Методическая разработка "Вид, критерии и его структура"

Методическая разработка занятия

по дисциплине: «Биология»

по теме: «Вид, критерии и его структура»

Пояснительная записка.

В данной методической разработке предлагается один из вариантов проведения урока по теме: «Вид, критерии и его структура» по дисциплине «Биология».

Занятие разработано в соответствии с требованиями рабочей программы по биологии для 9 класса (базовый уровень), которые подразумевают реализацию компетентностного, личностно-ориентированного, деятельностного подходов.

Методика проведения данного занятия подразумевает не передачу «готовых знаний», а направлена на формирование умений и навыков, позволяющих самостоятельно добывать знания. Большое внимание уделяется работе с понятиями, рассматривая которые учащимся становится очевидной связь биологии с другими областями знания (междисциплинарные и внутридисциплинарные связи).

В данном варианте учитываются учебные возможности учащихся: особенности памяти (словесно-логическая, образная, эмоциональная);

модальность («аудиал», «визуал», «кинестетик»); уровень сформированности организационных, информационных,мыслительных и коммуникативных общеучебных умений и навыков. Что позволяет достичь наилучших результатов обучения.

Таким образом, данный вариант проведения практического занятия, согласно поставленной цели подразумевает использование следующих методов и методических приёмов:

Словесные методы:

объяснение;

беседа (подразумевает репродуктивный уровень познавательной активности учащихся);

проблемная беседа (подразумевает частично – поисковый характер мыслительной деятельности учащихся, построена индуктивным способом, т.е. от фактов к обобщению).

Наглядные методы:

демонстрация натуральных объектов или их изображений, (репродуктивный уровень).

Практический метод.

В данном случае он является наиболее активным вследствие сочетания слова и демонстрации. Суть его состоит в том, что учащиеся отвечают на поставленный вопрос (или достигают поставленной цели) результатами своей работы.

Выбор этих методов изучения материала был обусловлен объективными и субъективными факторами:

Объективные факторы:

• содержание изучаемого материала, изучение структуры биологических систем, эволюционные и экологические закономерности и факты лучше изучать с использованием словесных методов.

• возрастные особенности учащихся.

Субъективные факторы:

• наличие соответствующей материальной базы

• личностные особенности учителя.

Сочетание данных методов и методических приёмов способствует реализации многих принципов обучения:

• сознательности и активности;

• наглядности.

• систематичности и последовательности;

• прочности;

• научности;

• доступности;

• связи теории с практикой.

Пояснения: в тексте методической разработки красным шрифтом выделены задания, вопросы для учащихся.

Тема урока: «Вид, его критерии и структура».

Дидактическая цель: создать условия для актуализации полученных знаний и осмысленного, глубокого и активного усвоения нового материала, а также для успешного формирования, развития и совершенствования общеучебных, информационных, коммуникативных и организационных умений и навыков.

Учебно-воспитательные задачи:

• образовательная: изучить основные критерии вида, его структуру, выявить степень их надёжности при определении видовой самостоятельности живых организмов.

• развивающая: продолжить формирование, развитие и совершенствование общеучебных (обобщать, выделять главное, анализировать, сравнивать, устанавливать причинно-следственную связь), информационных (навык смыслового чтения, навык «сворачивания» информации, навык использования ТСО в учебной деятельности), коммуникативных (монологическая речь устная или письменная; способность вести конструктивный диалог) и организационных (навык организации и ведения записей в тетради, навык самооценки) умений и навыков.

• воспитательная: воспитывать ответственное отношение к выполнению полученных заданий.

Тип занятия: урок комбинированный

Метод проведения: проблемная беседа, объяснение, самостоятельная работа.

Требования к уровню подготовки учащихся(в соответствии с Государственным образовательным стандартом среднего общего образования):

учащийся должен

знать: определение вида, популяции, критерии вида и его структуру.

уметь: приводить примеры видов животных и растений, перечислять критерии вида, анализировать содержание определения понятия «вид», характеризовать критерии вида, доказывать необходимость совокупности критериев для сохранения целостности и единства вида.

иметь представление: о проблеме определения видовой самостоятельности живых организмов.

Междисциплинарные связи: география, экология.

Внутридисциплинарные связи: биохимия, анатомия и физиология, ботаника, зоология, этология, генетика, экология.

Обеспечение занятия: изображения или натуральные объекты (растения, животные), мультимедийная презентация, раздаточный материал.

Ход занятия:

1. Проверка изученного материала (10-12 мин).

Вступительное слово учителя.

- На прошлом занятии мы познакомились с различными приспособлениями живых организмов к факторам окружающей среды, явлением заботы о потомстве. Вспомним изученный материал!

Работа с карточкой, фронтальный опрос.

Вопросы для устного опроса:

1. Дайте определение естественного отбора, борьбы за существование.

(выживание наиболее приспособленных)

(совокупность многообразных и сложных взаимоотношений, существующих между организмами и условиями среды)

1. Что является материалом для естественного отбора? (особи живых организмов)

2. Демонстрируются изображения живых организмов (с помощью мультимедиа или таблиц), населяющих различные среды обитания. Учащимся необходимо описать приспособительные особенности указанных живых организмов и доказать относительность этих приспособлений.

Карточка № 1

Задание № 1.

Провели опыт, экспериментально показывающий, как происходит естественный отбор: на опушке леса, на досках разложили разных насекомых. Птицы склевали всех, кроме имеющих предостерегающую окраску.

На основе этого опыта объясните, как в природе возникла предостерегающая окраска у ос. Используйте в своём ответе опорные слова: межвидовые отношения «хищник – жертва», наследственная изменчивость, аллели «полезных» генов, изменение генофонда популяции, естественный отбор, приспособленность.

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Подведение итогов опроса.

2. Актуализация опорных знаний и мотивация учебной деятельности (3-5 мин).

Назовите известные вам систематические категории!

Расположите их в порядке возрастания!

Приведите примеры видов животных и растений, встречающихся на территории нашей области.

Что вы можете сказать о видовом разнообразии живых организмов? (учащимся предлагается его оценить)

Демонстрируется слайд №1-2, сообщается тема урока, образовательная и развивающая задачи.

Учитель ставит пред учащимися проблему, которую в течение занятия учащиеся совместно с учителем должны будут решить, используя полученные знания.

Учащимся демонстрируются особи различных видов (изображения, натуральные объекты), причём один из демонстрируемых видов живых организмов должен быть представлен несколькими экземплярами (для того чтобы обсуждаемая проблема была более интересной учащимся, при демонстрации можно использовать особей противоположных полов одного вида, т.е. видов у которых чётко выражен половой диморфизм).

Вопрос: сколько видов живых организмов вы видите?

Учащиеся называют количество видов живых организмов и говорят о том, что несколько живых объектов являются особями одного вида.

Тот вид, который был представлен несколькими экземплярами, демонстрируется ещё раз.

Вопрос: почему этих особей вы посчитали как один вид? (учащиеся говорят о наличии различных сходств у этих объектов).

Исходя из всего сказанного, сформулируйте понятие «вид»!

Биологический вид – совокупность особей, сходных по строению, имеющих общее происхождение, свободно скрещивающихся между собой и дающих плодовитое потомство. Все особи одного вида имеют одинаковый кариотип, сходное поведение и занимают определённый ареал.

Учащиеся фиксируют определение в тетрадях.

Наиболее обычным и широко распространённым феноменам в природе трудно дать точное и строгое определение. Отчасти такое положение связано с подвижностью и расплывчатостью границ всякого явления в органической природе, отчасти же – с внутренней диалектической противоречивостью любого естественного феномена. Разнообразие видов в природе велико, а наши знания в области изучения этого разнообразия малы. На планете научно описано около 1,2 млн. видов животных и около 500 тыс. растений. Процесс описания новых видов непрерывно продолжается, (каждый год описываются сотни и тысячи новых видов насекомых и других беспозвоночных животных, микроорганизмов) и общее число существующих видов составляет, по – видимому, несколько миллионов.

При описании видов порой самые опытные биологи становятся в тупик, определяя, принадлежат ли данные особи к одному виду или нет (определяя видовую самостоятельность).

Например, некоторые виды саранчи существуют в двух разных формах: одиночной и стадной. При увеличении плотности популяции одиночная форма через несколько линек превращается в стадную. Они отличаются внешне, а также по поведению настолько, что ранее их принимали за различные виды. В одиночной форме саранча живёт осёдло и питается умеренно. Стадная форма отличается прожорливостью, беспокойством и стремлением к перемене мест. Почему так происходит, существуют ли точные и строгие критерии, которые помогли бы разрешить все сомнения?

Для того чтобы ответить на поставленный вопрос, мы должны определить критерии, которые помогли бы нам в определении видовой самостоятельности живых организмов.

Можно предложить учащимся самим сформулировать своё понятие «критерий».

Учитель поясняет (при необходимости) смысл данного понятия.

Критерий вида – совокупность определённых признаков, свойственных только одному какому – либо виду.

Демонстрируется слайд №3.

Критериев вида на сегодняшний день выявлено очень много, мы на занятии рассмотрим основные критерии, позволяющие определить видовую самостоятельность живых организмов, информацию о которых будем заносить в таблицу.

Учитель может предложить учащимся обсудить наиболее оптимальный вариант таблицы. Т.о, будет осуществляться работа по формированию, развитию и совершенствованию навыков «сворачивания» информации (информационные ОУУН), сравнения, анализа, синтеза, выделения главного (мыслительные ОУУН), навык организации и ведения записей в тетради (организационные ОУУН).

Учащиеся под руководством преподавателя чертят таблицу (слайд №4).

Названия критериев заносятся в таблицу по ходу их рассмотрения.

Таблица «Критерии вида»

Затем, учитель объясняет порядок работы с данной таблицей: по каждому критерию учащиеся после объяснений учителя (с использованием мультимедийной презентации, слайды №5-11) заносят основную информацию, после чего идёт её обсуждение и самооценка. Т.о. по ходу урока создаются условия для формирования, развития и совершенствования коммуникативных общеучебных умений и навыков (монологическая речь, устная или письменная), а также информационных, организационных ОУУН.

1. Морфологический критерий.

Работа над этим критерием осуществляется с помощью учителя или одного из учащихся получившего предварительно задание.

Учащимся демонстрируются живые организмы, относящиеся к одному роду или имеющие сходный внешний облик, но при этом, относящиеся к разным систематическим категориям (без указания видового названия). Можно продемонстрировать организмов относящихся к одному виду с очень ярко выраженным половым диморфизмом.

Учитель обращается к учащимся.

Сравните предложенные вам виды живых организмов.

Относятся ли они к одному виду?

Почему?

Опишите их различия (сходства).

Учащиеся будут называть в основном различия во внешнем строении.

- Все различия, которые вы называли, характеризуют особенности внешнего и внутреннего строения (морфологические признаки), поэтому критерий их рассматривающий, называется морфологическим критерием.

Учащиеся заносят название критерия в таблицу.

Чем характеризуется данный критерий?

Учащиеся заносят во вторую колонку таблицы информацию о характеристике этого критерия.

Затем учитель предлагает оценить степень надёжности данного критерия при определении видовой самостоятельности (при необходимости оказывает помощь).

Особи в пределах вида иногда настолько изменчивы, что по морфологическому критерию не всегда удаётся определить вид.

Кроме того, существуют виды, морфологически сходные (виды – двойники), однако особи таких видов не скрещиваются между собой. Например: «малярийный комар» в одних регионах предпочитает кормиться на человеке, а в других – исключительно на домашних животных; в одних регионах он размножается в солоноватой воде, в других – только в пресной. Внешне они почти неразличимы, известные пока различия касаются структуры яиц, числа ветвистости щетинок у личинок.

Что вы можете сказать о рассмотренном критерии? Насколько он надёжен при определении видовой самостоятельности.

Итак, степень видимых морфологических различий между видами не может служить надёжным критерием их видовой самостоятельности.

Остальные критерии рассматриваются следующим образом: учитель организует беседу или объясняет суть каждого из рассматриваемых критериев (в зависимости от уровня подготовки учащихся), иллюстрирует объяснения примерами. Учащиеся со слов учителя заполняют таблицу. Содержание второй колонки в таблице проверяется в устной форме после каждого рассмотренного критерия.

2. Физиологический критерий.

Какая биологическая дисциплина изучает процессы жизнедеятельности живых организмов? (физиология)

Назовите известные вам физиологические процессы! (дыхание, питание, размножение и др.)

Названные вами процессы жизнедеятельности у всех живых организмов протекают одинаково? (нет, есть существенные отличия)

Учитель приводит примеры:

Если посмотреть на некоторые процессы жизнедеятельности у грызунов, то можно отметить, что способность впадать в спячку при экстремальных температурах обнаруживается не у всех представителей данной систематической категории.

Кроме того, известно, что представители разных видов, как правило, не скрещиваются, или потомство их бесплодно. Нескрещиваемость видов объясняется различиями в строении полового аппарата, сроках размножения, созревания, особенностями поведения в период размножения и др.

Таким образом, можно говорить о физиологических отличиях между различными видами живых организмов.

Но физиологические процессы могут сильно изменяться даже у представителей одного вида.

Кроме этого, в природе есть виды, которые скрещиваются и дают плодовитое потомство (некоторые виды канареек, зябликов, тополей, ив).

Следовательно, данный критерий не является достаточным для определения видовой самостоятельности.

3. Биохимический критерий.

Аналогичным образом идёт дальнейшее рассмотрение критериев вида (беседа или объяснение)

Биохимия - биологическая дисциплина, изучающая химический состав живых существ, химических реакций в них и закономерный порядок этих реакций, обеспечивающий обмен веществ.

Известно, что синтез определённых высокомолекулярных органических веществ свойствен лишь для отдельных групп видов.

Например, инсулин обнаружен только у хордовых животных. По последовательности расположения в молекуле инсулина аминокислот все изученные виды млекопитающих сходны и различия касаются лишь небольшого участка молекулы.

Или, некоторые виды растений различаются по способности синтезировать и накапливать алкалоиды.

Таким образом, можно говорить об отличиях живых организмов по биохимическому критерию.

Однако известно большое количество примеров внутривидовой изменчивости биохимических показателей.

Например: только у одной из пород собак обнаружено резко повышенное выделение мочевой кислоты в мочу. В данном примере учителю следует обратить внимание на понятия «вид» и «порода».

Вместе с тем у некоторых бактерий, грибов, высших растений состав ДНК оказался очень близким, т.е. есть «виды – двойники» по биохимическим признакам.

Какой вывод можно сделать по надёжности рассматриваемого критерия?

Учащиеся делают вывод о степени надёжности данного критерия.

4. Географический критерий.

Географические различия между видами основаны на относительной самостоятельности ареала каждого вида. Размер ареала, его форма, расположение в биосфере – важные видовые признаки. Для вида свойственны свои границы пригодных для жизни условий, своя история возникновения, свои специфические взаимодействия с видами конкурентами, поэтому любая характеристика вида будет неполной без указания на специфические особенности его ареала.

Однако существуют причины, по которым географический критерий не может считаться достаточно универсальным для характеристики видов в природе.

• Во – первых, существует множество видов с практически совпадающими ареалами (даурская лиственница и душистый тополь).

• Во – вторых, для видов – космополитов, ареал которых охватывает огромные пространства в биосфере Земли (в океане, например, дельфин – косатка).

• В – третьих, определённость ареала отсутствует у некоторых быстрорасселяющихся видов, поскольку очертания ареала у них изменяются очень быстро и непредсказуемо (в последние десятилетия часто в связи с антропогенными изменениями ландшафтов или вселениями, как, например, для домовой мухи, городского воробья и т.д.).

Сделайте вывод о надёжности данного критерия.

5. Экологический критерий.

Все особи одного вида отличаются от особей другого вида способом питания, местом обитания.

Например, разные виды синиц: большая синица, лазоревка, московка, гаичка – питаются разными насекомыми и добывают пищу на своей территории (на коре или в трещинах древесины, в пазухах листьев или на кончиках веток).

Следовательно, можно выделить экологический критерий для определения видовой принадлежности. Считать данный критерий универсальным нельзя, так как известно, что некоторые виды имеют сходные экологические особенности. Так, все виды китов питаются планктонными ракообразными. Волки, обитающие в тундре, имеют иные особенности образа жизни, чем волки, обитающие в лесостепной зоне, хотя и те и другие относятся к одному виду.

Сделайте вывод о надёжности данного критерия.

6. Этологический критерий.

Этология – наука о поведении животных в естественных условиях.

В поведении особей большинства видов существуют определённые видовые признаки, так же характеризующие вид, как и морфологические, экологические и другие признаки. Различия в поведении между близкими видами, прежде всего, наблюдаются в период спаривания.

Например, достаточно самцу одного из видов дальневосточных зуйков, обитающих вместе с другим близким видом, дёрнуть хвостом не три, а два раза (что характерно для другого вида), как самка уже не подпустит к себе этого самца. К этологическим особенностям относятся различия в брачных песнях, голосах совместно обитающих видов животных.

Сделайте вывод о надёжности данного критерия.

7. Генетический критерий

Что изучает генетика? (наследственность и изменчивость живых организмов).

Развитие методов анализа хромосом и отдельных генов позволило ввести в практику изучения видов генетический критерий.

• Это объясняется тем, что виды различаются числом, размерами и формой хромосом, что затрудняет протекание процесса мейоза и обеспечивает относительную генетическую обособленность видов: обмен генами между разными видами осуществляется с трудом. Благодаря этому мы наблюдаем многообразие растительного и животного мира на Земле.

• Как правило, особи разных видов не скрещиваются между собой. В тех же редких случаях, когда скрещивание произошло, потомство оказывается бесплодным (мулы – гибриды лошади с ослом). Однако встречаются случаи, когда относительно далёкие виды(например, почти все представители семейства кошачьих) имеют идентичные наборы хромосом. С другой стороны, локальные популяции одного и того же вида (например, домовой мыши) могут значительно различаться по числу хромосом. Разные гены также различаются по степени изменчивости. Так, например, ген ядерного белка гистона человека отличается от гомологичного ему гена гороха только по одному нуклеотиду. В тоже время в геноме человека, животных и растений обнаружены чрезвычайно изменчивые повторяющиеся последовательности ДНК, которые могут быть разными даже у родных братьев. Эти последовательности оказались незаменимыми в криминалистике для идентификации личности (геномная дактилоскопия), но малопригодными для различения видов.

Таким образом, генетический критерий не является абсолютно надежным в определении видовой самостоятельности.

Учитель обращает внимание учащихся на то, что все рассмотренные критерии имеют свои ограничения и не могут считаться абсолютно точными при определении видовой самостоятельности.

Каким же образом определить видовую самостоятельность вида?

Таким образом, только учёт всех или большинства критериев позволяет определить видовую самостоятельность какого – либо живого организма.

Далее учащимся предлагается решить задачу (7 мин).

Попробуем на основе полученных знаний решить практическую задачу!

Учащимся раздаётся раздаточный материал с содержанием задачи. (5 мин). Учителю необходимо обратить внимание учащихся на отличия между понятиями «вид» и «порода».

Задание: прочитайте список животных:

2 воробья домовых

2воробья полевых

2 голубя сизых, 2 голубя породы «дутыш»

2 пары кур домашних

2 глухаря,2 тетерева обыкновенных +

2 мыши домовые, 2 мыши белые

2 мыши лесные

2 крысы чёрные

2 зайца – беляка, 2 зайца – русака +

2 кролика диких, 2 кролика домашних

2 восточноевропейские овчарки, 2 лайки

2 домашние лошади, 2 домашних осла +

Пояснения: животные, указанные в одной строке, свободно скрещиваются и дают плодовитое потомство, за исключением тех, которые обозначены знаком «+»; они тоже скрещиваются, но дают стерильное потомство. Определите сколько видов и сколько особей представлено в этом списке?

Т.о, учащиеся закрепляют понятия «вид».

Обсуждаются результаты решения.

- В определении вида мы указали то, что каждый вид занимает определённую территорию (ареал).

Вспомните типы распределения живых организмов! (межпредметная связь с экологией). Демонстрируется с помощью мультимедиа (или изображается на доске) схема распределения живых организмов.

Если рассмотреть, как распределены особи одного вида на этой территории, то мы увидим неравномерность их распределения.

Мы видим, что живые организмы на территории своего ареала представлены в основном группами.

Чем всё это можно объяснить?

Подходящие для жизни места обитания хоть и встречаются часто в пределах ареала вида, но не покрывают весь ареал, и потому на других его участках особи данного вида не встречаются. Такие группы особей одного вида, длительно существующие в определённой части его ареала, называются популяциями.

Таким образом, можно сказать, что вид представляет совокупность определённых групп организмов - популяций.

Закрепление (3 мин).

Учащиеся самостоятельно формулируют и записывают вывод согласно поставленной цели. Один из учащихся его озвучивает. Учитель при необходимости корректирует формулировку вывода, учащиеся оценивают точность и соответствие формулировки.

Можно организовать фронтальный опрос.

Дайте определение понятию вид.

Перечислите критерии вида, дайте им краткую характеристику.

Подведение итогов занятия.

Учитель оценивает работу учащихся (2-3 мин).

Домашнее задание.

Сообщается домашнее задание: прочитать текст учебника (Мамонтов С.Г., Захаров В.Б.,Сонин Н.И. Биология. Общие закономерности. 9 класс.): глава 5 п.10, записи в тетради, вопросы №1,4 к тексту.

Литература:

1. Биология: В 3 – т. Пер. с англ./Под ред. Р.Сопера. – М.: Мир, 1990. – 386 с.,ил.

2. Воронцов Н.Н., Сухорукова Л.Н. Эволюция органического мира: Факультатив. курс.: Учеб. пособие для 9-10 кл. средн. шк.- М.: Просвещение, 1991.-223 с.ил.

3. Галеева Н.Л. Сто приёмов для учебного успеха ученика на уроках биологии: Методическое пособие для учителя.-М.: «5 за знания», 2006.-144 с.- («Методическая библиотека»)

4. Грин Н., Стаут У., Тейлор Д.

5. Козлова Т.А,, Кучменко В.С. Биология в таблицах. 6-11 классы: Справочное пособие.-4-е изд., стереотип. – М.: Дрофа, 2002.-240с.

6. Модестов С.Ю. Сборник творческих задач по биологии, экологии и ОБЖ. Пособие для учителей.-СПб: Акцидент, 1998.-175 с.: ил./ (Сер. «Учительский портфель»).

7. Пикеринг В.Р. Биология: школьный курс в 120 таблицах/пер. с англ. А.Шварц, Т.Шварц.- М.: АСТ-ПРЕСС. 1999.-128с.

8. Реброва Л.В.. Прохорова Е.В. Активные формы и методы обучения биологии.-М.: Просвещение, 1997.-159 с.: ил.

9. Реймерс Н.Ф. Краткий словарь биологических терминов: Кн. для учителя.-2-е изд.- М.: Просвещение, 1995.-368 с.

10. Яблоков А.В., Юсуфов А.Г. Эволюционное учение (Дарвинизм): Учеб. Для биол. Спец.вузов.-4-е изд., стер.- М.: Высш. шк., 1998.- 336с ил..