Урок на тему: " Комахи: особливості будови, способу життя, їх роль у природі та значення у житті людини "

Тема.     Комахи:особливості будови,способу 

                життя,їх роль у природі та 

                значення у житті людини.                                    

              

Мета:
Освітня.     Ознайомити із будовою та процесами життєдіяльності класу Комах, визначити загальні ознаки пристосованості в зовнішній будові комах; розкрити основні відмінності комах від раніше вивчених безхребетних тварин.
Розвиваюча.   Розвивати уміння порівнювати біологічні об’єкти між собою, уміння аналізувати та робити відповідні висновки; розвивати пам’ять, увагу, спостережливість.
Виховна.   Виховувати бережливе ставлення до оточуючого середовища; сприяти екологічному вихованню та природоохоронній діяльності.
Тип уроку. Засвоєння нових знань.

   Форма уроку. Комбінована.
   Місце уроку в навчальній темі. Поточний.
    Методи і методичні прийоми:
1. Інформаційно - рецептивний:
а) словесний: розповідь-пояснення, опис, бесіда, повідомлення учнів, робота з підручником.
б) наочний: ілюстрація, демонстрація, ТЗН, презентація;
в) практичний: виконання лабораторної роботи.
Прийоми навчання: виклад інформації, пояснення, активізація уваги та мислення, одержання з тексту та ілюстрацій нових знань, робота з роздатковим матеріалом.
2.Репродуктивний. 
Прийоми навчання: подання матеріалу в готовому вигляді, конкретизація і закріплення вже набутих знань.
3. Проблемно - пошуковий: постановка проблемного питання.
Прийоми навчання: постановка взаємопов’язаних проблемних запитань, активізація уваги та мислення.
Міжпредметні  зв ’язки : географія, екологія.
Матеріали та обладнання: схеми, малюнки, таблиці, колекції травневого хруща.                                          
                                                                                                                                                               

Основні поняття та терміни: комахи, голова, груди, черевце, складні очі, ротовий апарат, крила, яйцеклад, захисне забарвлення, мімікрія, травна система, гемолімфа, мальпігієві судини, дихальця, трахеї, трахейні зябра, нервова система, рецептори, складні очі.

                                            ХІД УРОКУ                                            Слайд № 1

 І. Актуалізація опорних знань та чуттєвого досвіду учнів.      
            Дати відповіді на запитання.
1. Чому членистоногі найпоширеніші у природі?                          Слайд № 2
2. Від чого пішла назва цих тварин?
3. Які особливості зовнішньої будови: відділи тіла,   покриви.                              4. (Мозковий  штурм) 

5. Що таке гемолімфа?                                                                                                  - До членистоногих належать тварини (раки, жуки, метелики, воші, краби, мухи,  бджоли, скорпіони, комарі, метелики, креветки, блохи, багатоніжки.        - На які класи поділяються членистоногі?                                      Слайд № 3                                                          - Середовища життя.

ІІ. Мотивація навчально-пізнавальної діяльності учнів.        Слайд № 4
      Комахи — це найчисленніші на планеті живі істоти. За оцінками, кількість видів комах набагато перевищує 1 млн,  що становить 70% всіх видів тварин, які поширені на Землі. Крім цього, процес відкриття все  нових видів комах досі триває.

                Комахи опанували усі середовища існування, так вони живуть в грунті (на глибині  до 12 м),на поверхні грунту, в прісних водоймах, також комахи багатьох видів вміють літати. Дані тварини поширені в різноманітних куточках планети, наприклад, від спекотних пустель аж до тропічних лісів, і від гірських вершин до глибоких печер. Однак єдине середовище існування, що не підкорилося комахам на планеті ,— це  морська вода.

      Проблемне запитання до учнів: «Як Ви гадаєте, чим можна пояснити таку величезну видову різноманітність комах та їх панівне становище серед усіх тварин на Землі?»

            Щоб дати вичерпну відповідь на це запитання, слід детально вивчити зовнішню і внутрішню будову комах.

       Отже, тема сьогоднішнього уроку «Клас Комахи. Загальна характеристика комах» (учні записують тему в зошит).                                          Слайд № 5

                                                             План

• Загальна характеристика класу Комахи.

• Зовнішня будова комах.

• Лабораторна робота №6. Вивчення ознак пристосованості до середовища існування у зовнішній будові комах. 

                   ІІІ. Сприймання та засвоювання учнями нового матеріалу.
   Комахи — це членистоногі тварини, які ведуть переважно наземний, наземно  - повітряний  спосіб життя. Характерною ознакою усіх комах являється наявність міцних покривів тіла ( зовнішнього скелета) та здатність розмножуватися в величезній кількості.

Клас Комах налічує багато видів тварин за припущенням учених. . Багато видів науці ще не відомо. До них належать добре відомі тварини: жуки, метелики, комарі, бабки, таргани, мухи, клопи, попелиці, бджоли та джмелі.   

     Вражає і чисельність комах. Учені підрахували, що на кожного мешканця Землі припадає понад 250 млн особин комах.   Розглянемо особливості способу життя, будову і системи органів комах на прикладі травневого хруща.                                                                                         Серед них відомі «карлики» завдовжки частки міліметра (деякі їздці та жуки) і «велетні». Наприклад, тропічні жук-слон (Південна Америка) та жук -голіаф (Африка) сягають до 15 см завдовжки, а нічний метелик агріпіна (Південна Америка) - до 25 см у розмаху крил. В Україні найбільші комахи - жук-олень (до 7,5 см завдовжки) та метелик велике нічне павичеве око (до 15 см у розмаху крил).
                                                       Зовнішня будова тіла.               Слайд № 6

        Тіло комах розділене на окремі сегменти, має двобічну симетрію. Групи подібних між собою сегментів утворюють відділи тіла комах. Виокремлюють три відділи тіла комах — голову, груди й черевце. Голова комах утворена шляхом злиття  5 сегментів. Груди складаються з трьох сегментів. Кількість сегментів, що входять до складу черевця комах, варіює від 4 до 11. Розвинених кінцівок на черевці немає, але можуть зберігатися їхні рудименти. Розміри комах варіюють у широких межах — від часток міліметра до 25 см.

    Голова зовні вкрита суцільною капсулою з кутикули.            Слайд № 7

З обох боків голови хруща є двоє складних (фасеточних) очей,. Кожне око складається з кількох тисяч простих очок.

         Попереду очей стирчить пара вусиків з кількома розширеними пластинками на кінцях. Пластинки ( вусики у інших комах) — це органи нюху (дотику). Крім того, в основі вусиків багатьох видів розташований особливий орган, здатний сприймати рухи повітря або струси поверхні. В самця хруща вони розвиненіші, ніж у самиці. Голова наче втиснута в передню частину грудей. Тому хрущ може нахиляти голову, але не здатний повертати її в різні боки. З нижнього боку голови знаходиться рот. Спереду міститься непарна верхня губа, що має вигляд поперечної пластинки. За нею видно дві пари парних  щелеп (верхні й нижні) і нижня непарна губа, які оточують ротовий отвір з боків і знизу.  На нижніх щелепах і нижній губі є по парі лапок — це органи дотику й смаку.

                                 Будова ротових апаратів.                                       Слайд № 8                                  

            Серед комах є хижаки, споживачі мертвої органіки, кровосисні та паразитичні види тощо. У зв’язку з пристосуванням до споживання різних видів їжі у них виникли й різні типи ротових апаратів.                                        Так, хрущ живиться листками рослин. Ротові органи у нього слугують для подрібнення їжі та мають назву гризучого ротового апарату. У комах, що споживають рідку їжу, різні частини ротового апарату перетворилися на хоботок, яким вони смокчуть (метелики) або злизують (мухи) нектар, соки та інші рідини. У комах, які живляться соками рослин чи кров’ю тварин (комарів, бліх, вошей, клопів, попелиць тощо), проколюючи перед цим покриви жертв, ротовий апарат колючо-сисного типу. Їхній сисний хоботок розташований усередині особливого футляра, до складу якого входять голкоподібні видозміни ротових органів.

                 Груди комах складаються з трьох сегментів:                 Слайд № 9

 передньо-, середньо- та задньогрудей

          До нижньої частини кожного сегмента приєднана пара ніг. На кінцевому членику ніг розташовані кігтики,  хрущ міцно чіпляється за гілки та листки й спритно лазить по них. На рівному місці він пересувається повільно; а часто ще й присоски (наприклад, у мух), за допомогою яких комахи здатні пересуватися по вертикальних поверхнях.
     До верхніх бічних кутів середньо- та задньогрудей у більшості дорослих комах приєднані дві пари крил: передня та задня. Крила - це подвійні пластинчасті складки покривів, всередині яких розміщена система трубкоподібних потовщень - жилок. Жилки виконують опорну функцію, створюючи скелет крила.

       У різних груп комах крила відрізняються за будовою. Крила з небагатьма жилками називають перетинчастими (у метеликів, бджіл тощо). Сітчасті крила мають густу сітку жилок (наприклад, у бабок).

       На спинній частині хруща видно лише передні груди, дві інші частини, і майже все черевце зверху, вкрито твердими надкрилами з довгастими реберцями. Це видозмінені передні крила. Надкрила зверху захищають перетинчасті крила й спинну частину черевця з м’яким покривом. Тверді передні крила — характерна ознака всіх жуків, яких за це називають твердокрилими. Перед польотом хрущ трохи піднімає і відводить убік надкрила, випрямлює складені під ними крила та злітає. У польоті надкрила мають для хруща таке саме значення, як тримальні поверхні для літака, а крила виконують роль пропелерів.

          У багатьох інших комах, наприклад метеликів, бабок, бджіл, щільність усіх чотирьох крил однакова. Багато комах чудово літають. Шукаючи їжу або рятуючись од ворогів, вони завдяки крилам долають великі відстані. Літаючи, самці знаходять самиць.

      Крила є лише у дорослих комах. Деякі види втратили крила внаслідок пристосувань до паразитичного (воші) чи наземно-ґрунтового (робочі особини мурашок чи термітів) способів життя. 

    Черевце у різних груп комах складається з різної кількості сегментів.

     Черевце хруща нерухомо з’єднане з грудьми. Воно складається з восьми сегментів і помітне тільки знизу, бо верхня частина його прихована надкрилами. З-під них виступає тільки загострений кінчик черевця.

   У більшості сегментів черевця з боків розташовані отвори - дихальця, якими назовні відкриваються органи дихання.

    Черевце комах позбавлене кінцівок або вони видозмінені на органи (копулятивний)  парування, яйцеклад (у самок коників) чи жало (у ос і бджіл). 
 

                                                          Покриви тіла.

       Зовні тіло комах укрите хітиновою кутикулою. Її основу становить хітин (полісахарид, до складу якого входить Нітроген). Затвердіння кутикули зумовлює просочування її особливими білками. Зовнішній шар кутикули є водонепроникним. На поверхні кутикули є вирости — волоски, лусочки, щетинки.

       Волоски можуть виконувати покривні, чутливі або захисні (отруйні волоски) функції. За рахунок заломленням світла в шарах хітину або в лусочках, розташованих на крилах у комах, може виникати так зване фізичне забарвлення. Хімічне забарвлення (за рахунок пігментів у кутикулі, жировому тілі або гемолімфі) також спостерігається досить часто.. . А металічно-блискуче або переливчасте забарвлення комах зумовлене заломленням світла у напівпрозорих верхніх шарах кутикули або її виростах (волосках, лусочках тощо).

                                        Опорно – рухова система.  

      Опорно-руховий апарат  типовий для типу Членистоногі. Для пересування використовуються ходильні кінцівки, а для польоту — крила. Між внутрішніми органами розташована пухка сполучна тканина - жирове тіло.

Мускулатура розвинена добре. Завдяки надзвичайній силі скорочень м’язів комахи можуть пересувати вантаж, що перевищує масу їхнього тіла до 25 разів.                                                  

     Ще одна особливість деяких м’язів комах - здатність до скорочення з дуже високою частотою. Так, у бджіл і мух м’язи, що рухають крила, здатні скорочуватися до 300, а у деяких комарів - до 1000 разів за секунду. Це забезпечує різноманітні рухи, зокрема політ.

         З енергетичної точки зору, політ - досить економний спосіб пересування. Долаючи певну відстань за допомогою ніг, комахи витрачають енергії вдвічі більше, ніж під час польоту на таку саму віддаль. Найбільша швидкість польоту у бабок - до 120 км за годину. Але найдосконаліший політ притаманний мухам. Так, мухи - дзюрчалки, подібно до гелікоптерів, можуть зависати над квітами.
                                                     

    Травна система.                                                                                 Слайд № 10

           Травна система  представлена диференційованим травним трактом. Передня кишка поділяється на рот, глотку, стравохід, який часто розширюється у воло та жувальний шлунок. Печінки у комах немає. Є слинні залози, залозисті клітини середньої кишки та ректальні залози, що забезпечують всисання води. Середня кишка утворює складки. Задня кишка виводить продукти обміну речовин. Ротові апарати різних типів. У багатьох рослиноїдних форм у кишечнику оселяються симбіотичні мікроорганізми, що забезпечують перетравлювання клітковини.

         Їжа перетравлюється за допомогою слини та травного соку, який виділяють залозисті клітини середнього відділу кишечнику. Певні види комах здатні до позакишкового травлення. Наприклад, личинки сонечок і жуків-плавунців впорскують травні соки в тіло здобичі, які перетравлюють її вміст.

                                                 Видільна система.        

         Видільна система — це пучок тонких трубочок, так званих мальпігієвих судин, які містяться у порожнині тіла. З одного боку вони замкнуті, а другим кінцем відкриваються в кишечник. Продукти обміну відфільтровуються крізь усю поверхню мальпігієвих судин, а потім усередині в них перетворюються на кристали. Згодом ці кристали потрапляють у кишечник і разом з неперетравленими рештками їжі видаляються з організму. Деякі шкідливі речовини, особливо отрута, нагромаджуються й ізолюються в жировому тілі.

                                                  Дихальна система.      

       Дихання в комах здійснюється трахеями. Дихальна система представлена добре розвиненою мережею повітроносних трубок — трахей. Вони відкриваються на поверхню тіла невеличкими отворами — дихальцями. Вентиляція трахей у багатьох видів здійснюється рухом черевця.

          А як дихають водяні комахи?  Деякі комахи (жуки водолюби, клоп гладун) що живуть під водою, періодично піднімаються на поверхню і запасають повітря під надкрилами, де воно утримується волосками з незмочуваною поверхнею. У водних форм можуть функціонувати трахейні зябра — тонкостінні вирости тіла, густо пронизані трахеями. Їхні найтонші відгалуження своїми кінцями можуть проникати всередину окремих клітин, забезпечуючи ефективне постачання кисню. Назовні трахеї відкриваються отворами - дихальцями.Частина з них (наприклад, жуки-плавунці та водолюби, клопи гладун і водяний скорпіон) дихає атмосферним киснем. Для цього їм потрібно періодично підпливати до поверхні води та захоплювати повітря через дихальця. Натомість личинки багатьох водяних комах (як-от, бабок та одноденок) дихають киснем, розчиненим у воді. Вони мають особливі трахейні зябра - утвори, розташовані на поверхні тіла або у задньому відділі кишечнику.
                                            Кровоносна система.                          

       Кровоносна система комах незамкнена. Кров ( гемолімфа – жовтуватого кольору), що є в порожнині тіла, безпосередньо омиває внутрішні органи і тканини, віддаючи їм поживні речовини й забираючи шкідливі продукти життєдіяльності. Вона не переносить кисню й вуглекислого газу, тобто не бере участі в диханні.

           Кров рухається завдяки роботі серця, що являє собою довгасту м’язисту трубку й міститься в спинній частині тіла над кишечником. Ритмічно пульсуючи, серце переганяє кров од заднього кінця до переднього. Руху крові у зворотному напрямі перешкоджають клапани серця. Коли серце розширюється, кров надходить до нього із задньої частини тіла крізь бокові отвори, що мають клапани. Таким чином, кров у порожнині тіла тече від переднього кінця до заднього, а потім, попадаючи в серце завдяки його пульсації, знову спрямовується до голови.                                                      

                                                      Нервова система.            

       Нервова система в хруща, як і в усіх членистоногих, складається з навкологлоткового кільця і черевного нервового ланцюжка. У голові внаслідок злиття скупчень нервових клітин утворюється головний мозок. У комах, що характеризуються складною поведінкою (наприклад, у мурашок, джмелів, бджіл), розміри головного мозку та інші нервові вузли збільшені внаслідок їх злиття.

                                             Органи чуття.                                             Слайд № 11

       Органи чуття у комах добре розвинені.  крім зору, комахи наділені дотиком, гострим нюхом, смаком, слухом, гігротермічним чуттям . Фасеткові очі комах розташовані на першому сегменті голови. Нерідко є ще декілька простих очок (наприклад у медоносної бджоли). Багато видів мають гарний зір. Так, бджоли можуть розрізняти форму предметів і деякі кольори (червоний, жовтий, зелений, синьо-фіолетовий, ультрафіолетовий). Усі комахи здатні сприймати коливання температури. Терморецептори локалізовані у них в особливих волосках на члениках ніг. У багатьох комах розвинені органи слуху, утворені волосками на ногах і черевці. Дуже добре розвинені органи хімічного чуття і нюху. Смакові рецептори містяться на ротових частинах і на лапках. Комахи чутливі до рівня вологості повітря та магнітних полів. 

                            Розмноження і розвиток.                                        Слайд № 12

      Майже всі комахи роздільностатеві. Статева система самиць складається з двох яєчників, у яких розвиваються яйця. Яєчники, переходячи в трубчасті яйцепроводи, основами зливаються в один непарний яйцепровід, крізь який дозрілі яйця виводяться назовні. У статевій системі самиці є сім’яприймач-резервуар, у який містяться сперматозоїди самця.

          Дозрілі яйця запліднюються цими сперматозоїдами. Органи розмноження самця — це два сім’яники, що переходять у сім’япроводи, з’єднані в непарний сім’явипорскувальний канал.

       У багатьох видів добре виражений статевий диморфізм: самці та самиці відрізняються за розмірами, забарвленням, розвитком крил, будовою ротового апарату. У більшості метеликів і жуків запліднення зовнішньо-внутрішнє. У цьому випадку сперматозоїди виводяться в навколишнє середовище й вкриваються захисною оболонкою, що запобігає їхньому висиханню. Самиця підбирає їх за допомогою статевих придатків. Часто зустрічається внутрішнє запліднення, коли сім'яна рідина вводиться безпосередньо в статеві шляхи  самиці. Іноді яйця розвиваються шляхом партеногенезу (попелиці).

        Жуки відкладають яйця в ґрунт на глибину 20 — 40 см, купками по 5 — 20 штук. Яйця овальні, білі, завбільшки 2х3 мм. Через 24- 25 або 40 — 50 днів, залежно від температури ґрунту, з них з'являються дрібні брудно-білого кольору шестиногі личинки. Личинки подальших віків — білі, великі, з-подібні. Голова брунатна, з жовто-бурими щелепами. На анальному сегменті черевця розташовано 2 ряди по 25 — 30 дрібних щетинок конічної форми . Личинки останнього віку досягають довжини 45 — 65 мм. Личинки першого року харчуються гумусом, старші — мертвим і живим корінням різних рослин. У північній і середній Європі генерація 4-річна, в тепліших південних областях 3-річна. Обертання в лялечку личинок останнього віку відбувається в червні-липні в земляній колисці. Лялечка вільна, жовтувата. Стадія лялечки 30 — 40 днів. Зимує імаго. У посушливі роки з жарким літом і осінню можливий вихід невеликої кількості жуків восени.( Імаго – доросла статево зріла комаха.)

                    Практично в усіх комах у життєвому циклі присутня личинка — їм властивий розвиток із перетворенням. У разі розвитку з неповним перетворенням личинка веде такий самий спосіб життя, як і доросла особина — імаго. У разі розвитку з повним перетворенням личинка виходить з яйця на ранніх етапах розвитку. На стадії лялечки відбувається руйнування личинкових органів і формування органів імаго. Ріст комах супроводжується линянням. Доросла комаха не линяє. Статеві залози парні, запліднення внутрішнє. Розвиток комах супроводжується зміною стадій (фаз) і перетворенням — метаморфозом. При неповному перетворенні виражені тільки 3 стадії: яйце — личинка — доросла комаха. При повному: яйце — личинка — лялечка — доросла комаха.

               У класі Комахи виділяють понад 35 рядів. Серед них ряди з неповним перетворенням: Бабки, Тарганові, Прямокрилі, Воші, Терміти, Рівнокрилі, Клопи. Розвиток із повним перетворенням характерний для представників таких рядів: Жорсткокрилі (Жуки), Лускокрилі (Метелики), Двокрилі, Блохи, Перетинчастокрилі

                                                                                                                    Слайд № 13

            Комахи відіграють надзвичайно важливу роль у наземних та прісноводних біоценозах завдяки своїй чисельності, біомасі та різноманітності живлення. Величезне значення комах у кругообігу речовин у природі. Комахи входять до складу різноманітних ланцюгів живлення і беруть участь у процесі ґрунтоутворення. Вони запилюють квіткові рослини і виконують санітарну роль у природі.

        З давніх часів людина розводить деякі види комах для одержання від них цінної продукції. Насамперед, це медоносна бджола, яка дає людині мед, прополіс, пергу, маточкове молочко, віск. Розводять і шовковичного шовкопряда для одержання натурального шовку.

         Велике значення мають комахи в сільському та лісовому господарстві у зв’язку з розвитком біологічних заходів боротьби з комахами-шкідниками. Комахи — досить зручний об’єкт для найрізноманітніших наукових досліджень.

ІV. Осмислення об‘єктивних зв’язків та взаємозалежностей у вивченому матеріалі.

Виконання Лабораторної роботи № 6:                                   Слайд № 14

Тема :“Вивчення ознак пристосованості комах до середовища  існування у    

             зовнішній будові ”.

 Мета: вивчити будову тіла травневого хруща та її особливості і виявити ознаки, які б підтвердили його пристосованість саме до сухопутного способу життя.

Обладнання: лупа, фіксовані препарати травневих хрущів, препарувальна голка.

                                                         Хід роботи

1. Розглянь, зі скількох відділів складається тіло хруща. Які органи містяться на кожному з відділів тіла хруща?

2. Скільки вусиків на голові в травневого хруща? Розглянь за допомогою лупи ротовий апарат комахи.

3. Поклади хруща на спину. Скільки в нього ніг? Зі скількох члеників гадається нога? Чим вона закінчується? На скільки сегментів поділені груди хруща? До якого сегмента прикріплюються ноги?

4. Трохи підніми надкрила препарувальною голкою і розглянь під ними прозорі крила. Намалюй форму крила і зроби малюнок його жилкування. Опиши будову крила комахи і поясни, навіщо потрібні жилки.

5 . Чи є  крила хруща його кінцівками?

6. Уважно розглянь черевце і знайди на ньому дихальця. Полічи їх кількість..

7. Зроби висновок про те, які особливості будови є підтвердженням пристосованості травневого хруща до сухопутного способу життя. Запиши висновок у зошит.

V. Узагальнення та систематизація знань.                                      Слайд № 15
Комахи — членистоногі тварини із трьома парами ніг. В них рідко виокремлюються голова, груди та черевце. Переважна частина всіх комах має крильця, а на своїй голові — пару вусиків
VІ. Підведення підсумків уроку.                                                       Слайд № 16

VІІ. Надання та пояснення домашнього завдання.
         Вивчити § 24     ст.112.     У зошитах завдання №3 ст. 44.       Слайд № 17