sotrud.ru 1

Тема. Современные представления о возникновении жизни.


Цель урока: изучить основные теории возникновения жизни, проследить основные этапы химической эволюции.

Задачи:


  1. Образовательная: показать многообразие теории происхождения жизни, их слабые и сильные стороны,

  2. Развивающая: формировать умение анализировать предложенную информацию,

  3. Воспитательная: воспитывать толерантность, осуществлять патриотическое воспитание (Опарин)

Тип урока: изучения нового материала.

Требования согласно программе:

Ученик должен

- иметь представление о многообразие теорий, гипотез на вопрос происхождения жизни,

- знать основные этапы химической эволюции по теории Опарина, определения: «коацерваты», «абиогенный синтез».

- уметь давать характеристику первичной атмосферы Земли, первичного океана, объяснять процессы, происходящие в этих средах, результаты этих процессов.

Оборудование: раздаточный материал, инструктивные листы, тесты, My test.

Ход урока.

  1. Организационный момент.

- приветствие

- запись домашнего задания:

- запись числа и темы урока в тетрадь

2. Сообщение цели урока

  1. Сегодня мы поговорим о толерантности. 16 ноября международный день толерантности. Не всем, может быть, знакомо это слово, и, на первый взгляд, звучит оно совершенно непонятно. Но смысл, который оно несет, очень важен для существования и развития человеческого общества. Современный культурный человек – это не только образованный человек, но человек, обладающий чувством самоуважения и уважаемый окружающими. Толерантность считается признаком высокого духовного и интеллектуального развития индивидуума, группы, общества в целом.

  2. Что же такое толерантность? (ответы)

Давайте вместе обобщим все сказанное.

Определения толерантности:


  1. Сотрудничество, дух партнерства.

  2. Готовность мириться с чужим мнением.

  3. Уважение человеческого достоинства.

  4. Уважение прав других.

  5. Принятие другого таким, какой он есть.

  6. Способность поставить себя на место другого.

  7. Уважение права быть иным.

  8. Признание многообразия.

  9. Признание равенства других.

  10. Терпимость к чужим мнениям, идеям, верованиям и поведению.

  11. Отказ от доминирования, причинения вреда и насилия.

Термин «толерантность» объясняется как терпимость, стремление и способность к установлению и поддержанию общения с людьми.

  1. Давайте послушаем, как слово толерантность определяется на разных языках земного шара. Сообщение подготовила…

Определение слова «толерантность» на разных языках земного шара звучит по-разному:

- в испанском языке оно означает способность признавать отличные от своих собственных идеи или мнения,

- во французском – отношение, при котором допускается, что другие могут думать или действовать иначе, нежели ты сам,

- в английском – готовность быть терпимым, снисходительным,

- в китайском – позволять, принимать, быть по отношению к другим великодушным,

- в арабском – прощение, снисходительность, мягкость, милосердие, сострадание, благосклонность, терпение, расположенность к другим,

- в русском – способность терпеть что-то или кого-то(быть выдержанным, выносливым, стойким, уметь мириться с существованием кого-либо, чего-либо).

4. Какое из определений вам импонирует больше всего? (ответы)

5. Определим другие цели нашего урока

3.Знакомство с новым материалом.
  1. Вопрос о возникновении жизни на Земле интересовал человека с незапамятных времен. Рассмотрим основные теории о происхождении жизни на Земле. По ходу объяснения вы заполняете таблицу в информационном листе, колонки 1,2.


Космическая теория.

Сообщение учащегося:

Суть ее заключается в том, что зародыши жизни рассеяны в космическом пространстве и переносятся с планеты на планету под давлением света. Теория была предложена в 1865 году немецким ученым Г. Рихтером и окончательно сформулирована шведским ученым Аррениусом в 1895 году. Сторонниками этой теории были многие видные ученые, в том числе академик Вернадский. Однако, если бы даже было доказано, что на землю могут попасть живые организмы с пылью и метеоритами, тогда каким же образом возникла жизнь на других планетах? По данным космологии (науки о происхождении небесных тел), история возникновения и развития планет сходна. Все планеты проходят стадию раскаленных тел, а существование жизни в таких условиях невозможно.

  1. В Древнем Китае, Вавилоне и Египте была распространена теория самозарождения: люди считали, что жизнь возникала неоднократно из неживого вещества. Позже эту теорию на основе собственных наблюдений развил Аристотель – выдающийся мыслитель Древней Греции,

Вдумайтесь, что означает самопроизвольное зарождение. Самовозгорание означает внезапное появление огня в горючем материале. Вам хорошо известно, например, самовозгорание торфяников. А самозарождение жизни подразумевает, что неживое вещество может стать живым.

Теории самозарождения, или абиогенеза, придерживались в течение многих лет после Аристотеля. В начале XIII столетия люди охотно верили в разные небылицы, подтверждающие ее.

Теория самопроизвольного зарождения жизни.

Сообщение учащегося:

С незапамятных времен человек задавал вопрос о том, откуда взялись существа?

В античное время и в средние века уровень развития биологии был очень низким. В этот период были распространены взгляды о том, что живые организмы самопроизвольно возникают из ила, мухи – из грязи. Видный ученый средневековья Ван- Гельмонт в своей книге указывал на возможность зарождения мышей из грязного белья. Другой крупный ученый той же эпохи врач Парацельс опубликовал способ искусственного изготовления человека («гомонкулоса»).


Теорию самозарождения жизни защищали немецкий математик и философ Г.Лейбниц, французский натуралист Ж.Бюффон. они утверждали, что в живых организмах существует особая «жизненная сила». По их мнению «жизненная сила» присутствует всюду. Достаточно лишь «вдохнуть ее, и неживое будет живым».


  1. В тексте прозвучало слово «гомункулус». Вам, не изучавшим латынь, это слово непонятно. Но вы не раз слышали слово «гомо» – человек. Уменьшительное от слова «человек» – «человечек», а на латинском языке – «гомункулус». Но «гомункулусом» называли фантастическое существо, которое должно было быть создано в лаборатории, пусть это будет хоть великан. Гомункулус – это память о фантазерах, мечтавших создать живое из неживого. Да, да, наука невозможна без знаний, опыта и... фантазии! Кто знает, не будь средневековых фантазеров, занялись бы в наше время ученые клонированием?
    Но вернемся к Парацельсу. Великий маг в своей лаборатории, тускло освещенной, со сводчатым потолком, столами, заставленными колбами с разноцветными жидкостями, перегонными кубами и ретортами. На стенах – связки летучих мышей, облезлых, изъеденных молью чучел зверей и птиц. Под потолком – крокодил. Он пишет рецепт: «Возьми известную человеческую жидкость (мочу), оставь гнить ее сперва в запечатанной тыкве, потом в лошадином желудке сорок дней, пока не начнет жить, двигаться и копошиться, что легко заметить. То, что получилось, еще нисколько не похоже на человека, оно прозрачно и без тела. Но если потом ежедневно, втайне и осторожно, с благоразумием питать его человеческой кровью и сохранять в продолжение сорока седмиц в постоянной и равномерной теплоте лошадиного желудка, то произойдет настоящий живой ребенок, имеющий все члены, как дитя, родившееся от женщины, но только весьма маленького роста».

Сообщение учащегося:

Но эти теории были опровергнуты, когда в середине 17 века итальянский биолог и врач Ф.Реди сделал открытие на основе опыта с мясом. В сосуды он помещал куски мяса различных животных. Одни сосуды он плотно закупоривал, так чтобы не было доступа воздуха, другие сосуды оставлял открытыми. Спустя некоторое время в открытых сосудах появились черви – личинки мух, а в закупоренных их не было. В своей работе «Эксперименты над зарождением насекомых» он, обобщая свои наблюдения, высказал предположение, что черви на гниющем мясе – результат полового размножения мух, а не самозарождения их из мяса. А еще через некоторое время голландский ученый Антоний Ван Левенгук, используя изобретенный им микроскоп, открыл микроскопические организмы и предположил, что гниение происходит в результате их жизнедеятельности.


Окончательным ударом по теории самопроизвольного зарождения жизни стали опыты французского биолога Луи Пастера, который применил колбу с S – образным изгибом, помещая в нее прокипяченный бульон. В такой колбе бульон хранился очень долго, пока колбу не наклонили, и не дали бульону омыть S – образный изгиб колбы, куда был возможен доступ микроорганизмов. После этого в колбе начиналась порча бульона. Таким образом, было доказано, что в основе всех процессов возникновения живых организмов находятся только живые организмы.

Гипотеза образования Земли российского ученого, академика О.Ю. Шмидта (1891—1956)

Сообщение учащегося:

Согласно современным представлениям, планеты солнечной системы образовались из холодного газопылевого облака, окружавшего Солнце миллиарды лет назад. Такая точка зрения наиболее последовательно отражена в гипотезе российского ученого, академика О.Ю. Шмидта (1891—1956). В основе гипотезы О.Ю. Шмидта лежит мысль об образовании планет путем объединения твердых тел и пылевых частиц. Возникшее около Солнца газопылевое облако сначала состояло на 98% из водорода и гелия. Остальные элементы конденсировались в пылевые частицы. Беспорядочное движение газа в облаке быстро прекратилось: оно сменилось спокойным движением облака вокруг Солнца.

На первых этапах формирования Земли температура была очень высока из-за радиоактивного распада водорода и гелия. В результате образовались новые элементы. При высоких температурах шли многочисленные химические реакции и на Земле образовались различные сложные вещества.

По мере остывания планеты тяжелые соединения перемещались к ее центру, а более легкие соединения (Н2, СО2, СН4) оставались на поверхности. Металлы и другие способные к окислению элементы соединялись с кислородом, поэтому в атмосфере земли свободного кислорода не было, она состояла из свободного водорода и его соединений.

Компоненты газовой оболочки нашей планеты подвергались воздействию различных источников энергии: ультрафиолетовому излучению Солнца, высокой температуры в области грозовых разрядов и в районах активной вулканической деятельности. В результате простейшие компоненты атмосферы вступали во взаимодействие, многократно изменяясь и усложняясь. Возникали молекулы сахаров, аминокислот, азотистые основания и другие органические соединения.


В момент рождения Земли она во всю полыхала огнем и вулканами. Пар идущий от вулканов, создавал массы облаков, с помощью которых выпадали осадки в виде «горячих» дождей. Такие осадки выпадали еще миллионы лет, так появились моря и океаны.

Продолжались столкновения Земли с космическими телами.

Теория происхождения органических веществ из неорганических на одном из этапов ее длительной эволюции.

Сообщение учащегося:

В основе этой теории лежит гипотеза академика Опарина, связанная с теорией образования Земли О.Ю. Шмидта. Она основывается на том, что весь окружающий нас мир находится в постоянном движении. То есть постоянно изменяется. И прежде чем появилась клетка, появились более простые образования, из которых потом могла образоваться клетка.

Первым этапом на пути возникновения жизни стал небиологический синтез органических молекул из неорганических. Материалом для этого синтеза были газы, выделявшиеся в атмосферу благодаря активной вулканической деятельности, высокой температуры (оксиды углерода, сероводород, аммиак, метан). По мере остывания планеты водяные пары, находившиеся в атмосфере, остывали, конденсировались и обрушивались на поверхность земли в виде ливней. Так образовывались огромные водные пространства. Это продолжалось в течение многих миллионов лет. В водах первичного океана были растворены компоненты атмосферы, различные соли. Так сформировался «первичный бульон». Молекулярного кислорода почти не было, так как он при выделении из разломов Земли свободно связывался с другими веществами, окисляя их. Содержание углерода в первичной атмосфере было очень высоким. Ученым удалось экспериментально доказать образование сложных органических соединений их неорганических веществ, которые могли находиться в первобытном океане под влиянием электрических разрядов и ультрафиолетового излучения. Американским ученым удалось осуществить небиологический синтез белков.


Второй этап – концентрация органических веществ. Согласно теории Опарина, всем высокомолекулярным соединениям свойственно самопроизвольно концентрироваться и образовывать коацерваты. Эти коацерватные капли способны в определенных условиях поглощать из раствора органические вещества и выделять продукты распада, что напоминает процесс питания. В результате они увеличиваются в размере, что внешне напоминает рост. По мнению академика Опарина, между капельками коацерватов происходит борьба за существование, в результате чего образуются капельки наиболее устойчивые и приспособленные к условиям окружающей среды. Но они не имеют важного свойства живого организма. Они не могут самовоспроизводиться.

Третий этап – возникновение молекул, способных самовоспроизводиться. Вероятно, сначала это были простейшие нуклеотиды, а способность к воспроизведению заключалась в происхождении реакций матричного синтеза. В ходе матричного синтеза случались ошибки, которые вели к мутациям. Мутации являются биологическим материалом для создания новых организмов.


  1. Закрепление изученного материала.

  1. Прием "Ломка стереотипов»

На самом деле мир, в котором мы живем, не настолько прост, чтобы делить его на черный и белый, а теории - только на хорошие и плохие. Мир, окружающий нас, разноцветен и радужен, а теории достаточно индивидуальны и многогранны. И счастлив тот, кто сумеет отыскать как можно больше общих черт. Ответ напишите в таблице, колонка 6.

  1. Прием «Жемчужина в раковине»

Естественно и то, что каждая теория является носителем только ей при­сущих, индивидуальных позитивных основ. Педагог предлагает ребен­ку отыскать в ней то, что является его наивысшим достоинством (поиск светлого пятна). Ответ напишите в таблице, колонка 3.
  1. Прием «Таблица антиподов»


Учитель просит ребенка проанализировать все теории и отметить их положительные и отрицательные черты. Затем происходит обсуждение таблицы. Далее то же самое можно проделать в отношении теории, которую ученик не принимает (при условии, если это индивидуальная беседа). Ответ напишите в таблице, колонка 4,5.

  1. Прием «Шаг навстречу».

Цель: предоставить ученикам возможность прислушаться к мнению другого человека, учиться принимать точку зрения оппонента.

Ученикам предоставляется возможность прослушать теорию, вызывающую заведомо разные чувства и мнения (например, «Теория самопроизвольного зарождения жизни»). Веду­щий просит поднять руку тех, кому теория понравилась, показалась интересной, а потом тех, кому эта она не понравилась. Далее участники каждой стороны по очереди приводят аргумент в пользу своего мнения или мнения противной стороны.

  1. Подумайте! И Аристотель, и Опарин являлись сторонниками теории самозарождения жизни, однако их взгляды на самозарождение сильно различались. Охарактеризуйте это различие.



  1. Прием «Цепочка».

Для этого в классе формируются мини-группы по два человека, каждая из которых после минут­ного обсуждения должна назвать одно ключевое слово, отражающее содержание изученной темы.

Все предложенные слова выписываются на до­ске (они не должны повторяться). Задача класса заключается в том, чтобы совместно составить рассказ по теме, используя ключевые слова. Он составляется по цепочке, начиная с первой пары, которая после совместного обсуждения должна со­ставить предложение с использованием первого ключевого слова и записать его в тетрадь. Вторая пара предлагает вариант со следующим словом и т.д. до последней пары. После этого, в результате совместной работы класса, предложения выстра­иваются в логической последовательности, и со­ставляется текст.

Все при этом получают удовольствие от выпол­ненной коллективной работы, в ходе которой раз­виваются творческие способности, коммуникатив­ные умения, тактичность и доброжелательность.



  1. Прием «А я считаю…»

Цели:

- осознать возможность сосуществования различных мнений;

  • осознать ценность собственного мнения, отличного от других;

  • научится правилам корректной дискуссии.
    Ход выполнения:

Проведите в центре тетрадного листа черту. С одной стороны напишите на бумаге плюс («согласен»), с другой - минус («не согласен»). Сама черта означает отсутствие мнения.

Объясните участникам, что вы будете зачитывать им утверждения, и каждый отнести их на сторону «плюса» или « минуса». Участники, которые не могут определиться, становятся посередине, но при этом они лишаются права высказаться. Вот примеры утверждений (основная идея в том, что утверждения не должны быть ложными или истинными, они предполагают возможность различных мнений):

  1. Быть не толерантным - стыдно.

  2. Самая реальная теория – теория космического происхождения жизни.

  3. Левенгук оказался более прав в своих выводах, чем Вернадский.

  4. Изучать гипотезу образования Земли О.Ю.Шмидта легче, чем биологию.
    Обсуждение:

Кто был прав в каждом случае? Был ли кто-нибудь прав вообще? Можно ли сказать, что по поводу зачитанных утверждений различные мнения имеют право на сущест­вование. Были ли случаи, когда кто-то из участников оказывался в меньшинстве? Что они чувствовали? Не испытывали ли они соблазна поменять мнение под давлением большинства? На все ли вопросы, о которых они спорят, можно ответить однозначно? Как вы относитесь к человеку, с мнением которого вы не согласны? Хорошо или плохо иметь собственное мнение?


  1. Проверим, как мы справились с темой урока.

Выполним тесты

№1 – выполняют на листочках

№2 – на компьютере

9. А теперь пришло время подвести итог нашего разговора.

1. С какими теориями происхождения жизни мы познакомились? (Перечисление)

2. Какая теория на, ваш взгляд, наиболее вероятна? (Несколько учащихся излагают свои взгляды на проблему с короткой попыткой обоснования)
3. Каков же вероятный путь возникновения жизни? (Назвать по ступеням)

4. Скажите, почему жизнь возникла (зародилась) и вначале развивалась только в Океане?
(В период возникновения жизни на Земле она подвергалась интенсивному излучению Солнца, которое было губительно для всего живого. Первоначально жизнь была возможна лишь в Океане).
5. Ну, а сейчас возможно ли образование жизни небиологическим путем?
(По-видимому, нет. Ведь сейчас любые органические вещества, как бы они не образовывались, сейчас же будут поглощены гетеротрофами. В наше время все органические вещества возникают биологическим путем, то есть в процессе создания себе подобных).
- Ну, что же замечательно. Все, что было сегодня намечено мы усвоили, а к следующему уроку готовим этот материал по § 14

Домашнее задание:


  1. § 14

  2. Составить 5 вопросов «Почему…?»

  3. И еще творческое задание для особо увлеченных этой проблемой. Найдите информацию о других теориях происхождения жизни или попробуйте предложить свою теорию возникновения жизни на Земле.

- Спасибо за урок, я очень довольна ответами тех, кто помогал мне его вести.

А теперь оценки (с комментариями).