microbik.ru
1
Тема: «Приспособительные ритмы организмов»
Тип урока: комбинированный
Цель: Дать понятие о ритмичности процессов в жизни живых организмов.

Задачи:

Образовательные: сформировать понятия о годовых, суточных и приливно-отливных приспособительных ритмах, их особенностях в жизни живых организмов.

Развивающие: расширять кругозор и словарный запас учащихся, развивать умение анализировать и классифицировать явления в жизни растений, животных и человека

Воспитательные: воспитание творческой, умеющей мыслить и выстраивать логические цепи, экологичной, природосообразной личности.

Оборудование: проектор, компьютерная презентация, карточки для проверки д/з (Приложение)

Тип урока: комбинированный.

Методы: объяснительно-иллюстративный, когнитивно-исследовательский

Формы организации учебной деятельности: индивидуальная, групповая, фронтальная.

Ход урока:

Оргмомент

Приветствие учащихся, проверка готовности класса к уроку.

Мотивация учащихся к учебной деятельности.

Проверка домашнего задания.

В зависимости от уровня учащихся и их индивидуальных особенностей проверка знания ранее пройденного материала производится дифференцированно:

  1. Работа по карточкам (письменно на месте)

  2. Демонстрация синквейнов и кластеров по пройденной теме. (Синквейны и кластеры по желанию детей могут быть сделаны в электронном виде для лучшей наглядности)

  3. Проверка выполнения творческого задания. Комментарии учащихся к заранее выставленным на стенде проектам конструкций парящих в воде аппаратов, сделанным на основе анализа жизненных форм у представителей планктона ( рис.17 учебника).

  4. Работа по вопросам:

- Конвергентное сходство видов облегчает или затрудняет работу систематиков? Почему?

- Применимо ли правило Алена к человеку?

Объяснение нового материала

Изучение нового материала осуществляется с опорой на презентацию.

Природа – уникальная система! Все так четко и логично в ней организовано, что остается только в очередной раз удивляться этому и восхищаться. Земля вращается вокруг своей оси – и день сменяет ночь, делает оборот вокруг Солнца – и времена года сменяются строго друг за другом. Ничто не стоит на месте: изменение множества экологических факторов влечет за собой благоприятные и критические периоды в жизни живых организмов. Таким образом, ритмика внешней среды создает периодичность – повторяемость условий в жизни большинства видов. Организмы приспосабливаются к подобным ритмам так, что их физиологическое состояние и поведение изменяются в соответствии с циклическими изменениями внешней среды.

Итак, тема нашего урока: «Приспособительные ритмы жизни». (слайд №1)

Учитель дополнительно записывает тему на доске, учащиеся – в тетрадях.

Сегодня на уроке мы познакомимся с особенностями различных видов приспособительных ритмов жизни организмов.

Учитель фиксирует на магнитной доске заранее написанную цель урока.

Прием «Мозговой штурм»

Как вы думаете, какие виды приспособительных ритмов выделяют? (Записывает на доске без комментариев все варианты, предложенные учащимися) Далее учитель открывает слайд №2 и вместе с учащимися определяет верные предположения. Учащиеся фиксируют схему в тетрадях.

Рассмотрим подробно каждый из видов приспособительных ритмов.

Суточные ритмы.

Постоянная смена дня и ночи — характерная черта земного бытия. Суточный ритм чередования света и темноты влияет на физиологию и поведение всего живого на земле. Большинство живых существ, в том числе и человек, имеют молекулярные «хронометры», синхронизированные со световым днём. Свои суточные молекулярные часы есть у бактерии и цветка, по этим часам совершается обмен веществ в любой клетке человеческого организма. И самое удивительное, что механизм работы таких часов во всех живых организмах практически одинаков. Всё живое на Земле подчиняется суточному ритму сна и бодрствования. Исключения не составляют даже растения. Листки подорожника днём принимают горизонтальное положение, а ночью складываются наподобие зонтика. При полном солнечном освещении цветки одуванчика становятся жёлтыми и пушистыми, в темноте же плотно смыкают лепестки. Долгое время считалось, что суточный ритм жизнедеятельности зависит только от внешних факторов, а именно от освещённости. В 1729 году французский астроном Жан-Жак де Меран заинтересовался гелиотропами (от греч. helios — солнце, tropos — поворот) — растениями семейства бурачниковых, которые поворачивают соцветия вслед за солнцем и опускают свои листья на ночь. К своему удивлению, де Меран обнаружил, что гелиотропы продолжают поднимать и опускать листья в полной темноте. Но дальше наблюдения учёный не пошёл, не сделав никаких выводов из своего опыта. Эксперименты де Мepaнa продолжил тридцать лет спустя его соотечественник ботаник Анри-Луи Дюамель. Он поместил горшок с гелиотропом в тёмный погреб. Вечером и утром учёный навещал своего питомца и заставал цветок либо «спящим», либо «бодрствующим» с развёрнутыми листочками. Более того, учёный поставил цветок в тёмный сундук и для поддержания постоянной температуры плотно накрыл его одеялами. Но ничто не помогло — цветок продолжал соблюдать режим сна и бодрствования. Дюамель пришёл к смелому заключению: «…движение листьев растений не зависит от света и тепла». Тогда от чего же? Через сто лет за дело взялся великий швейцарский ботаник Огюстен Пирам Декандоль. Днём и ночью шесть ярких фонарей освещали мимозу, но та продолжала складывать листья на ночь и расправлять их с утра. Когда же Декандоль стал освещать листья только по ночам, мимоза перешла на новый ритм — днём спала, а ночью бодрствовала. Потом, правда, она вернулась к прежним привычкам. У растений свет и темноту воспринимает каждая клетка. Особый пигмент — фитохром заряжается положительно под действием изменений спектрального состава света при восходе солнца и теряет положительный заряд под действием изменений светового спектра при закате солнца. Передача возбуждения от пигмента к плазме клеток происходит при участии того же вещества (ацетилхолина), которое служит переносчиком возбуждения в нервной системе животных. С помощью фитохрома клетки растений могут как бы отсчитывать «светлое» и «темное» время. Установлено, что у растений есть 13 физиолого-биохимических процессов, протекающих в их организме с определенным ритмом, т. е. с размеренным чередованием усиления и ослабления. Например, открывание и закрывание цветков, замыкание и размыкание устьиц, усиление и ослабление фотосинтеза, транспирации, дыхания и т. п. В Индии есть растение десмодиум, которое постоянно через каждые 1,5—2,5 мин то поднимает, то опускает свои прилистники. Эти движения — следствие постоянной пульсации плазмы в клетках растения. (слайд №3)

М. М. Пришвин в рассказе «Золотой луг», вспоминая свое детство, писал: «...раз мне удалось сделать открытие. Мы жили в деревне, перед окном у нас был луг, весь золотой от множества цветущих одуванчиков... Все говорили: «Очень красиво. Луг золотой». Однажды я рано встал удить рыбу и заметил, что луг был не золотой, а зеленый. Когда же я возвращался около полудня домой, луг был опять весь золотой. Я стал наблюдать. К вечеру луг опять позеленел. Тогда я пошел, отыскал одуванчик, и оказалось, что он сжал свои лепестки, все равно как если бы у нас пальцы со стороны ладони были желтые и, сжав пальцы в кулак, мы закрыли бы желтое. Утром, когда солнце взошло, я увидел, как одуванчики раскрывают свои ладони, и от этого луг становится опять золотым. С тех пор одуванчик стал для нас одним из самых интересных цветов, потому что спать одуванчики ложились вместе с нами, детьми, и вместе с нами вставали». Маленький Пришвин сделал открытие, которое раньше его сделали многие ученые, а еще раньше — простые земледельцы. Оказывается, цветки в течение суток способны открываться и закрываться. В 1755 г. знаменитый шведский ботаник К. Линней устроил в ботаническом саду в Упсале цветочные часы, или часы флоры, в виде клумбы. На ней голубые соцветия цикория и розовые цветки шиповника раскрывались в 4—5 ч утра, соцветия одуванчика— в 5—6 ч. Несколько позднее, в 6—7 ч утра, раскрывались цветки картофеля, а еще позднее, в 9—10 ч, — соцветия ноготков, цветки красной смолевки, кислицы. Вечером цветки последовательно закрывались. На этикетках было указано, в какие часы открываются и закрываются цветки или соцветия каждого растения. В зависимости от широты места время, в которое открываются и закрываются цветки, меняется. (слайд 4)

Динамическая пауза Учащимся предлагается встать со своих мест и изобразить (пантомима) как раскрываются и закрываются соцветия одуванчика.

Есть в природе и звучащие «живые часы». Весной и летом можно легко определить время по пению птиц. Соловей просыпается в начале второго часа ночи. В 2—3 ч утра начинает петь полевой жаворонок. В 5 ч просыпается зяблик. А вот воробей, живущий рядом с человеком, просыпается поздно — в 6 ч. Самый верный утренний будильник — петух, причем не только весной и летом, а в любое время года. Выходит, что растения и животные «знают» время? Да, только измеряют его особые часы — биологические. Биологическими часами обладают все организмы — растения, насекомые, птицы, рыбы, млекопитающие, в том числе и человек.

Человек настолько привык пользоваться искусственными часами, что очень редко прибегает к естественным «головным» часам. Однако многие люди обладают очень точным чувством времени. Доказано, что у позвоночных животных и человека центр, управляющий биологическими часами всех тканей и органов тела, находится в центральной нервной системе — в мозгу. Мозг связан с особыми органами — железами внутренней секреции. Они выделяют активные вещества — гормоны. С помощью гормонов нервная система управляет суточным ритмом всех процессов, идущих в теле человека и животных. Так, например, свет, воспринимаемый глазом, возбуждает симпатическую нервную систему, а она заставляет надпочечники выделять в кровь гормон адреналин. Темнота возбуждает парасимпатическую нервную систему, под действием которой гипофиз повышает выработку меланофорного гормона. Соотношение концентраций этих двух гормонов определяет периодичность работы всех органов тела животных и человека — мозга, сердца, легких, желудка, печени, почек и др. Периодичность работы этих органов связана с периодичностью процессов работы и отдыха, ускорения и замедления питания составляющих их клеток. (слайд №5 с комментариями)

Гимнастика, направленная на профилактику нарушения деятельности щитовидной железы.

=Вернемся на урок экологии год назад и вспомним из курса экологии человека, на какие 3 типа в зависимости от особенностей биологических ритмов делятся люди? (жаворонки, совы, голуби)
В сложном организме человека свыше 40 периодически повторяющихся процессов. Это усиление и ослабление работоспособности различных органов (мозга, сердца, почек, легких, желудка, кишечника, печени), понижение и повышение в составе крови и лимфы концентрации различных веществ и т. п.(слайд №6) У животных и людей внутренние периодические движения совершаются с несравненно большей частотой, чем у растений. Например, сердце человека сокращается более чем 60 раз в минуту, а у маленькой синички-московки — до 1200 раз в минуту.

Чередование (смена) периодов усиления и ослабления того или иного физиологического процесса невозможно без способности измерять время. Эта способность живых организмов, зависящая от наследственных особенностей и от внешних условий (нормальное питание, дыхание, смена дня и ночи, времен года), и называется биологическими часами.(Запись определения в тетради) Обычные часы заводятся при помощи пружины, а биологические — с помощью энергии, образующейся при питании и связанном с ним дыхании. Если растение поместить в постоянную темноту, то в течение нескольких суток его листья сохраняют свойственную им периодичность движений. Однако вскоре она утрачивается, так как без света нарушается питание клеток, тканей и органов растения. Учение о периодических изменениях в ходе физиологических процессов у растений, животных и человека называется биоритмологией, т. е. учением о жизненных ритмах.


Годовые ритмы. (слайд №7)

Сезонная периодичность относится к числу наиболее общих явлений в живой природе. Непрекращающаяся смена времени года, обусловленная вращением Земли вокруг Солнца, всегда восхищает и поражает человека. Весной все живое пробуждается от глубокого сна по мере того, как тают снега и ярче светит солнце. Лопаются почки, и распускается молодая листва, молодые, зверята выползают из нор, в воздухе снуют насекомые и вернувшиеся с юга птицы. Смена времен года наиболее заметно протекает в зонах умеренного климата и северных широтах, где контрастность метеорологических условий разных сезонов года весьма значительна. Периодичность в жизни животных и растений является результатом приспособления их к годичному изменению метеорологических условий. Она проявляется в выработке определенного ежегодного ритма в их жизнедеятельности, согласованного с метеорологическим ритмом. Потребность в пониженных температурах в осенний период и в тепле в период вегетации означает, что для растений умеренных широт имеет значение не только общий уровень тепла, но и определенное распределение его во времени. Так, если растениям дать одинаковое количество тепла, но по-разному распределенного: одному теплое лето и холодную зиму, а другому соответствующую постоянную среднюю температуру, то нормальное раз-питие будет только в первом случае, хотя общая сумма тепла в обоих вариантах одинакова.

Нередко решающим фактором сезонной периодичности является увеличение продолжительности дня. Данное явление называется фотопериодичностью (слайд №8). Продолжительность дня меняется на протяжении всего года: дольше всего солнце светит в день летнего солнцестояния в июне, меньше всего в день зимнего солнцестояния в декабре.У многих живых организмов имеются специальные физиологические механизмы, реагирующие на продолжительность дня и в соответствии с этим изменяющие их образ действий. Например, пока продолжительность дня составляет 8 часов, куколка бабочки-сатурнии спокойно спит, так как на дворе еще зима, но как только день становится длиннее, особые нервные клетки в мозге куколки начинают выделять специальный гормон, вызывающий ее пробуждение. Сезонные изменения мехового покрова некоторых млекопитающих также определяются относительной продолжительностью дня и ночи, мало или не зависят от температуры. Так, постепенно искусственно сокращая светлое время суток в вольере, ученые как бы имитировали осень и добивались того, что содержащиеся в неволе ласки и горностаи раньше времени меняли свой коричневый летний наряд на белый зимний. Смена времени года связана не только с периодами обилия или недостатка пищи, но и с ритмом размножения. У домашних животных (коров, лошадей, овец) и животных в естественной природной среде умеренного пояса потомство обычно появляется весной и подрастает в наиболее благоприятный период, когда больше всего растительной пищи. Поэтому может возникнуть мысль, что весной размножаются вообще все животные. Однако размножение многих мелких млекопитающих (мышей, полевок, леммингов) часто не имеет строго сезонной приуроченности. В зависимости от количества и обилия кормов размножение может идти как весной, так и летом, и зимой.

Приливно-отливные ритмы: сообщение учащегося. (Задание подобрать информацию по данному вопросу получили несколько учащихся, один из которых делает основное сообщение, другие – дополняют, если основной докладчик не изложил все факты) В заключение – слайд №9.


Закрепление изученного

Осуществляется поэтапно. После изучения каждого блока учащимся предлагается составить синквейн по изученному материалу. Работа над синквейном проходит в группах.
Подведение итогов

Учащимся предлагается сделать вывод по материалу урока.

Учитель предлагает назвать самые понравившиеся и запомнившиеся этапы урока.

Домашнее задание

§7 учебника, составить синквейн или ламерик по теме урока. Отдельным учащимся, сложно усваивающим печатный текст, предлагается составить инсерт по параграфу.

Компьютерная презентация «Приспособительные ритмы жизни» http://moemesto.ru/tatjana75/file/9744500/%D0%9F%D1%80%D0%B8%D1%81%D0%BF%D0%BE%D1%81%D0%BE%D0%B1%D0%B8%D1%82%D0%B5%D0%BB%D1%8C%D0%BD%D1%8B%D0%B5%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%20%D1%80%D0%B8%D1%82%D0%BC%D1%8B%20%D0%B6%D0%B8%D0%B7%D0%BD%D0%B8.ppt
При подготовке к уроку были использованы следующие источники:
1. Шилов И.А. Экология: учеб. для биол. и мед. спец. вузов.- М.: Высш. шк., 2000. – 512 с.

2. http://revolution.allbest.ru/biology/00198293_0.html

3. problemi-ekologii.ru/prisposritm.htm

4. problemi-ekologii.ru/prisposritm2.html

П Р И Л О Ж Е Н И Е

Карточка №1

  1. Конвергенция – это__________________________________________




  1. Какую жизненную форму имеет

А) береза_________________

Б) хмель__________________

В) калина_________________

Карточка №2

  1. Что называют жизненной формой вида?

______________________________________________________

______________________________________________________


  1. Приведите примеры почвенных животных, имеющих конвергентное сходство.(не менее 3)

_____________________________________________________________