Урок "Рівні організації біологічних систем. Основні методи біологічних досліджень"

УРОК ДЛЯ 9 КЛАСУ (З ЕКОЛОГІЧНИМ ВИХОВАННЯМ)

Тема. Рівні організації живої природи. Методи біологічних досліджень.

Цілі уроку:

освітня:формувати в учнів знання про метод, біологічних досліджень, значення досягнень біологічної науки в житті людини й суспільства; поглибити й розширити знання про властивості живих систем рівні організації живої природи;

розвиваюча:розвивати вміння ло­гічно мислити;

виховна: виховувати бережливе ставлення до природи й суспільства; профорієнтаційна робота — "професія еколог".

Основні поняття та терміни: біологія, екологія, життя; методи: описовий, порівняльний, експеримен­тальний, статистичний, моделювання, моніторингу; рів­ні: молекулярний, клітинний, тканинний, організмовий, популяційно-видовий, екосистемний або біогеоценотичний, біосферний.

Обладнання й матеріали: малюнки, таблиці, схе­ми, підручник, зошит.

Тип уроку: формування нових знань, умінь та навичок.

ХІД УРОКУ

Девіз уроку:

                                                                              Зібратися разом – це початок,

                                                                               Триматися разом – це прогрес,

                                                                             Працювати разом – це успіх.

Генрі Форд

1.   ОРГАНІЗАЦІЙНИЙ МОМЕНТ

II. ПЕРЕВІРКА ДОМАШНЬОГО ЗАВДАННЯ

  Заповніть схему "Сонечко".

Робота із зошитом

(Учитель заздалегідь готує записи на дошці.) 1. Установіть відповідність між наукою та її ви­значенням.

III. МОТИВАЦІЯ НАВЧАЛЬНОЇ ДІЯЛЬНОСТІ, ПОВІДОМЛЕННЯ ТЕМИ Й МЕТИ УРОКУ

Учитель пропонує скласти запитання до теми уроку й визначити його завдання.

1.  Що таке життя?
2.  Які властивості притаманні живим організмам?
3. Які рівні організації життя існують?

  "Мозковий штурм": аналіз епіграфу до уроку.

Заплелось в чотири пори року,

Закрутилось колесо життя.

Ніби став маленьким світ широкий,

 І роки, мов коні ті, летять.

Спокій навіть уві сні не сниться,

Що не день — бурхлива течія.

Що просить в життя, за що молиться?

                                                            (В. Геращенко)

IV. ВИВЧЕННЯ НОВОГО МАТЕРІАЛУ

План

1. Рівні організації живої матерії(розповідь учителя з елементами бесіди)

а) молекулярний;

б) клітинний;

в) тканинний;

г) організмовий;

д) популяційно – видовий;

ґ) екосистемний;

е) біосферний.

Рівні організації живої матерії — ієрархічно супід­рядні рівні організації біосистем, що відобража­ють рівні їх ускладнення. Слід підкреслити, що побудова універсального списку рівнів біосистем неможлива. Виділяти окремий рівень організації доцільно в тому випадку, якщо на ньому виника­ють нові властивості, відсутні у систем нижчого рівня. Наприклад, феномен життя виникає на клі­тинному рівні, а потенційне безсмертя — на попу­ляційному. Під час дослідження різних об'єктів або різних аспектів їх функціонування можуть виділятися різні набори рівнів організації. На­приклад, в одноклітинних організмів клітинний і організмовий рівні збігаються. Під час вивчення проліферації (розмноження) клітин багатоклітин­ного рівня може виникнути необхідність виділен­ня окремих тканинного й органного рівнів, оскіль­ки для тканини й органу можуть бути характерні специфічні механізми регуляції досліджуваного процесу. Біосистеми різних рівнів можуть бути подібні у своїх істотних властивостях, наприклад принципах регуляції, важливих для їхнього існу­вання параметрів.

Розрізняють такі рівні організації живої ма­терії:

  а) Молекулярний: на молекулярному рівні відбуваються хімічні процеси й перетворення енергії, а також зберіга­ється, змінюється і реалізується спадкова інформа­ція. На молекулярному рівні існують елементарні біологічні системи, наприклад віруси. Цей рівень організації живої матерії досліджують молекуляр­на біологія, біохімія, генетика, вірусологія.

 б) Клітинний: клітинний рівень організації живої матерії характеризується тим, що в кожній клітині як одноклітинних, так і багатоклітинних організмів відбуваються обмін речовин і перетворення енер­гії, зберігається та реалізується спадкова інфор­мація. Клітини здатні до розмноження і передачі спадкової інформації дочірнім клітинам. Отже, клітина є елементарною одиницею будови, життє­діяльності та розвитку живої матерії. Клітинний рівень організації живої матерії вивчають цитоло­гія, гістологія, анатомія.   

 в) Тканинний: тканинний рівень організації живого вивчає наука гістологія. Предметом гістології є вивченні структурно-функціональної організації різних типів тканин. Оскільки тканини утворюють органи, часто говорять про органо - тканинний рівень ор­ганізації живого, характерний тільки для багато­клітинних організмів.

г) Організмовий: у  багатоклітинних організмів під час інди­відуального розвитку клітини спеціалізуються за будовою та виконуваними функціями, часто формуючи тканини. З тканин формуються органи. Різні органи взаємодіють між собою у складі певної системи органів (наприклад, травна система). Цим забезпечується функціонував цілісного організму як інтегрованої біологічні системи (в одноклітинних організмів організмовий рівень збігається з клітинним). Таке функціонування насамперед пов'язане зі здійсненням обміну речовин та перетворенням енергії, забезпечує сталість внутрішнього середовища.  Організмовий рівень організації живої матерії вивчає багато наук, наприклад: ботаніка  - об'єкт дослідження - рослини , зоологія  - тварин, мікологія – гриби, бактеріологія – бактерії, анатомія – будова організмів, фізіологія – процеси життєдіяльності.

 д) Популяційно-видовий: усі живі організми належать до певних біологічних видів. Організми одного виду мають спільні особливості будови та процесів життєдіяльності екологічні вимоги до середовища існування. Вони здатні залишати плодючих нащадків. Особи  одного виду об'єднують у групи — популяції, живуть на певних частинах території поширення  певного виду. Популяції одного виду більш-менш відмежовані від інших. Популяції є не тільки елементарними одиницями виду, а й еволюції, оскільки в них відбуваються основні еволюційні процеси. Ці процеси здатні забезпечити формування нових видів, що підтримує біологічне різноманіт­тя нашої планети. Популяційно-видовий рівень організації характеризується високим біорізноманіттям. На нашій планеті існує майже 2,5 млн. видів бактерій, ціанобактерій, рослин, грибів, тварин.

 ґ) Екосистемний або біогеоценотичний: популяції різних видів, які населяють спільну територію, взаємодіють між собою та з чинника­ми неживої природи, входять до складу надвидових біологічних систем — екосистем. Екосистеми, які охоплюють територію з подібними фізико-кліматичними умовами, називають також біогеоценозами. Біогеоценози здатні до самовідтворен­ня. Для них характерні постійні потоки енергії між популяціями різних видів, а також постійний обмін речовиною між живою та неживою частина­ми біогеоценозів, тобто кругообіг речовин.

 е) Біосферний: окремі екосистеми нашої планети разом утво­рюють біосферу — частину оболонок Землі, на­селену живими організмами. Біосфера становить єдину глобальну екосистему нашої планети. Біосферний рівень організації живої матерії характе­ризується глобальним кругообігом речовин і по­токами енергії, які забезпечують функціонування біосфери. Надорганізмові рівні організації живої матерії — популяції, екосистеми та біосферу в ці­лому — вивчає екологія.

2. Основні методи досліджень.

Біологія, як і будь-яка наука, має свої наукові методи досліджень. Тобто ці методи являють со­бою набір прийомів та операцій для побудови сис­теми наукових знань.

1.  Описовий метод — його використовували ще на перших етапах розвитку. Полягає у спостере­женні за біологічними об'єктами та явищами, їх детальному описуванні. Це первинний збір загальної інформації про об'єкт дослідження.
2.  Моніторинг — це система постійного спостере­ження за станом і перебігом процесів певного живого організму, екосистеми чи всієї біо­сфери.
3.  Порівняльний метод — виявляє відмінності та схожість між біологічними об'єктами та яви­щами.

4.  Історичний метод — дозволяє на основі даних про сучасний організм і його минуле відстежити процес його розвитку.
5.  Експериментальний метод — створення штуч­них ситуацій для виявлення певних власти­востей живих організмів. Експеримент може бути польовим, коли піддослідні організми чи явища перебувають у своїх природних умовах, і лабораторним. У наш час лабораторні дослі­дження та експерименти сягнули нових висот в усіх наукових галузях.
6.  Моделювання — вища форма експерименту. Полягає у відтворенні ознак досліджуваного об'єкта на моделі для подальших досліджень.
7.  Статистичний метод — математична обробка результатів дослідження для перевірки його вірогідності.

3. Значення біологічної науки в житті людини й суспільства

Науки виникають не самі по собі, не тому, що їх хтось вигадує просто "з інтересу". Будь-яка наука з'являється в результаті необхідності ви­конання людством тих чи інших завдань, що по­стали в процесі його розвитку. Біологія не виня­ток, вона теж виникла у зв'язку з розв'язанням дуже важливих для людей проблем. Однією з них завжди було більш глибоке осягнення процесів у живій природі, пов'язаних з отриманням харчо­вих продуктів, тобто знання особливостей життя рослин і тварин, їх зміна під впливом людини, способів отримання надійного й багатшого вро­жаю. Розв'язання цієї проблеми — одна з фунда­ментальних причин розвитку біології.

Інша, не менш важлива причина — це вивчен­ня біологічних особливостей людини. Людина — продукт розвитку живої природи. Всі процеси нашої життєдіяльності подібні до тих, які відбу­ваються у природі, тому глибоке розуміння біо­логічних процесів є науковим фундаментом меди­цини. Поява свідомості, що означає гігантський крок уперед у самопізнанні матерії, теж не може бути зрозуміла без глибоких досліджень живої природи й виникнення соціальності, громадсько­го способу життя.

Збільшення виробництва продуктів харчуван­ня і розвиток медицини — важливі, але не єдині проблеми, що визначали розвиток біології як на­уки протягом тисячоліть. Жива природа є джере­лом багатьох необхідних для людства матеріалів і продуктів. Потрібно знати їхні властивості, щоби правильно використовувати, знати, де шукати їх у природі, як отримувати. Багато в чому вихідним джерелом таких знань є біологія. Але й цим не ви­черпується значення біологічних наук.

Проблема якості повітря і води — одна з еко­логічних проблем, а екологія — біологічна дисци­пліна, хоча сучасна екологія давно перестала бути тільки нею та включає в себе багато самостійних розділів, що часто належать до різних наукових дисциплін.

  Яке ще значення має біо­логія для людини?

V. ЗАКРІПЛЕННЯ, УЗАГАЛЬНЕННЯ І СИСТЕМАТИЗАЦІЯ ЗНАНЬ

1.Заповніть таблицю.

4.  Біологічний диктант

1.  Життя — це...
2.  Основна ознака живої матерії — ...
3.  Закономірне повторення певних періодів жит­тя — це...
4.  Рівень живої матерії, на якому відбуваються хімічні реакції та перетворення енергії, а та­кож зберігається, змінюється та реалізується спадкова інформація, — це...
5.  Організмовий рівень — це...
6.  Життя існувало завжди — це... теорія.
7.  Субстратом життя є...
8.  Методи біологічних досліджень...

  VI. ПІДБИТТЯ ПІДСУМКІВ УРОКУ, ВИСТАВЛЯННЯ ОЦІНОК.

VIІ. ДОМАШНЄ ЗАВДАННЯ: §1, урок 1 у робочому зошиті.