Методические особенности изучения темы "Бактерии" в школьном курсе биологии (стр. 1 из 5)

ВВЕДЕНИЕ

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.

Глава 1. СТРОЕНИЕ И ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТЬ БАКТЕРИЙ

Бактерии — относительно просто устроенные микроскопические одноклеточные организмы.

Форма бактерий [13]. В зависимости от формы клетки бактерии различают шарообразные кокки, палочковидные бациллы, изогнутые в виде запятой вибрионы, спиралевидные спириллы. Очень часто бактерии образуют скопления в виде длинных изогнутых цепочек, групп и пленок. Некоторые бактерии имеют один или несколько жгутиков. Среди бактерий есть подвижные и неподвижные формы. Подвижные передвигаются за счет волнообразных сокращений или при помощи жгутиков.

Большинство бактерий бесцветно. Только немногие окрашены в пурпурный или зеленый цвет.

Строение бактерий. Бактериальные клетки окружены плотной оболочкой, благодаря которой сохраняют постоянную форму. По составу и строению клеточные оболочки бактерий существенно отличаются от растений и животных. Ядра, отделенного от цитоплазмы оболочкой, в клетке нет. Ядерное вещество у большинства бактерий распределено в цитоплазме [14].

Распространение бактерий. Практически нет места на Земле, где бы не встречались бактерии. Они живут во льдах Антарктиды при температуре -83 "С и в горячих источниках, температура которых достигает +85—90 "С. Особенно много их в почве. В 1 г почвы могут содержаться сотни миллионов бактерий.

Форма и размеры бактериальных клеток

Строение клетки бактерии

Число бактерий различно в воздухе проветренных и непроветренных помещений. Так, в классе после проветривания перед началом урока бактерий в 13 раз меньше, чем в той же комнате после урока.

Условия жизни бактерий разнообразны. Одним из них необходим кислород воздуха, другие в нем не нуждаются и способны жить в бескислородной среде.

Питание бактерий. Большинство бактерий питается готовыми органическими веществами. Лишь некоторые из них, например сине-зеленые, или цианобактерии, способны создавать органические вещества из неорганических. Они сыграли важную роль в накоплении кислорода в атмосфере Земли.

По способу питания бактерии, питающиеся готовыми органическими веществами, делят на две группы: сапротрофы (от греческого «сапрос» — гнилой и «трофе» — питание, пища), получающие органические вещества из отмерших организмов или выделений живых организмов, и паразиты (от греческого «паразитос» — нахлебник), питающиеся органическими веществами живых организмов. Паразитизм у бакте рий распространен очень широко. Существуют бактерии, паразитирующие в теле бактерий других видов. Среди бактерий-паразитов много болезнетворных, вызывающих различные заболевания у растений, животных и человека.

Размножение бактерий. Размножаются бактерии делением одной клетки на две. При благоприятных условиях деление клеток у многих бактерий может происходить через каждые 20—30 мин. При таком быстром размножении потомство одной бактерии за 5 суток способно образовать массу, которой можно было бы заполнить все моря и океаны. Однако в природе этого не происходит, так как большинство бактерий быстро погибает под действием солнечного света, при высушивании, недостатке пищи, нагревании до 65—100 "С, под действием дезинфицирующих веществ, в результате борьбы между видами и т. д.

Образование спор. В неблагоприятных условиях (при недостатке пищи, влаги, резких изменениях температуры) цитоплазма бактериальной клетки, сжимаясь, отходит от материнской оболочки, округляется и образует внутри нее на своей поверхности новую, более плотную оболочку. Такую бактериальную клетку называют спорой (от греческого слова «спора» — семя). Споры некоторых бактерий сохраняются очень долго в самых неблагоприятных условиях. Они выдерживают высушивание, жару и мороз, не сразу погибают даже в кипящей воде. Споры легко разносятся ветром, водой и т. д. Их много в воздухе и почве. В благоприятных условиях спора прорастает и становится жизнедеятельной бактерией. Споры бактерий — это приспособление к выживанию в неблагоприятных условиях.

Глава 2. МЕТОДИЧЕСКИЕ ПРИЕМЫ, ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ ПРИ ИЗУЧЕНИИ ТЕМЫ «БАКТЕРИИ»

При изучении бактерий важно, чтобы учащиеся хорошо усвоили, что эта группа организмов существенно отличается от растений, животных и грибов. Бактерии очень малого размера, не имеют ядерной оболочки, настоящего ядра, поэтому их относят к ядерным организмам.

Основное внимание при этом должно быть сосредоточено и уяснение школьниками особенностей строения и жизнедеятельности бактерий, примитивного уровня их организации, роли в природе, медицине, сельском хозяйстве и промышленности. Особ', необходимо выделить вопрос о выращивании бактерий для производства лекарств, витаминов и других органических веществ.

Успешному решению этих задач способствует использование рассказа, беседы на основе демонстрации таблицы «Бактерии, бактерий под микроскопом, диапозитивов «Бактерии», организация самостоятельной работы учащихся с таблицами, подготовка школьниками сообщений.

Строение и жизнедеятельность бактерий. Знакомство с бактериями начинается с изучения их характерных признаков, отличий от растений и животных. На это следует выделить один урок. Главное внимание на нем необходимо сосредоточить на раскрытии особенностей, уровня организации этих организмов: строения, питания, размножения и распространения. В связи с большим объемом материала целесообразно весь урок посвятить его изучению.

Знакомству с бактериями предшествует беседа о систематике и основных систематических категориях, демонстрация самодельной схемы 18.

Затем учитель знакомит учащихся с бактериями. Он подчеркивает, что это одноклеточные организмы, у них нет оформленного ядра, отмечает их отличия от растений, демонстрируя таблицы «Бактерии», «Строение растительной клетки». В процессе беседы, демонстрации бактерий под микроскопом школьники узнают о строении н жизнедеятельности бактерий, их многообразии по форме, размерам, передвижению. В то же время учащиеся находят общие черты в строении и процессах жизнедеятельности бактерий.

Чтобы учащиеся смогли убедиться в простой организации бактерий, им предлагается самостоятельная работа по заданию: рассмотрите на таблицах растительную клетку и клетку бактерии, найдите черты сходства и отличия. Сделайте вывод об уровне организации бактерий.

Далее в процессе беседы на основе демонстрации диапозитивов или в процессе работы с учебником учащиеся узнают о широком распространении бактерий, заселении ими разных сред обитания. Учитель может сообщить, что бактерии обнаруживаются всюду: в каждой капле воды, даже самой чистой, в воздухе, почве, в снегах полярных областей, в почвах пустыни Сахара, в грунте, взятом со дна океана на глубине 4 км, и даже в горячих источниках с температурой около 80° С.

В заключение урока выясняется приспособленность бактерий к выживанию. Учитель спрашивает: почему бактерии — одноклеточные просто организованные организмы — существуют в природе наряду с высокоорганизованными? Обсуждение этого вопроса в процессе беседы, демонстрации диапозитивов подводит учащихся к выводу о том, что выживанию бактерий в природе способствуют большая скорость размножения в благоприятных условиях, образование спор как способ переживания неблагоприятных условий. Учитель может сообщить, что споры бактерий выдерживают даже кипячение.

С целью закрепления знаний о строении и жизнедеятельности бактерий, их распространении и приспособленности к выживанию проводится беседа по вопросам: почему бактерии относят к до-ядерным организмам? Чем отличается клетка бактерий от растительной клетки? Какие бактерии называют сапрофитами, а какие— паразитами? В чем выражается приспособленность бактерий к существованию в природе наряду с высокоорганизованными организмами?

Значение бактерий. На изучение материала о значении бактерий необходимо выделить два урока. На первом — раскрыть роль бактерий в природе, их значение в разложении органических веществ; па втором — подробно остановиться на значении бактерий в медицине, сельском хозяйстве, промышленности, использовании их для производства различных органических веществ.

Первый урок по изучению значения бактерий в природе целесообразно начать с проверки знаний о среде обитания, строении и жизнедеятельности бактерий, их уровне организации.

Затем учитель предлагает учащимся выяснить роль бактерий в круговороте веществ в природе и спрашивает учащихся: что происходит с отмершими растениями и животными? В результате обсуждения ответов учащихся они подводятся к выводу, что бактерии участвуют в круговороте различных веществ в природе, например углерода, железа, серы, азота, фосфора и многих других. Бактерии гниения разлагают трупы до перегноя, а почвенные бактерии разрушают органические вещества до минеральных, которые усваиваются растениями.

Дополняя ответы школьников, учитель может сообщить о зависимости плодородия почвы от деятельности бактерий. Таким образом, бактерии оказывают большое влияние на рост и развитие растений. Бактерии принимают участие в биологическом выветривании (разрушении) горных пород и минералов. Так, в формировании крупных отложений железных руд участвовали железобактерии.