Урок "МІЖДИСЦИПЛІНАРНІ ЗВ’ЯЗКИ БІОЛОГІЇ ТА ЕКОЛОГІЇ"

ДНЗ «Борщівський професійний ліцей»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ТЕМА УРОКУ: МІЖДИСЦИПЛІНАРНІ ЗВ’ЯЗКИ БІОЛОГІЇ ТА ЕКОЛОГІЇ.

 

 

 

 

 

Двадцять перше століття — це століття біології, що прийшло на зміну століттю фізики.

БІОЛОГІЯ стала не лише фундаментальною наукою про життя в усіх його проявах, а й частиною людської культури й духовності суспільства, що суттєво впливає на всі галузі діяльності людини.

Сучасна біологія - це система наук про життя, про БІОСИСТЕМИ.

 

 

 

 

Підготувала викладач біології та хімії

вищої категорії, старший вчитель

Фургач Т.Й.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ТЕМА УРОКУ: МІЖДИСЦИПЛІНАРНІ ЗВ’ЯЗКИ БІОЛОГІЇ ТА ЕКОЛОГІЇ

Мета: повторити та поглибити знання учнів про біологію як комплексну науку, її галузі, розглянути взаємодію біології та екології на сучасному етапі розвитку цих наук, їх зв’язки з іншими науками; з’ясувати основні галузі застосування біологічних досліджень; розвивати вміння узагальнювати матеріал, створювати та аналізувати схеми, розвивати логічне мислення, комунікабельність, спостережливість; сприяти зацікавленості у вивченні біології і екології, усвідомленню необхідності бережливого ставлення до навколишнього середовища.

Тип уроку: урок засвоєння нових знань.

Матеріали та обладнання: портрети видатних біологів (паперові чи електронні), комп’ютер, проектор, презентація.

ХІД УРОКУ

І. ОРГАНІЗАЦІЯ КЛАСУ

Вітаю учнів з початком навчального року (адже це перший урок біології у навчальному році), налаштовую їх на плідну співпрацю при вивченні предмету «Біологія і екологія», знайомлю з загальними вимогами щодо безпеки життєдіяльності.

ІІ. АКТУАЛІЗАЦІЯ ОПОРНИХ ЗНАНЬ УЧНІВ

1. «Біологія як шкільний предмет та наука: що ми вже знаємо про неї?» - мозковий штурм.

2. Вправа «Впізнай відкриття по обличчю» - учні об’єднуються у малі творчі групи (четвірки),   демонструю портрети видатних біологів, а учні у групах обговорюють та вказують на найвидатніші наукові досягнення цих вчених в галузі біології (слайди 2 -7).

Портрети вчених: Р. Гук (один із перших сконструював мікроскоп, за допомогою нього розглянув зріз корка, увів термін «клітина»), Г. Мендель (відкрив закони успадкування ознак організмів), С. Навашин (подвійне запліднення у квіткових рослин), К. Лоренц (засновник етології, закономірності поведінки тварин, типи угруповань тварин), І. Мечников (клітинний імунітет, фагоцитоз), В. Вернадський (вчення про біосферу, зокрема наголошую про визначну роль вченого у розголошенні інформації про голодомор у 1933році на всесвітній конференції).

3. Бесіда про біологічні науки (ботаніка, зоологія, генетика, мікологія, мікробіологія, вірусологія, анатомія, фізіологія, цитологія, гістологія).

 

ІІІ. МОТИВАЦІЯ НАВЧАЛЬНОЇ ДІЯЛЬНОСТІ УЧНІВ

Двадцять перше століття — це століття біології, що прийшло на зміну століттю фізики. БІОЛОГІЯ стала не лише фундаментальною наукою про життя в усіх його проявах, а й частиною людської культури й духовності суспільства, що суттєво впливає на всі галузі діяльності людини. Сучасна біологія - це система наук про життя, про БІОСИСТЕМИ.

ІV. ВИВЧЕННЯ НОВОГО МАТЕРІАЛУ

1. Міждисциплінарні зв’язки біології

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

•                 Науки, що виникли завдяки взаємодії біології з іншими природничими  науками:

•            завдяки взаємодії біології з хімією виникла біохімія;
•            фізичні процеси життєдіяльності організмів досліджує біофізика;
•            закономірності поширення живих організмів на нашій планеті вивчає біогеографія;

 Жодну з біологічних наук нині неможливо уявити без взаємодії з математикою: наприклад, застосовування математичних методів оброблення зібраного матеріалу. Математичні моделі дають можливість не тільки вивчати явища, які неможливо спостерігати, а й прогнозувати наслідки тих процесів, які можуть відбуватися в майбутньому.

•                 Науки, що виникли завдяки взаємодії біології з технічними науками:

•            космічна біологія вивчає особливості функціонування живих істот в умовах космічних апаратів;
•            біоніка досліджує особливості будови та життєдіяльності організмів для створення різних технічних систем і приладів;
•            радіобіологія – наука про вплив різних видів іонізуючого та неіонізуючого випромінювання на живі системи різних рівнів;
•            кріобіологія – про вплив на живу матерію низьких температур.

•                 Науки, що виникли завдяки взаємодії біології з суспільно-гуманітарними науками:

•            біосоціологія, або соціобіологія, – це система поглядів на розвиток і функціонування людського суспільства, що базується на законах еволюції органічного світу;
•            філософія біології висвітлює філософські проблеми сучасної біології;
•            антропологія – наука про походження та еволюцію людини якособливого біосоціального виду.

Дані біологічних наук про людину (анатомії, фізіології, генетики людини тощо) слугують теоретичною базою медицини (науки про здоров’я людини та його збереження). Унаслідок взаємодії цих наук виникла медидична біологія.

 

 

 

 

 

 

 

Біологічні науки, які вивчають розвиток, організацію та функціонування різних груп організмів та їхніх угруповань	Науки, які вивчають окремі групи організмів та неклітинні форми життя	Прикладні науки
Молекулярна біологія	Вірусологія	Біотехнологія
Біохімія	Бактеріологія	Селекція
Біофізика	Мікологія	Медична біологія
Цитологія	Ботаніка	Ветеринарія
Гістологія	Зоологія	Агробіологія
Анатомія та фізіологія		Біоніка
Генетика
Біологія індивідуального розвитку
Палеонтологія
Еволюційне вчення
Систематика
Біогеографія
Екологія

 

2. Міждисциплінарні зв’язки екології – розповідь.

Екологія – наука про взаємозв’язки живих організмів та їхніх угруповань між собою і з навколишнім середовищем. Вона виникла як біологічна наука понад 150 років тому. Термін «екологія» запропонував  Е. Геккель в 1866 році. Завдяки взаємодії екології з технічними та суспільно-гуманітарними науками її зміст значно розширився:

•                 соціальна екологія (соціоекологія) досліджує проблеми взаємодії людського

суспільства (соціуму) та навколишнього середовища;

•                 техноекологія вивчає техногенні чинники впливу на довкілля;
•                 радіоекологія досліджує вплив іонізуючого випромінювання на організми та їхні угруповання;
•                 агроекологія, або сільськогосподарська екологія, досліджує вплив різних екологічних

факторів на агроценози;

•                 ландшафтна екологія вивчає просторове різноманіття, структуру та функціонування різних ландшафтів.

 

3. Як пов’язані між собою біологія та екологія? Обговорення взаємодії екології з іншими біологічними науками. Аналіз схем (слайд 12) :

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Модель зв’язків біологічних дисциплін                   Сучасна модель зв’язків  

                                                                                                   біологічних

               (за Ю. Одумом)                                                                  дисциплін

(зеленим кольором позначена екологія, іншими – різні біологічні науки)

Видатний американський еколог і зоолог Ю. Одум 1953 року запропонував модель зв’язків біологічних наук у вигляді своєрідного «листкового пирога», у якій екології відводилася роль одного із «шарів» серед фундаментальних дисциплін. На думку сучасних вчених, на сьогодні екологія є тим стрижнем, який об’єднує різноманітні біологічні науки та забезпечує їхню взаємодію. Сучасна екологія є міждисциплінарною самостійною наукою, пов’язаною з багатьма іншими науками і передусім з біологією. Екологічні знання необхідні для досліджень з ботаніки, зоології, фізіології, морфології, систематики, біогеографії, еволюційної біології, генетики, біотехнології, оскільки біологічні системи – це відкриті системи, що взаємозв’язані із навколишнім середовищем триєдиним потоком речовин, енергії та інформації. При цьому екологія є біологічною наукою через те, що досліджує біологічні системи та їхні властивості.

Висновок: екологія найтісніше взаємодіє з іншими біологічними науками.

 

4. Основні напрямами сучасних біологічних досліджень – розповідь вчителя з елементами бесіди.

Основні напрямами сучасних біологічних досліджень:

1) вивчення механізмів регуляції процесів на всіх рівнях організації живого з метою пізнання закономірностей життя;

2) вивчення законів існування та розвитку біосфери з метою встановлення гармо-

нійних відносин між природою та суспільством;

3) дослідження біологічних процесів з метою конструювання на їх основі нових біологічних й технічних систем;

4) вивчення впливу умов космосу на організм для з’ясування механізмів адаптації живих істот до дій космічних чинників;

5) дослідження біологічних процесів і об’єктів з метою використання знань для біотехнологічного виробництва ліків, харчових продуктів, сировини, використання сонячної енергії, добування екологічно чистого палива, електроенергії, охорони природи, визначення можливостей використання генетично модифікованих харчових продуктів;

6) дослідження механізмів діяльності мозку з метою пізнання закономірностей регуляції процесів мислення, пам’яті, емоцій тощо;

7) вивчення механізмів спадковості й мінливості з метою розроблення методів раннього діагностування та виліковування спадкових хвороб людини, лікування нових інфекційних хвороб, дослідження захворювань рослин та механізмів фітоімунітету;

8) вивчення молекулярних і клітинних реакцій організмів на глобальні катастрофічні зміни клімату на планеті;

9) вивчення закономірностей старіння живих істот для подовження тривалості життя і розв’язування проблем довголіття людини.

Основні глобальні проблеми людства

1. Геополітичні (проблеми війни і миру, тероризму)

2. Екологічні (зменшення біорізноманіття тощо)

3. Демографічні (наприклад, зміна кількості населення Землі)

4. Соціальні (проблеми охорони здоров’я, освіти)

5. Економічні (енергетичні, сировинні, продовольчі)

 

Висновок: XXI століття – століття біології (із резолюції ЮНЕСКО).

 

5. Основні галузі застосування біологічних та екологічних досліджень – робота учнів в малих творчих групах за завданням: використовуючи свої знання з вивчених курсів біології в попередніх класах, підручник, Інтернет з’ясуйте в яких сферах людської діяльності використовуються досягнення біологічної науки.

Звіт малих творчих груп про виконану роботу. Обговорення, доповнення і уточнення вчителя (слайд 13).

 

Основні галузі практичного застосування результатів біологічних та екологічних досліджень:

Збереження здоров’я людини

• розроблення нових методів діагностики та лікування захворювань

• профілактика захворювань, розроблення рекомендацій щодо здорового способу життя

• створення сучасних ефективних ліків

• корегування спадкових захворювань і вад на молекулярному та клітинному рівні

Забезпечення людства продовольством

• створення нових високопродуктивних штамів мікроорганізмів, порід тварин, сортів рослин, стійких до паразитів і шкідників, а також до дії інших несприятливих чинників

• лікування та профілактика захворювань свійських тварин

• підвищення продуктивності агроценозів

 

Захист навколишнього природного середовища

• розроблення методів захисту та очищення довкілля від забруднення

• захист біорізноманіття

• розроблення ефективних засад раціонального природокористування

 

V. ЗАКРІПЛЕННЯ ТА СИСТЕМАТИЗАЦІЯ ЗНАНЬ

1. Завдання на застосування знань. «Кріобіологія»

Досягнення сучасної біології сприяли виникненню нових напрямів, розділів

й дисциплін. Зіставте біологічні відкриття з розділами біології та отримайте назву технології збереження організмів у стані глибокого замороження та можливості їхнього оживлення (слайди 14-15).

 

1 Відкриття генетичного коду, механізмів синтезу генів	А   Радіобіологія
2 Відкриття просторової структури ДНК	І1   Клітинна інженерія
3 Створення перших гібридних клітин	І2   Біокібернетика
4 Відкриття принципів організації живих організмів	К1  Генна інженерія
5 Відкриття принципів організації білкових молекул	К2  Цитогенетика
6 Дослідження закономірностей управління в біосистемах	Н   Протеоміка
7 Відкриття ролі хромосом у спадковості	О   Біоніка
8 Дослідження впливу йонізуючого випромінювання на живе	Р    Молекулярна біологія

 

2. Зіставте назви запропонованих об’єктів і явищ рослинного світу з визначеннями, що пояснюють їхнє застосування в біоніці, та отримайте прізвище видатного архітектора,який часто звертався до ідей живого. Кульмінацією творчості митця став собор Святої Родини у Барселоні (слайди 16-17).

1 Крилатка	А Стебло пшениці як модель для конструювання висотних споруд
2 Соломина	Г Плід клена як модель для вивчення обертальної підйомної сили крила
3 Жилки	Д Утворення паралельних хвилястих складок чи вигинів
4 Гофрування	І Зміцнення виробів або конструкцій елементами з міцнішого матеріалу
5 Армування	У Судинно-волокнисті пучки як опорна конструкція листків

                                                                                                                                                  

 

 

Висловіть свої судження про значення біологічних знань в архітектурі, зокрема й для розвитку людства загалом.

3. Бесіда за запитаннями:

1. Які основні біологічні науки ви знаєте?

 2. Чому сучасні біологічні дослідження неможливі без застосування математичних методів?

3. Які науки досліджують питання збереження та поліпшення здоров’я людини?

4. Як біологія та екологія взаємодіють з іншими науками ?

5. Яке значення має екологізація сучасної науки та практичної діяльності людини?

Поміркуйте: які винаходи людства сприяли розвитку біології?

VІ. ПІДСУМОК УРОКУ

Прийом «Мікрофон»

Учні відповідають на запитання:

1.           Що найбільше сподобалось на уроці?
2.           Що нового дізналися?
3.           Про що додатково  хотіли б дізнатися?

Вчитель дякує за плідну роботу на уроці.

VІІ. ДОМАШНЄ ЗАВДАННЯ

1. Опрацювати відповідний параграф підручника, схеми в робочому зошиті.

2. Підготувати коротке повідомлення щодо внеску в розвиток біології видатних українських учених-біологів (О. Ковалевського, І. Шмальгаузена (цього року , І. Мечникова,   С. Навашина, О. Фоміна, М. Холодного, О. Палладіна, Д. Заболотного, О. Богомольця, П. Костюка, С. Гершензона, О. Маркевича та ін.