5. Файн Т.А. Поэтапные действия по формированию исследовательской культуры школьников. Журнал «Практика административной работы в школе». – М., 2004. – № 1.
6. Хуторской А.В. Метапредмет «Мироведение»: Экспериментальный интегрированный курс. Пособие для учителя. – Черноголовка, 1993. – 70с.
7. Развитие одарённости школьников: Методика продуктивного обучения: Пособие для учителя. – М.: Гуманит. Изд. Центр ВЛАДОС, 2000. – 320с.
8. Хуторской А.В. Эвристическое обучение: Теория, методология, практика. Научное издание. – М.: Международная педагогическая академия. – М., 1998. – 266 с.
Метапредметный урок по биологии
Клименко Е.А., к.б. н., учитель биологии МОУ гимназии № 24, г. Калуга
Стратегии выживания: путь от хаоса к порядку.
Предметная тема: Эволюция клетки, ДНК.
Урок предназначен для учащихся 9 класса, изучивших тему строение и химический состав клетки.
Цель урока:
Сквозь призму философской категории хаос и порядок рассмотреть наиболее важные аспекты эволюции и функционирования клеток, спроецировать полученные знания на оценку и корректировку собственной позиции по отношению к окружающим, собственной жизни и здоровью.
Задачи:1. Показать, что изменение стратегий выживания клетки в ходе ее эволюции – путь от хаоса к порядку, показать важность понимания категорий порядок, хаос, свобода для формирования научной картины мира.
2. Способствовать формированию у учащихся такого подхода к изучению предметов и явлений, который предусматривает изучение их с разных точек зрения, основываясь на методические приемы различных наук.
3. Способствовать формированию способности проводить аналогии между предметами и явлениями, выявлять общие закономерности и частные различия.
4. Помочь учащимся в выработке собственных мировоззренческих взглядов.
5. Способствовать формированию стремления к здоровому образу жизни, уважительному отношению к себе и окружающим.
Притча о порядке.
Однажды голова одной змеи поссорилась со своим хвостом. Хвост говорит голове: «Я должен быть впереди». Голова отвечает: «всегда я была впереди. Почему же вдруг должно быть иначе?» В результате голова как всегда оказалась впереди. Хвост же обвился вокруг дерева, и голова не могла двинуться вперед. Тогда она пустила вперед хвост. Не успев даже далеко уйти, змея тут же свалилась в огненную яму и там сгорела.
Некоторые вещи в этом мире всегда остаются незыблемыми. Тема сегодняшнего урока: «Хаос и порядок». Что вы понимаете под понятиями хаос и порядок?
В «Теогонии» Гесиода мы видим, что хаос породил всех богов, то есть из хаоса происходят все известные нам греческие божества – от громовержца Зевса до Гекатонхейров, имеющих много форм.
В Китае хаос изображали в виде круга или яйца, из которого возникает все – возникает из пустоты этого круга, из окружности, точнее даже, из нефритового кольца, которые вы много раз видели в музеях.
В Древней Индии говорится о великих циклах хаоса – Пралайях либо Маха-Пралайях. В течение Маха-Пралайи спит жизнь, спит все, и, согласно древним книгам, не существует ни моря, ни звездного неба. Более древние тибетские тексты, например созданная еще до Будды Книга Дзиан, говорят о том же. Вначале не существовало ничего, все было в состоянии ожидания.
В представлении жителей древнего Шумера, Вааилона и всех народов, населявших восточные горы и область между Тигром и Ефратом, хаос – некий огромный предмет или большой диоритовый камень, который возник из черных, неведомых вод, и этим водам невозможно дать определение.
Вы знаете также, что в библейском Ветхом Завете, который христиане заимствовали у евреев, говорится, что вначале ничего не было, и Бог создал землю и небеса.
Даже народы доколумбовой Америки, для нас немного экзотические и малоизвестные, и в «Пополь-Вухе», и в «Чилам Баламе» так же упоминают хаос как исток всех вещей; во всех дошедших до нас книгах и кодексах хаос описывается как противоположность космосу, то есть порядку, который должен возникнуть.
В древних традиция хаос – начало всего.
Современная теория эволюции: вначале был Большой взрыв, возникла Вселенная, в которой начался процесс упорядочивания вещества и образования галактик, звездных систем т.д.
Итак, мы видим, что все народы во все времена и по всей Земле задавали себе тот важнейший вопрос, который волнует сегодня и нас с вами: что такое хаос, что такое порядок, что мы можем узнать о них, насколько это важно для нас, как применить это в жизни?
Цитата (эпиграф). Сначала было слово. Слово обратило в свою веру доисторическое море и с его помощью стало беспрерывно копировать себя. Словно нашло способ трансформировать химические соединения таким образом, чтобы зациклить и зафиксировать слабые завихрения в беспрерывном потоке энтропии, зародив жизнь.
Слово преобразовало безжизненную и пустынную поверхность планеты и цветущий рай. И, наконец, слово вызрело в хитроумную штуковину – мозг человека, который оказался способен постичь это самое слово. Метт Ридли.
Этап 1. Класс разбивается на 2 группы – физиков и лириков.
В группах задание: Выбрать стратегию поведения
1 (группа) в случае, если для выживания тебе приходится надеяться только на себя;
2 (группа) в случае, если ты являешься частью сообщества, в котором гибель некоторых членов группы может привести к гибели всего сообщества. 3 мин.
Можно предложить использовать продолжение фразы: для того, чтобы выжить я должен.
Записать на доске в 2 столбика.
Обсуждение – 3 мин.
Вывод: существует две модели поведения – коллективистическая и индивидуалистическая.
Вопросы учителя:
Какую стратегию поведения должна использовать клетка?
В зависимости от того, является она частью одноклеточного или многоклеточного организма.
Давайте посмотрим на эволюцию клетки с точки зрения изменения модели поведения.
4,5 – 7 млрд. лет назад образование Земли.
3,5 млрд. лет назад – появление клеток без ядер.
2 млрд. лет назад появление клеток с ядром.
720 млн. лет назад – появление многоклеточных организмов.
Эволюция клеток как отдельных организмов шла более 2 млрд. лет.
Клетки учились жить друг с другом 500 млн. лет.
Как часть многоклеточного организма они живут 700 млн. лет.
Какие структуры должны были максимально измениться в клетке, чтобы новая стратегия поведения закрепилась и передавалась из поколения в поколение?
Появление ДНК и было тем отправным моментом, который привел к образованию живого и упорядочиванию материи.
Этап 2 ДНК
А что вы знаете о ДНК?
Это взгляд специалистов какой области знаний? (химики, биологи).
Для полного представления о предмете необходимо рассмотреть его со всех сторон.
Сегодня мы рассмотрим клетку глазами физиков и лириков.
Группы получают тексты для работы.
Задание:
Выявить характерные особенности ДНК рассматривая ее глазами ученых – физиков или литераторов. Кратко записать по 5 основных положений. Сделать вывод о том, что такое ДНК?
1-я группа. Физики.
1. Состояние – твердое – апериодический кристалл.
2. Прозрачность – прозрачна как стекло.
3. Проводимость – изолятор.
4.Способность поглощать УФ лучи – поглощает, чувствительна.
5. Особенности плавления – плавится в широком интервале температур.
Вывод ДНК – это физическое тело с особыми свойствами.
2-я группа. Литераторы.
Информация в ДНК записана в виде 64 триплетов, которые кодируют 21 аминокислоту. Эти кодоны можно представить в виде букв.
Тогда мы сможем прочитать код так:
ГЛАЗА ГОЛУБЫЕ. ВОЛОСЫ РУСЫЕ. ХАРАКТЕР НОРДИЧЕСКИЙ.
Удивительными можно считать следующие факты на одном и том же участке ДНК может быть записана информация о двух белках.
Как же это может быть? Представьте себе, в руки вам попала книга, в которой промежутков между словами нет, а слова разделяются стрелками. Сверху строк стоят одни стрелки, а внизу – другие.
НАПОЛЕНКОСИЛТРАВУПОЛЯКИПЕЛИСОЛОВЬЯМИ.
В языке встречаются фразы – перевертыши.
ИСКАТЬТАКСИ.
НАЖАЛКАБАННАБАКЛАЖАН.
РИСЛИНГСГНИЛСИР.
В ДНК чаще встречаются перевертыши, которые читаются одинаково в каждой из цепей в противоположном направлении.
ГААТТЦ
ЦТТААГ
Сходства ДНК и письменности, языка.
1. Возможность передачи информации (наличие символов, шифра)
2. Материальные носители информации – ДНК и звук. Ген не является признаком так же, как и слово не является предметом, который оно обозначает (произвольность знаков). Слово наделяем смыслом мы, ген реализуется посредством белка.
Звук-слово-предложение
нуклеотид-ген-хромосома
3. Открытость – в развитом языке слова могут комбинироваться в сколь угодно длинные предложения и сочетания, как и гены в хромосомах.
4. Неизбежное накопление случайных ошибок – мутации ДНК, новые формы слова в языке (внесение некоторых новых слов в словарь)
5. Новое – результат слияния информации из 2 и более источников.
Получение непохожих организмов путем размножения (слияние информации), в науке новые идеи рождаются на стыке наук, в головах людей, получивших информацию как минимум из 2 источников.
Вывод: Последовательность нуклеотидов ДНК – это такой же канал информации как письменность, язык. Оба канала информации имеют первостепенное значение для человечества. ДНК служит для передачи информации об особенностях функционирования организма, письменность – о знаниях и культурных ценностях, накопленных человечеством.
Вопрос – Какое слово имелось в виду в тексте, представленном в начале урока?
Генетический код (ДНК).
Этап 3. Раковые заболевания.
Что произойдет, если наследственная информация изменится настолько, что заставит клетку вернуться к индивидуалистической модели выживания.
Рак.
Видео.
Как ведут себя раковые клетки?
Особенности поведения раковой клетки (беседа с учениками).