasma capricolum Tully et al., 1974) – збудника пневмонії кіз та овець, – в результаті перетворивши її на Мікоплазму грибоподібну.

Синтезований ґеном складається із 1,08 мільйонів пар нуклеотидів, в який вчені вмонтували своєрідні “водяні знаки”, що кодують чотири білки. У кожному з цих білків закодовані ориґінальні тексти. У першому “водяному знаці” міститься html-скрипт, який при оцифровуванні результатів сиквенсу, розпізнається веббравзером як Інтернетланка з привітанням на е-мейл авторів синтетичного ґеному. У другому закодовано перелік авторів та цитату із Джеймса Джойса: “Жити, щоб помилятися, падати, тріумфувати, відтворити життя з життя“. У третьому – також перелік авторів та цитата із Роберта Опенгаймера: “Побач речі не такими, якими вони є, а такими, якими вони можуть бути“. У четвертому “водяному знаці” також закодовані імена авторів та цитата Ричарда Фейнмана: “Те, що я не можу збудувати, я не можу зрозуміти“.

Біотехнології минулого десятиліття здійснили й інший неймовірний прорив – “схрестили” людський мозок із комп’ютером! У 2004 році відбулось перше успішне випробування приладу “Мозкової Брами” – цілком паралізованому пацієнту імплантували в мозок, згаданий вище, мікрочіп і підключили до комп’ютера. Пацієнт лише зусиллям думки зміг пересувати курсор мишки по монітору, переключаючи програми, переглядати сторінки в Інтернеті, перевіряти електронну пошту тощо. Однак, найбільш вражає те, що “піддослідний” здійснював усі маніпуляції, ведучи паралельно розмову та переміщаючи інвалідний візок. По суті, мозок сприймав комп’ютер, як своє власне продовження! Сьогодні стрімко розвивається нейропротезування – зрощування людського тіла, зокрема нервів, із протезами, обладнаними програмним забезпечення, і які здатні виконувати значну кількість операцій лише зусиллям думки їх власника.

НАЙДИВОВИЖНІШІ БІОЛОГІЧНІ ВІДКРИТТЯ XXI СТ

На Філіппінах біологи відкрили рослину, яка харчується пацюками, у Таїланді мешкає слизняк-"гурман", а в Папуа-Новій Гвинеї - жаба-буратіно, яка демонструє своє збудження носом.

На Землі живуть більше шести мільйонів різноманітних істот, і щороку вчені відкривають нові й нові види.

Наукові склали своєрідний "рейтинг" найбільш дивовижних створінь, відкритих з початку нового, XXI сторіччя.

Жаба-буратіно

Міжнародна експедиція екологів і географів (Conservation International and the National Geographic Society) нещодавно повернулася з Папуа - Новій Гвінеї. В одному з віддалених районів - в горах Фойя (близько 2000 метрів над рівнем моря) - вчені виявили невідому раніше деревну жабу. У неї виріс досить довгий ніс. За цей жабу назвали Піноккіо (Pinocchio frog), чи – Буратіно.

 

Кульок, що поїдає пацюків

На Філіппінах, на острові Палаван, британські біологи відкрили новий вид м'ясоїдної рослини.

"Це найбільша з усіх відомих хижих рослин. Харчується не тільки комахами, але й невеликими тваринами кшталт мишей і щурів", - розповів біолог Стюарт Макферсон.

Назвали монстра Ловчий лист Аттенборо (Attenborough's Pitcher, Nepenthes attenboroughii) на честь знаменитого популяризатора світу природи, британського натураліста і телеведучого Девіда Аттенборо.

Рослина згортає своє листя (16 - 30 см) в кульки і виробляє всередині в'язку рідину. Цими кульками і ловить усіляку живність відповідних розмірів. А потім поїдає її.

Черв'як з бомбами

Зелені бомбардувальники (Swima bombiviridis) - так охрестили дослідники раніше невідомі науці види кільчастих хробаків завдовжки від 18 до 93 мм. Їх знайшли морські біологи зі США та Швеції, використавши дистанційні глибоководні роботи "Тібурон". Відкриття було зроблено на глибинах 1800 - 3700 метрів у бухті Монтеррей, що біля тихоокеанського узбережжя США.

Бомбардувальниками черв'яків назвали за аналогією з військовими літаками. Адже вони використовують захисний прийом, дуже схожий з так званими тепловими пастками, завдяки яким пілоти літаків обманюють самонавідні ракети.

У момент небезпеки черв'як вистрілює зі своїх зябер "снаряди" - кульки, заповнені рідиною. Вони інтенсивно світяться зеленим кольором протягом декількох секунд, після чого повільно згасають. Вчені вважають, що кульки здатні відволікати хижаків досить тривалий час, для того щоб черв'як міг втекти.

Мочалка-кілер

Глибоководна губка-вбивця (Killer Sponge) схожа на дзигу. Її виявили у водах Нової Зеландії, причому істота м'ясоїдна - що нечувано для губок.

У кілера є скелетна голка, яка свідчить про дуже стародавнє походження. Раніше подібний скелет зустрічався тільки у тварин, які жили в ранній юрський період, майже двісті мільйонів років тому. Це відкриття наводить на думку, що людство, прагнучи підкорити космічні глибини, практично нічого не знає про глибини Світового океану.

Слизняк-гурман

Слизняку Aiteng ater біологи присвятили окрему родину - Aitengidae - через незвичайні гастрономічні уподобання цієї істоти. Він просто обожнює "страви" з комах. Споріднені з ним види обмежуються водоростями і яйцями молюсків. Назва походить від Ай Тен - так називають ляльок у Південному Таїланді, гладких і чорних, як багнюка. Водиться слизняк в Сіамській затоці біля Таїланду.

Риба-Дракула

Риба-Дракула (Danionella dracula) отримала своє прізвисько за химерні ікла. Як у міфічних вампірів. Незважаючи на страхітливий вигляд, рибка не є небезпечною. Дрібна. Ікла є тільки у чоловічих особин. І вони їх використовують лише під час бійки з іншими самцями.

На диво, Дракула відноситься до сімейства коропових – повністю беззубих і смачних. Водиться в річках М'янми, в західній частині півострова Індокитай.

Картопля-вим'я

На Мадагаскарі знайдено солодкий картопля, що формою нагадує вим'я корови. Наукова назва його - вимо'яподібний ямс (Udderly Weird Yam, Dioscorea orangeana). У цього екзотичного примірника кілька пальцеподібних часток, тоді як у звичайних - по одній.

Гігантська павучиха

Найбільший вид, що відноситься до золотих павуків-колопрядів (golden silk orb-weavers), відкрили Матьяж Кунтнер з Національного інституту біології Словенії та Джонатан Коддінгтон зі Смітсоніанського Національного музею природознавства. Виявлені павуки - Nephila komaci - виявилися рекордсменами за розміром. Розмаху лап у них досягає 15 сантиметрів. При цьому самки більші за самців у п'ять разів.

За словами вчених, це приклад роботи еволюції, зацікавленої в отриманні більшого потомства. "Це саме самки величезні, а не самці малі", - пояснюють дослідники. Павуки мешкають в національному парку ПАР і на Мадагаскарі.

Гриб на прізвисько Скромний фалос

На островах Сан-Томе і Принсипі в Гвінейській затоці Атлантичного океану біологам несподівано натрапив на очі дивний гриб, який недовго думаючи назвали Маленька гідність (Small Favor). А потім все-таки додали ще одну назву - Скромний фалос (Phallus drewesii) - за приголомшливу подібність з відповідним людським органом. У грибі всього 5 сантиметрів. Звідси і скромність.)

Загальний висновок групової роботи:

-Які етапи проходження наукового відкриття

Вправа «Прощання»

-В чому полягає важливість для майбутнього  країни наявності  творчої  інтелектуальної  еліти?

-Чи  важлива командна робота для створення наукового дослідження або відкриття?

Думки старшокласники пишуть на моделях власної наукової книги, прикріплюють на єдину «КНИГУ НАУКИ»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Список використаної літератури

1.Энциклопедический словарь юного биолога.

2.Загальна біологія, 10 клас/ М. Є. Кучеренко, Ю. Г. Верес, П. Г. Балан, В. М. Войціцький. – К.: Генеза, 2001. – 160 с.:іл.

3.Школьная енциклопедия – періодичне видання.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Тема. Підготовка до захисту проектів

Складання власного родоводу та демонстрація успадкування певних ознак (за вибором учня) / родовід родини видатних людей (за вибором учня)

Етапи роботи над біологічним відкриттям

           (С-У Інтегрований урок –проект  в межах  

               проведення  інженерного тижня)

 

                                                Автор:

Пантелей Г.Г.,вчитель біології

Нижньосірогозького опорного закладу

 ПЗСО

 

Нижні Сіроози-2020

Інженерний тиждень 9 клас.

Урок-2.

Тема.Підготовка до захисту проектів

Складання власного родоводу та демонстрація успадкування певних ознак (за вибором учня) / родовід родини видатних людей (за вибором учня)

Етапи роботи над біологічним відкриттям

Мета.Показати старшокласникам важливість інтелектуального розвитку людини для виявлення та розв’язання життєвих проблем, які вирішують вчені винахідники на науковій основі, важливість та ємність інженерного втручання у вирішенні життєвих процесів на клітинному, молекулярному, організмовому рівнях організації живої природи.

Формувати дослідницькі компетентності пошуково-творчої діяльності школярів

Пробудити у здобувачів освіти зацікавленість життєвими проблемами через  дослідницьку діяльність.

Тип уроку. Навчальний проект формування практичних вмінь.

Методи навчання.Групова колективна  робота, практичне дослідження.

Обладнання: тексти підручника, інтернет-ресурси, бібліотечні джерела інформації .

План і хід уроку.

1. Орг. Момент
2. Мотивація навчальної діяльності.

Прохання до старшокласників обрати метафори, які, на їхню думку, найкраще описують час.

(ріка, годинник, життя…)

 Примітно, що молодь тяжіла до описів «час це тихий, непорушний океан», а люди старшого віку обирали вислови подібні до «час –  це потяг, який постійно пришвидшується».

 –Як ви думаєте, чому така різна думка?А якщо мова піде про життєво важливі глобальні проблеми, що потрібно вирішити молодим людям на інтелектуальному рівні? Скільки часу знадобиться для їх розв’язання? Спробуємо досягти  розв’язання проблеми уроку за короткий час/ Чи встигнете ви виконати  завдання? До речі : робота на час вам буде до потреби під час проходження ЗНО

3. Формування практичних вмінь.

1)Теоретичне обґрунтування завдання:

-згадати методи дослідження в біології

-виявити алгоритм виконання наукового дослідження

-добрати теоретичний матеріал до обраної теми дослідження.

2)Формування практичних вмінь

Завдання.

1.Виявити, з яких етапів складається Engnering Design Process на прикладі історії деяких винаходів?

2. Зробити висновок , як вчені працюють над створенням важливих рішень

3.Пояснення терміну  «Патент» — документ, що засвідчує авторство на винахід та виключне право на використання його протягом певного строку.

4. Продемонструвати шлях винахідника схематично,  на прикладах тем власних досліджень:

Теми власних досліджень:

Захист проектів

Тема-1 «Складання власного родоводу та демонстрація успадкування певних ознак (за вибором учня)»

Тема-2 «Родовід родини видатних людей (за вибором учня)»

Тема-1 « Як використати природний барвник для харчової промисловості у наш час( для крашанок на Великдень)»

Тема-2. «Природні мазки для обличчя: їх користь та шкода)

Тема-3 «Власні дослідження впливу харчових продуктів рослинного та тваринного походження на організм людини»

-Об»єднання старшокласників у групи за темами дослідження

-Розробка міні дослідження за обраною темою

-Групова презентація теми дослідження.

Формулювання висновку: - Чому обрана вами тема є важливою для людства?

 

Вправа «Прощання»

-В чому полягає важливість для майбутнього  країни наявності  творчої  інтелектуальної  еліти?

-Чи  важлива командна робота для створення наукового дослідження або відкриття?

Думки старшокласники пишуть на моделях власної наукової книги, прикріплюють на єдину «КНИГУ НАУКИ»