Методические особенности изучения темы "Бактерии" в школьном курсе биологии (стр. 2 из 5)

Учащиеся вспоминают о клубеньковых бактериях, живущих на корнях бобовых и фиксирующих атмосферный азот.

В заключение урока формулируется вывод: значительная часть бактерий — сапрофиты, они разлагают органические вещества до минеральных, которые усваиваются растениями, и этим самым способствуют круговороту веществ; жизнь на Земле была бы невозможна без круговорота веществ, то есть без деятельности бактерий.

Развитие знаний о значении бактерий продолжается на следующем уроке, на котором рассматривается роль бактерий в народном хозяйстве и в быту человека.

Учитель сообщает о том, что бактерии отличаются большим многообразием по использованию различных источников питания. Их можно выращивать на дешевом сырье, отходах производства. Эта способность бактерий используется в народном хозяйстве, в новой перспективной отрасли производства — микробиологической промышленности. В ней бактерии используются для производства разнообразных органических веществ: уксуснокислые бактерии применяют для производства столового уксуса, для получения кефира, сметаны и других кисломолочных продуктов используют молочнокислые бактерии. Эти же бактерии применяют для консервирования продуктов при засолке, мочении, силосовании. С помощью бактерий производятся ферменты, лекарства и другие ценные вещества. Бактерии используются также в текстильной и кожевенной промышленности: с их помощью осуществляется вымачивание льна, обработка кожи. Учащиеся подводятся к выводу, что применение бактерий в производстве экономически выгодно: создаваемые ими органические вещества обходятся дешевле, чем при выращивании растений и животных.

На следующем этапе урока рассматриваются способы хранения продуктов питания, предохранения их от гниения: консервирование, соление, пастеризация, квашение и др.

С целью закрепления знаний о значении бактерий организуется просмотр кадров диапозитивов «Бактерии» и проводится беседа по вопросам: какую роль играют бактерии в природе? Почему без бактерий была бы невозможна жизнь на Земле? Почему бактерии широко используются в промышленном производстве различных веществ: лекарств, витаминов и др.? Как сохранить продукты питания от гниения? Какие способы хранения пищевых продуктов используются человеком? На чем они основаны?

Отдельным учащимся дома предлагается подготовить сообщения о болезнетворных бактериях, о мерах борьбы с заболеваниями, вызываемыми бактериями, о достижениях науки в борьбе с болезнетворными бактериями.

Болезнетворные бактерии и меры борьбы с ними. Специальный урок необходимо выделить на изучение болезнетворных бактерий — возбудителей многих заболеваний человека, животных, растений, на ознакомление учащихся с мерами предупреждения болезней, вызываемых бактериями.

Содержание урока имеет большое мировоззренческое значение, способствует атеистическому и гигиеническому воспитанию школьников; позволяет заострить внимание на познаваемости причин заболеваний, вызываемых бактериями; обосновать необходимость поддержания гигиенических условий, которые препятствовали бы распространению и размножению бактерий; показать роль научных знаний в разоблачении суеверий и предрассудков.

После проверки знаний о значении бактерий в природе, их использовании в целях получения ценных веществ для народного хозяйства и человека учитель спрашивает: все ли бактерии полезны для человека? В ходе беседы выясняется, что многие бактерии приносят большой вред народному хозяйству: портят продукты питания, разрушают деревянные постройки, рыболовные сети, шпалы, книги, рукописи, разлагают нефть, каучук, бетон, вызывают коррозию металлов, являются возбудителями заболеваний растений, животных, человека. От таких заболеваний человека, вызываемых бактериями, как чума, холера, сибирская язва, туберкулез и другие, в средние века гибло значительно больше людей, чем от войн и голода.

Затем заслушиваются сообщения учащихся о бактериях, вызывающих заболевания растений, животных, человека. Учащиеся демонстрируют результаты опыта, показывающего загрязненность воздуха различных помещений, улиц бактериями. Они показывают колонии, выросшие на питательной среде (желатин па мясном бульоне) в чашках Петри. В процессе беседы выясняются причины различного числа колоний бактерий, собранных в разных условиях, и обосновываются правила гигиены, условия предупреждения инфекционных заболеваний.

Знакомство учащихся с болезнетворными бактериями позволяет рассматривать болезнь как следствие их жизнедеятельности в организме человека, животных, растений, убедить школьников в познаваемости причин заболеваний. На основе актуализации знаний о растениях учащиеся называют меры борьбы с болезнетворными бактериями, применяемые в сельском хозяйстве: предпосевная обработка семян ядохимикатами, облучение, уничтожение болезнетворных бактерий в посевах и др.

Затем в процессе беседы с использованием кадров диапозитивов раскрываются меры борьбы с болезнетворными бактериями, вызывающими заболевания человека, заслушиваются сообщения учащихся по данному вопросу. В результате школьники подводятся к выводу, что предупреждению инфекционных заболеваний способствует соблюдение правил гигиены, поддержание чистоты помещений, одежды и тела, посуды, пищи и т. д. Такая профилактика препятствовала бы распространению и размножению бактерий.

Глава 3. МЕТОДИЧЕСКИЕ РАЗРАБОТКИ ПО ТЕМЕ «БАКТЕРИИ»

3.1 Урок–лекция «Бактерии»

Впервые бактерии были описаны в 1683 г. Антони ван Левенгуком.

В настоящее время известно около 3000 видов бактерий. На земном шаре нет мест, где бы они ни обитали. Так в 1 г пахотной земли содержится от 1 до 20 млрд бактерий, даже в 1 г льда Антарктиды можно найти до 100 бактерий. К концу первых суток в организме новорожденного ребенка живет 12 видов бактерий.

Бактерии – это мельчайшие прокариотические организмы, имеющие клеточное строение. Величина большинства бактерий колеблется от 0,2 до 1,3 мкм. Форма бактерий достаточно разнообразна.

Формы бактерий

Бактериальная клетка покрыта оболочкой, которая состоит из плазматической мембраны, клеточной стенки и капсулы. Полупроницаемая плазматическая мембрана обеспечивает избирательное поступление веществ в клетку и выделение в окружающую среду продуктов обмена веществ. В мембранах располагаются окислительно-восстановительные ферменты, a у фотосинтезирующих бактерий – и соответствующие пигменты, благодаря чему осуществляется поглощение энергии света при фотосинтезе. Бактериальные мембраны полифункциональны и способны выполнять те функции, которые в клетках эукариот осуществляют митохондрии, хлоропласты, эндоплазматическая сеть и аппарат Гольджи. При клеточном делении иногда образуются впячивания плазматической мембраны внутрь цитоплазмы – мезосомы.

Прочная клеточная стенка придает бактериальной клетке определенную форму, защищает ее содержимое от неблагоприятных воздействий окружающей среды и выполняет ряд других функций. Многие виды бактерий образуют вокруг клетки слизистую капсулу.

В центральной части бактериальной клетки находится кольцевая цепочка ДНК, которая контролирует нормальный ход всех внутриклеточных процессов и является носителем генетической информации. Ядрышки у бактерий не обнаружены. В цитоплазме имеется огромное количество рибосом, на которых происходит синтез белков. У некоторых водных и почвенных бактерий имеются газовые вакуоли. Регулируя количество газа в них, водные бактерии могут погружаться в толщу воды или подниматься на ее поверхность, а почвенные – передвигаться в капиллярах почвы. В клетках бактерий откладываются запасные питательные вещества полиоксибутират, гранулеза, полифосфаты.

Большинство бактерий бесцветны, и только зеленые и пурпурные бактерии содержат пигменты. Некоторые бактерии имеют органоиды движения – жгутики, состоящие из особого белка – флагеллина. Число жгутиков может достигать 50. Они могут быть расположены на одном конце клетки, на двух или по всей поверхности клетки. Многие бактерии способны к скользящему движению благодаря наличию на поверхности клетки слизистой капсулы.

Бактерии всасывают питательные вещества всей поверхностью клетки, которая у них очень велика по отношению к объему. Поглощение питательных веществ происходит за счет активного транспорта и диффузии.

Большинство бактерий питается готовыми органическими веществами – бактерии-сапрофиты или органическими веществами живых организмов – бактерии-паразиты. Некоторые виды бактерий синтезируют органические вещества из неорганических – автотрофные бактерии, используя для этого энергию света (фотосинтезирующие пурпурные и зеленые бактерии) или химическую энергию (хемосинтезирующие бактерии). Хемосинтез впервые был открыт русским микробиологом Виноградским в конце XIX в. Хемосинтезирующие бактерии с помощью ферментов окисляют неорганические вещества (аммиак, сероводород, серу, закись железа и т.д.), – в ходе этих реакций выделяется энергия. Есть бактерии, которые переводят в связанную форму газообразный азот воздуха.

Использование полученных или синтезированных питательных веществ у бактерий осуществляется в разных формах. У ряда бактерий оно, как и у человека, животных и растений, состоит в окислении различных органических веществ кислородом воздуха, а конечным продуктом этого процесса (дыхания) является углекислый газ. У некоторых форм реакция окисления не доходит до конца, и углекислый газ не выделяется. Так, например, уксуснокислые бактерии этиловый спирт окисляют лишь до уксусной кислоты. Другие бактерии получают энергию за счет брожения – расщепления сложных органических соединений до более простых без участия свободного кислорода. Бактерии, нуждающиеся в свободном кислороде, называются аэробными, а те, которые могут без него обойтись, – анаэробными. Факультативные анаэробные бактерии могут жить как в кислородсодержащей среде, так и в бескислородной (например, молочнокислые бактерии), а для облигатных анаэробных бактерий (маслянокислые бактерии, бактерии столбняка) свободный кислород ядовит.