Урок біології і екології для 10 класу "Міждисциплінарні зв’язки біології та екології .Фундаментальні властивості живого"

Тема: Міждисциплінарні зв’язки біології та екології .Фундаментальні властивості живого

Мета: освітня: визначити місце біології та екології в системі природничих наук; з'ясувати значення біологічних знань для розвитку людства;

■ розвивальна: розвивати вміння застосовувати різні джерела та засоби для отримання інформації (вербальної, числової, символьної) з критичним оцінюванням якості й достовірності;

■ виховна: виховувати зацікавленість до навчання впродовж життя шляхом отримання нових знань у сфері біології та екології.

Тип уроку: комбінований

Форми і методи роботи: інформаційно-рецептивні, пошукові;

розповідь із елементами бесіди, метод "Мікрофон",  виконання завдань, складання опорної схеми,використання ІКТ, письмова перевірка знань

Терміни і поняття:.«життя», ріст, розвиток, обмін речовин, розмноження, подразливість, спадковість, мінливість,дискретність,цілісність.

Обладнання таматеріали: ілюстрації, плакати, що ілюструють систему живої природи,схеми,презентація.

Хід уроку

І. Організаційний момент.

Привітання,визначення присутніх,готовності до уроку.(1хв.)

ІІ. Актуалізація опорних знань.(10 хв.)

Питання для бесіди

1. Що вивчає біологія?

2. Які біологічні науки вам відомі? Наведіть приклади і зазначте об’єкти їх дослідження.

3. За якими ознаками ви могли б відрізнити живий організм від неживого об’єкта? Наведіть приклади.

ІІІ. Мотивація навчально-пізнавальної  діяльності  учнів. (3хв)

…Воно дивовижне, непередбачуване, гірке і солодке, одноманітне і барвисте, часом сумне чи радісне, але дивовижне й цікаве. А найголовніше  — дається один раз.Та, на жаль, нема в цьому світі нічого вічного, все тлінне, мінливе і швидкоплинне. Про яку ознаку розповідається? Так це- життя

Радій життю - воно прекрасне
Для цього маєш кожен день
Дивись на сонечко це ясне 
І знай веселих лиш пісень
Поглянь - природа скрізь радіє
І чути щебет пташечок
І хоч сивіє синє небо 
Та безліч в ньому зірочок.
Послухай вітер в тишині
Свої закрий на хвильку очі
Невже не чуєш в далині
Життя "радій" тобі шепоче...

Автор: Богдана Корнелюк

Повідомлення теми, мети і завдань уроку(2 хв.)

Завдання уроку.
1.Дати поняття що таке «життя»?

2. Вивчити основні властивості живого.
3. З'ясувати риси відмінності живого від неживого.
ІV.Вивчення нового матеріалу.(20хв)

1. Біологія як комплексна наука про біосистеми

Сучасна біологія є комплексною наукою . Біологічні науки можна класифікувати за напрямками досліджень

1) Науки, що вивчають систематичні групи живих організмів: систематика (наука про класифікацію різних груп організмів); вірусологія (наука про віруси); мікробіологія (наука про мікроорганізми); мікологія (наука про гриби); ботаніка (наука про рослини); зоологія (наука про тварини); антропологія (наука про людину).

2) Науки, що вивчають різні рівні організації живого: молекулярна біологія, біохімія (вивчають життя на молекулярному рівні); цитологія (на клітинному); гістологія (на тканинному); морфологія, анатомія (на органному); мікробіологія, ботаніка, зоологія (на організмовому); екологія, біогеографія (на біогеоценозному та біосферному).

3) За процесами життєдіяльності: біохімія (вивчає хімічний склад живих організмів та хімічні процеси, що в них відбуваються); біофізика (вивчає фізичні процеси в живих організмах); фізіологія (вивчає закономірності функціонування живих організмів й окремих їх структур); ембріологія (вивчає розвиток зародків); біологія розвитку (вивчає процеси онтогенезу — індивідуального розвитку організмів).

Є й інші напрямки досліджень: вимерлі організми досліджує палеонтологія, еволюційна біологія вивчає походження видів, етологія — поведінку тварин, космічна біологія — можливість існування живих організмів у космосі та на інших планетах крім землі.

2. Екологія як комплексна наука про екосистеми

Сучасна загальна екологія має понад 50 напрямків (розділів і підрозділів), що об’єднані у два основні напрями: теоретична (класична) екологія та прикладна.

За рівнем і предметом досліджень існує поділ також на аутекологію, демекологію та синекологію . Крім того, існують спеціалізовані напрямки: палеоекологія, основи біоіндикації, екологічна токсикологія, радіаційна екологія та інші.

Прикладна екологія вивчає механізми руйнування біосфери, способи запобігання цьому та способи раціонального користування природними ресурсами її основними підрозділами є геоекологія, техноекологія, соціоекологія.

Також екологія може відрізнятися за об’єктами дослідження: екологія рослин, екологія тварин, екологія мікроорганізмів, екологія водних організмів тощо.

Залежно від середовища існування організмів: екологія суходолу, екологія океану, екологія прісних водойм, екологія високогір’я тощо.

На перетині екології з іншими науками існують напрямки:

• інженерна екологія (прикладна наука про взаємний вплив промисловості й навколишнього середовища);

• математична екологія (застосовує математичні моделі екологічних процесів);

• сільськогосподарська екологія (досліджує взаємний вплив сільськогосподарських рослин, тварин і навколишнього середовища);

• медична екологія (досліджує вплив навколишнього середовища на здоров’я людини) і т. д.

Сучасна екологія є комплексною наукою, що ввібрала в себе знання з географії, геології, хімії, фізики, соціології, фізіології людини та інших наук.

(слайд 1)

      Щоє спільним у цих  визначеннях? (спільні властивості живого)

Вивчивши спільні властивості живого, вчені дійшли згоди, що для формулювання визначення поняття життя треба виділити спільні властивості живих істот.

Живі істоти: – складаються з клітин; – живляться, поглинаючи речовину й енергію з навколишнього середовища, здійснюють обмін речовин, здатні до самооновлення і саморегуляції; – здатні до самовідтворення, тобто розмножуватися завдяки наявності генетичного апарату, що складається з ДНК, залишаючи потомство, яке зберігає основні властивості батьків; – відповідають на зовнішні подразники; – ростуть і розвиваються, тобто за час свого існування збільшуються в розмірах

Отже       (слайд 3)

ЖИТТЯ – це принцип існування біологічних систем, 

які відрізняються від неживого складністю та високою структурною 

й функціональною впорядкованістю, що підтримується завдяки 

здатності поглинати, перетворювати та передавати енергію ззовні.

Поглиблення темиТаким  чином  Фундаментальними властивостями живогоє  (Побудова схеми)

До складу живих організмів входять ті ж хімічні елементи, що і в об'єкти неживої природи. Проте співвідношення різних елементів в живому і неживому неоднакове.

Порівняйте хімічний склад живої та неживої природи. (слайд 4)

Який висновок можна зробити?

Елементарний склад неживої природи разом з киснем представлений в основному кремнієм, залізом, магнієм, алюмінієм і так далі В живих організмах 98% хімічного складу доводиться на чотири елементи - вуглець, кисень, азот і водень
• Організми існують як відкриті системи поглинаючи з навколишнього середовища різні речовини.Таким чином  відбувається процес Обміну речовин та енергії(самооновлення та саморегуляції)(слайд 4).

 Завдяки цьому відбуваються два процеси:живлення - поглинання поживних речовин з довкілля, розщеплення складних речовин на прості з вивільненням енергії, засвоєння поживних речовин організмом ,тадихання - процес поглинання кисню і виділення вуглекислого газу,

- Бесіда за запитаннями: 1. У чому полягає процес дихання? 2. Який газ організми(тварини та рослини) вбирають під час дихання? 3. Яке значення дихання в житті організмів?
Формування разом з учнями висновку: Кисень, що потрапляє в організм під час дихання, розщеплює складні органічні речовини до простих з виділенням енергії, яка необхідна для життєдіяльності всіх організмів нашої планети

Через кожен організм йде безперервний потік речовини і енергії.

При цьому незважаючи на безперервне оновлення речовини, структури в живому зберігаються, точніше, безперервно відтворюються, що пов'язано з інформацією, закладеної в нуклеїнових кислотах. Завдяки тому, що організми- відкриті системи, вони знаходяться в єдності з середовищем, а фізичні, хімічні та біологічні властивості навколишнього середовища обумовлюють здійснення всіх процесів життєдіяльності. Здійснення цих процесів обумовлена властивостями білків, особливостями  їх каталітичної активності.

Подразливість єважливим проявом життя  -  це  здатність живих організмів реагувати на певні впливи довкілля. Характер подразників, а, отже, й адекватні реакції-відповіді організмів на них різноманітні. Вони мають свої особливості у представників тваринного і рослинного світу.

Рухи є поширеною формою прояву подразливості - активні чи пасивні. У світі тварин рухи виявляються у вигляді таксисів. Це певне позитивне чи негативне переміщення відносноподразника (фототаксис,термотаксис, хемотаксис). Рослинам притаманні тропізми, настії , нутації. Рухи віддзеркалюють різні шляхи еволюційних перебудов і адаптацій організмів до середовища існування.

Проаналізуйте  види рухів зображених організмів (слайд 5)

1.Які  середовища життя вони мають?

2.Які пристосування у них є?

Однією з обов'язкових властивостей життя є  здатністьдо самовідтворення  (розмноження). (слайд 6) У процесі розмноження організми дають потомство, тобто виникають організми, схожі з батьківськими формами. Таким чином забезпечується спадкоємність між батьками і нащадками. У сучасних умовах організми можуть виникати шляхом розмноження.

Самовідтворення відбувається на всіх рівнях організації живої матерії

(згадайте які  рівні організації живої матерії є?).

 Завдяки репродукції не тільки цілі організми, але і клітини після поділу схожі на своїх попередників. Властивість до самовідтворення забезпечується ДНК. Крім ДНК, жодна інша структура клітини, зокрема і всі білки, такою властивістю не наділена. Здатність молекул ДНК до саморепродукції має винятковий зв'язок з процесом поділу клітин і розмноженням організмів. Розмноження є необхідною умовою існування будь-якого виду рослин і тварин.

Вправа знайдіть 5 відмінностей(слайд 7)

Яка закономірність свідчить про ці відмінності?

Спадковість і мінливість. Молекули ДНК мають виняткову стійкість. З цією властивістю ДНК пов'язана її участь в явищі спадковості - процесі відтворення організмами в ряду наступних поколінь схожих ознак і властивостей.

Що таке спадковість?

Спадковість — це здатність організму передавати свої ознаки, властивості й особливості розвитку від покоління до покоління. При розмноженні ознаки і влас­тивості передаються досить стійко. Проте існують і деякі відмінності. Спадковість - це не просто відтворення, копіювання. Вона завжди супроводжується мінливістю. При розмноженні організмів виникають нові властивості, це явище отримало назву мінливість. Що таке мінливість?

Мінливість - це здатність організмів набувати нових ознак і властивостей. При цьому виникає різноманітність, поява нових форм життя, нових видів організмів.

Мінливість – загальна властивість усіх живих організмівіснувати в різноманітних формах.Спадковість і мінливість - невід'ємні явища живої матерії. Вони проявляються в процесі розмноження організмів.

Ріст і розвиток.Ріст зв'язаний з обміном речовин. Якщо переважає анаболізм - відбувається ріст живої системи.(слайд 8)

Порівняйте які відмінності між типами розвитку організмів є?

Яке біологічне значення вони мають?

Ріст здійснюється на будь-яких рівнях біологічної організації: ріст клітин, ріст органів, ріст організмів, ріст популяцій тощо. Ріст супроводжується збільшенням маси органа, організму або зростанням числа особин у популяції тощо.

Властивістю живої матерії є здатність до розвитку - незворотної закономірної зміни біологічної системи. В результаті розвитку зазнає змін склад або структура системи, формується нова якість.

Розвиток складових організму носить назву онтогенез, або індивідуальний розвиток. Розвиток живої природи (еволюція) з утворенням нових видів, прогресивним ускладненням форм життя носить назву філогенез, або історичний розвиток.

(слайд 9 )

1. Як  тварини зображенні ?

2.Що є елементарною , структурною одиницею цих організмів?

3.Ці організми пов’язанні між собою?

4.Які форми взаємозв’язків існують між ними?

Отже ,всі ці характеристики мають назвудискретність і цілісність. 

Дискретність -(від лат. discretus - переривчастість, розділення) означає, що біологічна система (популяція, організм, орган, клітина) складається з відособлених або обмежених у просторі складових (види, особини, тканини, органели).

 Проте кожна з частин тісно пов'язана з іншою, тобто цілісність, вони взаємодіють між собою, утворюють структурно-функціональну єдність, структурну впорядкованість щодо виконуваної функції.

Дискретність забезпечує сталість перебігу біологічних процесів у часі і просторі. Взаємодія складових біологічної системи відбувається не ізольовано, а перебуває у зв'язку з оточуючим середовищем, вона відповідно реагує на стимули, які надходять зовні.

За таких умов біологічна система розглядається як цілісна система. Її складові утворюють цілісність, єдине ціле. Про це свідчать однотипність реакцій різних видів на дію подразника, взаємопереходи біохімічних реакцій, тотожність фізіологічних функцій тощо.

Життя багатолике. Всі його властивості об'єднує єдиний процес розвитку, який охоплює неживу при­роду, живу речовину і людське суспільство.

V. Закріплення знань і вмінь(5хв)

Виконання завдання у зошиті (роздаткові картки )

1. З’єднайте стрілками термін і його значення.

Живлення                              Здатність реагувати на зовнішній вплив

Дихання                          Процес надходження в організм поживних речовин та їх засвоєння

Подразливість                          Вбирання кисню з повітря для розкладання органічних речовин

Рух                                      Процес, унаслідок якого відбувається зміна організму

(з насіння виростає рослина)

Ріст                                     Зміна положення тіла або окремих органів у просторі

Розвиток                                           Відтворення собі подібних

Розмноження                       Збільшення розмірів та маси живих організмів
VI. Домашнє завдання(1хв)

Прочитати відповідний параграф  у підручнику, дати відповіді на запи­тання після параграфа.