Міждисциплінарні зв’язки біології та екології

План-конспект уроку біології на тему:

«Міждисциплінарні зв’язки біології та екології»

Мета уроку: обґрунтувати знання та розуміння фундаментальних принципів біології та екології, сформувати пізнаваність об’єктивних закономірностей міждисциплінарних зв’язків між науками, зокрема – між біологією та екологією; надати умови для розвитку компетентностей: основні компетентності у природничих науках і технологіях (наукове розуміння природи і сучасних технологій), екологічна грамотність і здорове життя (усвідомлення ролі навколишнього середовища для життя і здоров’я людини), спілкування державною мовою (зрозуміло для слухачів доносити власні погляди на актуальні наукові та суспільні проблеми у сфері біології та екологічної безпеки), ініціативність і підприємливість (генерувати нові ідеї й ініціативи щодо ефективного використання природних ресурсів; уміння раціонально вести себе як споживач); екологічне виховання, виховання культури праці; розвиток пізнавального інтересу, мисленнєвих операцій (абстрагування, аналізу, синтезу, порівняння, узагальнення), пам’яті, уваги, вміння робити висновки про сутність й необхідність встановлення міждисциплінарних зв’язків між біологією та екологією.

Тип уроку: урок засвоєння нових знань.

Методи й методичні прийоми: методи пошукового навчання, пояснення, бесіда, розповідь, конспектування, робота в парах, проектна робота.

Обладнання та матеріали: колекції тканин, спили дерев, таблиці з селекції, презентація, медіа дошка, медіа проектор.

Хід уроку

1. Організаційний етап

1) Привітання. Знайомство.

2) Надання інформації про розклад, підручники, зошити.

3) Первинний інструктаж з ТБ.

4) Рефлексія. Запишіть свої очікування від уроків біології впродовж навчального року (на обкладинці).

2. Мотивація ПД та повідомлення теми уроку

Бесіда за питаннями:

— Що вивчає наука біологія?

Біологія — це сукупність наук про живу природу, що вивчають різноманітність викопних та існуючих видів, їхню будову й функції, походження, поширення, розвиток, зв’язки один з одним та з неживою природою.

— З якими розділами біологічної науки ви ознайомилися раніше?

Розповідь вчителя

Незважаючи на бурхливий розвиток біологічних наук, генної та клітинної інженерії, електронної мікроскопії, сутність життя дотепер залишається найважливішою таємницею для людства.

Людство завжди залежало від умов навколишнього середовища. Вивчаючи рослини, люди отримували змогу створювати ліки, урізноманітнювати їжу, виготовляти одяг. Знання про звички тварин, місця їхнього перебування дозволили людям одомашнити їх, застосовувати їхні корисні властивості для власних потреб.

«Поміркуйте»

Проблема – це складне завдання, що потребує розв’язання, але його способи і можливий результат невідомі. Розв’язування наукових проблем приводить до наукових відкриттів. Які ж проблеми людини можуть бути розв’язані за допомогою біологічних знань?

Тож сьогодні на уроці ми будемо шукати способи вирішення цих проблем.

-          Оголошення й запис теми уроку.

Завдання уроку: з’ясувати, в чому полягає актуальність науки біологія, її зв’язки саме з екологією та їх важливість, дізнатися про основні групи проблем людства та аргументувати способи їх вирішення.

3. Вивчення матеріалу нової теми

1. Чому XXI століття є століттям біології?

Поясніть зміну виразу: «біологія - наука про життя» на «біологія – наука для життя»!!!

БІОЛОГІЯ стала не лише фундаментальною наукою про життя в усіх його проявах, а й частиною людської культури й духовності суспільства, що суттєво впливає на всі галузі діяльності людини. Сучасна біологія – це система наук про життя, про БІОСИСТЕМИ. Біологічні відкриття генетичного коду, механізмів штучного синтезу, рекомбінації й перенесення генів, біосинтезу білків, стовбурових клітин здатні змінити медицину, сільське господарство, промисловість й охорону природи та забезпечити розв’язування глобальних проблем людства.

Конспектування:

Основні глобальні проблеми людства

1. Геополітичні (проблеми війни і миру, тероризму)

2. Екологічні (зменшення біорізноманіття тощо)

3. Демографічні (наприклад, зміна кількості населення Землі)

4. Соціальні (проблеми охорони здоров’я, освіти)

5. Економічні (енергетичні, сировинні, продовольчі)

Перед людством у ХХІ ст. найбільш гостро постають такі важливі проблеми, як проблема голоду й забезпечення людства продуктами харчування; проблема старіння й регенерації тканин, збільшення активної тривалості життя людини, розробки нових лікувальних препаратів, способів охорони навколишнього середовища. Щороку у світі виробляють понад 400 млн тонн синтетичних хімічних речовин і розпочинають виробництво близько 1 тис. нових хімічних речовин. Із них 5–10 тис. визначають як небезпечні, 150–200 з них можуть викликати рак. Наслідком неймовірних темпів росту обсягів виробництва є накопичення хімічних речовин у навколишньому середовищі й організмі людини. За останніми науковими даними, у крові людини було знайдено близько 300 синтетичних хімічних сполук.

            Усі ці проблеми потребують розв’язання. Можливості біології дозволяють поліпшити життя людства, тому й завдання біології пов’язані насамперед з розв’язанням цих проблем.

Робота в парах (за рядами вздовж)

Завдання: запропонуйте способи подолання глобальних проблем людства за такими темами.

І пара — тема «Забезпечення людства продуктами харчування».

Шляхи розв’язання — виведення нових високопродуктивних порід тварин і сортів рослин, підвищення стійкості сільськогосподарських культур до захворювань, створення нових комбінацій спадкових ознак і властивостей організмів за допомогою генної інженерії.

ІІ пара — тема «Збільшення активної тривалості життя». Шляхи розв’язання — подолання старіння (розвиток геронтології), вивчення процесів регенерації, поліпшення якості харчування тощо.

ІІІ пара — тема «Способи охорони навколишнього середовища». Шляхи розв’язання — раціональне використання природних ресурсів, створення нових джерел енергії, мікробіологічна переробка сміття тощо.

IV пара — тема «Застосування біологічних знань у медицині».

Шляхи розв’язання — розробка методів діагностики, профілактики й лікування багатьох хвороб людини; розробка нових лікувальних і профілактичних препаратів на натуральній основі.

Оголошення й оцінювання результатів

Отже, XXI століття є століттям біології, тому що основні глобальні

проблеми можуть бути розв’язані за допомогою біологічних знань.

2. Як пов’язані між собою біологія та екологія?

Пригадайте, що таке екологія?

Сучасна екологія є міждисциплінарною самостійною наукою, пов’язаною з багатьма іншими науками і передусім з біологією. Екологічні знання необхідні для досліджень з ботаніки, зоології, фізіології, морфології, систематики, біогеографії, еволюційної біології, генетики, біотехнології, оскільки біологічні системи – це відкриті системи, що взаємозв’язані із навколишнім середовищем триєдиним потоком речовин, енергії та інформації. При цьому екологія є біологічною наукою через те, що досліджує біологічні системи та їхні властивості.

На сучасному етапі розвитку суспільства біологічні й екологічні дослідження об’єднує спільна й надзвичайно актуальна мета: надати загальну картину функціонування природи та визначити місце і роль людини в природних процесах. Саме існування живої природи на нашій планеті та процвітання людського суспільства залежать від того, наскільки швидко будуть розкриті закономірності існування екосистеми і біосфери загалом.

Отже, характер міждисциплінарних зв’язків біології й екології

на сучасному етапі розвитку суспільства визначається необхідністю

розв’язання глобальних проблем людства.

3. Яке значення біологічних знань для людини?

Конспектування

            Насамперед біологічні дослідження важливі для таких галузей діяльності людини, як:

1) сільське і лісове господарство (вирощування культурних і дикорослих лісових рослин, розведення домашніх тварин, боротьба зі шкідниками та хворобами рослин і тварин);

2) промисловість (виробництво харчових продуктів, поживних речовин у харчовій промисловості; у легкій промисловості – отримання сировини для натуральних тканин з льону, бавовнику, одягу зі шкіри; антибіотиків, вітамінів, ферментів у мікробіологічній промисловості);

3) медицина (профілактика та лікування неінфекційних та інфекційних захворювань, збереження та зміцнення здоров’я людини, зростання тривалості життя);

4) охорона природи (для раціонального використання і збереження природних ресурсів, розв’язування екологічних проблем людства);

5) селекція (для створення й поліпшення якості сортів рослин, порід тварин й штамів мікроорганізмів, що їх використовує людина для розв’язування соціальних проблем);

6) спорт (для пізнання фізичних можливостей організму людини та організації шляхів й способів їхнього розвитку);

7) мистецтво (для створення естетичних об'єктів, ситуацій або дій, якими можна поділитись з іншими людьми й використати для розвитку особистості);

8) техніка й технології (для вивчення можливостей використання живого під час створення машин, пристроїв, приладів чи виробничих процесів у певній галузі виробництва).

Отже, XXI століття є століттям біології ще й тому,

що немає такої галузі практичної діяльності людини,

для якої біологічні дослідження не мали б жодного значення.

4. Систематизація та узагальнення знань

Завдання на застосування знань. «Кріобіологія»

Досягнення сучасної біології сприяли виникненню нових напрямів, розділів й дисциплін. Зіставте біологічні відкриття з розділами біології та отримайте назву технології збереження організмів у стані глибокого замороження та можливості їхнього оживлення.

1 Відкриття генетичного коду, механізмів синтезу генів              А Радіобіологія

2 Відкриття просторової структури ДНК                                                  І 1 Клітинна інженерія

3 Створення перших гібридних клітин                                                      І 2 Біокібернетика

4 Відкриття принципів організації живих організмів                                 К 1 Генна інженерія

5 Відкриття принципів організації білкових молекул                               К 2 Цитогенетика

6 Дослідження закономірностей управління в біосистемах                     Н Протеоміка

7 Відкриття ролі хромосом у спадковості                                     О Біоніка

8 Дослідження впливу йонізуючого випромінювання на живе                 Р Молекулярна біологія

Питання: як міждисциплінарні зв’язки між біологією та екологією можуть допомогти власне вам розв’язувати повсякденні проблеми в житті?

5. Пояснення д/з

Вивчити конспект. Прочитати за ел. підручником Соболь В.І. § 1 (с. 4 – с. 7), Шаламов Р.

Виконати письмове завдання: У Юджина Одума є цікаве формулювання щодо предмета

екології та її зв’яз ків з біологією: «Екологія – це біологія навколишнього середовища». Спираючись на власний досвід, оцініть це визначення та наведіть приклади, що підтверджують чи спростовують вислів науковця. Що таке екологізація наук?