Взгляды и гипотезы о происхождении жизни на Земле

1
Светлакова
Любовь
Сергеевна
Урок биологии в 11 классе по
теме "Взгляды и гипотезы о
происхождении жизни на
Земле"
Педагогические идеи и
технологии: среднее
образование
МБОУ
"Кочёвская
СОШ"
Взгляды и гипотезы о происхождении жизни на Земле
Цель:
Познакомить
учащихся
с
основными
гипотезами
происхождения жизни на Земле. Показать, как менялись взгляды на
возникновение жизни по мере накопления знаний.
1.Личностные: целеустремленность, воспитание культуры общения
при работе парами, умения слушать и аргументировать, умение управлять
своей познавательной деятельностью.
2. Метапредметные: использование основных интеллектуальных
операций: формулирование гипотез, анализ, синтез, сравнение, обобщение;
умение определять цели и задачи деятельности, выбирать средства
реализации цели и применять их на практике; использование различных
источников получения информации.
3. Предметные: знать свойства живых орфизмов, гипотезы о
происхождении жизни, их сущность, фамилии ученых, изучающих эти
гипотезы.
Тип урока: изучение и первичное закреплении знаний и способов
деятельности.
Продолжительность урока: 45 мин
Урок нового материала с использованием ИКТ
Оборудование: компьютерная презентация.
Ход урока
1.
Организационный момент
2.
Актуализация темы. Постановка проблемного вопроса
Слайд 2 «О, решите мне загадку жизни, мучительно древнюю загадку,
над которой билось уже столько голов, - головы в шапках, расписанных
иероглифами, головы в тюрбанах и черных беретах, головы в париках и
тысячи других бедных человеческих голов…»(Г.ГЕЙНЕ).
Сегодня мы тоже попробуем решить загадку жизни. Что такое жизнь?
Мы с вами знаем свойства живых организмов.
Слайд 3 Заполните кластер: Свойства живых организмов и
перечислите эти свойства.
Слайд 4 Свойства живого: способность к движению, способность к
росту и развитию, обмен веществ, дыхание, питание, раздражимость,
размножение, клеточное строение. Слайд 5
Слайд 5 Одно из определений.
По современным научным
представлениям, жизнь — это процесс существования сложных систем,
состоящих из больших органических молекул и неорганических веществ и
способных самовоспроизводиться, саморазвиваться и поддерживать свое
2
существование в результате обмена энергией и веществом с окружающей
средой.
С глубокой древности и до сегодняшних дней было предложено много
гипотез, только со второй половины 20 века, было предложено около 120
гипотез и теорий. Но провести эксперимент как это было нельзя, почему, да
потому что возраст земли как планеты 5.5млрд. лет первые организмы 500
млн. лет, первый человек 200 тыс. Предложите гипотезы, которые вы знаете,
о которых вы слышали?
Слайд 6 Задание 1 Соотнесите 5 гипотез возникновения жизни на
Земле и формулировки
Креационизм
Самопроизвольное
зарождение
Гипотеза стационарного
состояния
Гипотеза панспермии
Гипотеза биохимической
эволюции
жизнь существовала всегда
жизнь была создана сверхъестественным
существом в определенное время
жизнь занесена на нашу планету извне
жизнь возникла в результате процессов,
подчиняющихся химическим и физическим
законам
жизнь возникала неоднократно из неживого
вещества
Как вы думаете, насколько верно вы выполнили задание? Почему не
справились? Что для этого необходимо сделать?
Всё многообразие гипотез происхождения жизни на Земле можно
разделить на 2 группы:
Слайд 7 Задание по учебнику 2: 1. Определить две группы
происхождения жизни на Земле,
в чем основное различие этих
представлений.
Слайд 8 Начертите в тетради таблицу, заполнив которую мы сможем
проверить ваше задание.
Гипотезы происхождения жизни на Земле
Название гипотезы
Сторонники
Представления о
гипотезы
возникновении жизни
Слайд 9 Групповая работа: для работы необходимо выбрать
руководителя группы, который будет управлять работой, оценивать вклад
каждого члена группы; выбрать докладчика для выступления.
Каждой группе необходимо познакомиться с одной из теорий
(используя учебник и дополнительный материал), подготовить краткий
рассказ по плану.
Сообщения групп
3
Слайд 10 1 группа. Креационизм – лат. слово creatio – сотворение.
Слайд 11 Согласно этой религиозной концепции, имеющей древние корни,
все существующее во Вселенной, в том числе жизнь, было создано единой
Силой — Творцом, Богом в результате сверхъестественного творения в
прошлом. В крайней форме креационизм отрицает изменение видов и их
эволюцию. Организмы, населяющие сегодня Землю, происходят от
сотворенных основных типов живых существ. Сотворенные виды были с
самого начала превосходно организованы и наделены способностью к
некоторой изменчивости в определенных границах, в результате
микроэволюции.
Традиционное христианское представление о сотворении мира,
изложенное в Книге Бытия, вызывало и продолжает вызывать споры. Однако
выявляемые в текстах противоречия не делают гипотезу творения менее
популярной. Религия, рассматривая вопрос о происхождении жизни, ищет
ответ главным образом на вопросы «с какой целью?», а не на вопрос «каким
образом?». Если наука в поисках истины широко использует наблюдение и
эксперимент, то богословие стремится к постижению истины через
сверхъестественное откровение и веру.
Процесс божественного сотворения мира представляется как имевший
место лишь единожды и поэтому недоступный для наблюдения. В связи с
этим концепция творения не может быть ни доказана, ни опровергнута и
существует наряду с научными гипотезами происхождения жизни.
Фактически сегодня креационизм является гипотезой, которую широко
пропагандируют. Религиозные лидеры, настаивающие на принятии
креационизма в качестве научной гипотезы, но эта борьба не имеет ничего
общего с научной гипотезой.
Креационистами были многие исследователи 18 — начала 19 вв. Так,
например, шведский учёный Карл Линней считал, что все виды растений и
животных существуют со времени "сотворения мира" и созданы богом
независимо друг от друга; французский анатом и палеонтолог Ж. Кювье
считал, что в течение истории Земли происходили обширные катастрофы,
или катаклизмы, после которых опустошённые места заселялись
организмами, пережившими катастрофу в отдалённых районах
Заполнение таблицы Слайд 12
Слайд 13 2 группа: Гипотеза самозарождения
На протяжении тысячелетий люди верили в самопроизвольное
зарождение жизни, считая его обычным способом появления живых существ
из неживой материи. Полагали, что источником спонтанного зарождения
служат либо неорганические соединения, либо гниющие органические
остатки.
Слайд 14 Эта гипотеза была распространена в Древнем Китае,
Вавилоне и Египте. Идея самозарождения высказывалась также философами
Древней Греции, она, по-видимому, так же стара, как и само человечество.
На протяжении истории эта гипотеза видоизменялась, но по-прежнему
оставалась ошибочной. Аристотель, которого часто провозглашают
4
основателем биологии, писал, что лягушки и насекомые заводятся в сырой
почве. Платон тоже говорил о самозарождении живых существ из земли в
процессе гниения.
В Средние века многим «удавалось» наблюдать
зарождение разнообразных живых существ, таких как насекомые, черви,
угри, мыши, в разлагающихся или гниющих остатках организмов.
Слайд 15 Ван Гельмонт (1577-1644), весьма знаменитый ученый
(водная теория фотосинтеза), описал эксперимент, в котором он за три
недели создал мышей. Для этого нужны были только грязная рубашка,
темный шкаф и горсть пшеницы. Активным началом в процессе зарождения
мыши Ван Гельмонт считал человеческий пот.
Заполнение таблицы Слайд 16
Слайд 17 Учитель: В 1688 году итальянский ученый Франческо
Реди, живший во Флоренции, подошел к проблеме возникновения жизни
более строго и поверг сомнению теорию спонтанного зарождения.
«Убежденность была бы тщетной, если бы ее нельзя было подтвердить
экспериментом. Поэтому в середине июля я взял четыре больших сосуда с
широким горлом, поместил в один из них змею, в другой – немного рыбы, в
третий – угрей из Арно, в четвертый – кусок молочной телятины, плотно
закрыл их и запечатал. Затем я поместил то же самое в четыре других сосуда,
оставив их открытыми…Вскоре мясо и рыба в незапечатанных сосудах
зачервивели; можно было видеть, как мухи свободно залетают в сосуды и
вылетают из них. Но в запечатанных сосудах я не видел ни одного червяка,
хотя прошло много дней, после того как в них была положена дохлая рыба»
(Реди)
Эти эксперименты не привели к отказу от идеи спонтанного
зарождения, так как многие ученые утверждали, что жизненная
(виталистическая) сила, которая есть в воздухе не могла проникнуть в
запечатанные сосуды. Нужно было поставить такой опыт.
Слайд 18 Луи Пастер (1822-1895) – французский ученый провел
эксперимент, соперничавший по простоте со знаменитым опытом Реди. Он
кипятил в колбе различные питательные среды, в которых могли развиваться
микроорганизмы. При длительном кипячении в колбе погибали не только
микроорганизмы, но их споры. Помня об утверждении виталистов, что
«жизненная сила» не может проникнуть в запаянную колбу, Пастер
присоединил к ней S – образную трубку. Споры микроорганизмов оседали на
поверхности изогнутой трубки и не могли проникнуть в питательную среду.
Пастер своими опытами доказал невозможность самопроизвольного
зарождения жизни. Представлениям о «жизненной силе» - витализму был
нанесен сокрушительный удар. Но и в настоящее время есть люди, которые
продолжают верить в самозарождение жизни.
Слайд 19 3 группа - Гипотеза стационарного состояния.
Согласно этой теории, Земля никогда не возникала, а существовала
вечно; она всегда способна поддерживать жизнь, а если и изменялась, то
очень мало; виды также существовали всегда.
5
Оценки возраста Земли очень варьируют: от 6000 тысяч лет по
расчетам архиепископа Ашера до 5 млрд. лет по современным оценкам,
основанным на скорости радиоактивного распада. Более совершенные
методы дают все более высокие оценки возраста Земли, что позволяет
сторонникам теории стационарного состояния полагать, что Земля
существовала всегда. Согласно этой теории, виды также никогда не
возникали, они существовали всегда и у каждого вида есть лишь две
возможности – либо изменение численности, либо вымирание.
Сторонники этой теории не признают, что наличие или отсутствие
определенных ископаемых остатков может указывать на время появления
или вымирания того или иного вида, и приводят в качестве примера
представителя кистеперых рыб – латимерию. По палеонтологическим
данным кистеперые вымерли в конце мелового периода, 70 млн. лет назад.
Однако это заключение пришлось пересмотреть, когда в районе Мадагаскара
были найдены живые представители кистеперых.
Внезапное появление какого-нибудь ископаемого вида в определенном
пласте они объясняют увеличением численности его популяции или его
перемещением в места, благоприятные для сохранения остатков.
Большая часть доводов в пользу этой теории связана с такими
неясными аспектами эволюции, как значение разрывов в палеонтологической
летописи.
Концепция вечной Вселенной, до сих пор характерна для восточных
религий, таких как индуизм и буддизм. С точки зрения современных
астрономических знаний эта гипотеза не рассматривается как научная.
Заполнение таблицы Слайд 20
Слайд 21 4 группа - гипотеза панспермии
Эта теория не предлагает никакого механизма для объяснения
первичного возникновения жизни, а выдвигает идею о ее внеземном
происхождении.
Теория панспермии утверждает, что жизнь могла возникнуть один или
несколько раз в разное время и в разных частях Галактики или Вселенной.
Для обоснования этой теории используются многократные появления НЛО,
наскальные изображения предметов, похожих на ракеты и «космонавтов», а
также сообщения о якобы встречах с инопланетянами.
Слайд 22 Панспермия (от греч. Pan – всё и сперма), гипотеза о
возможности переноса жизни в космическом пространстве с одного тела на
другое. В более узком смысле – гипотеза занесения жизни на Землю из
космоса, предложенная Рихтером в 1865 году и окончательно
сформулированная Аррениусом в 1895 году. Согласно этой гипотезе,
наиболее вероятно попадание живых организмов внеземного происхождения
на нашу планету с метеоритами и космической пылью. Это предположение
опирается на данные о высокой устойчивости некоторых микроорганизмов и
их спор к радиации, вакууму и другим воздействиям. Однако до сих пор нет
достоверных фактов, подтверждающих
внеземное происхождение
микроорганизмов, найденных на метеоритах.
6
Исследования в космосе позволяют считать, что вероятность
обнаружить жизнь в пределах Солнечной системы ничтожна, - однако они не
дают никаких сведений о возможности жизни вне этой системы. При
изучении материалов метеоритов и комет в них были обнаружены многие
«предшественники живого» - такие вещества, как цианогены, синильная
кислота и органические соединения, которые, возможно, сыграли роль семян,
падающих на Землю. Появился ряд сообщений о нахождении в метеоритах
объектов, напоминающих примитивные формы жизни, однако доводы в
пользу их биологической природы пока не кажутся ученым убедительными.
Заполнение таблицы Слайд 23
5. Выводы урока
Вернемся к гипотезам, которые предложили вы
Предполагаемый ответ:
1.
Выделяют 5 основных гипотез возникновения жизни на Земле
2.
Наиболее убедительна гипотеза биохимической эволюции
Оперина – Холдейна.
Гипотезы, которая бы точно и подробно раскрывала вопрос
возникновения жизни на Земле – нет. Слайд 35
6. Закрепление материала
Учитель: Давайте поработаем с синквейнами. Вспомним, что такое
синкейн.
Синквейн (от французского слова «пять строк»). Синквейн – это
стихотворение, которое требует изложения большого объема учебной
информации в кратких выражениях, что позволяет сделать вывод. Это
стихотворение из пяти строк, которое строится по определенным правилам.
Данную работу ребята могут выполнить в парах.
Синквейн: Слайд 36
1. название синквейна – тема, обычно одно слово (существительное,
что?)
2. описание темы в двух словах (прилагательное, прилагательное
(какой? какая?))
3. описание действия в рамках темы тремя словами (глагол, глагол,
глагол (что делает?))
4. фраза, показывающая отношение к теме, «крылатая фраза» на тему
синквейна
5. слово, которое повторяет суть темы (существительное)
Учитель: Я предлагаю вам синквейн с открытыми строками. Ваша
задача определить по указанным строкам, о какой гипотезе происхождения
жизни идет речь, и закончить синквейн. Ученики получают лист с
пропущенными строками и работая по парам заканчивают синквейн.
Слайд 37
1. ………………Креационизм
2. Божественная, недоступная
3. Сотворил, дал жизнь, научил
7
4. Мир создал Бог
5. ……………… Бог или Творец
Следующий синквейн.
Слайд 38
Составьте синквейн о гипотезе самопроизвольного зарождения
жизни, панспермии или стационарного состояния самостоятельно по
парам, даю 1-2 минуты.
Например:
1. ……………Гипотеза самозарождения
2. ……………абсурдная, смешная
3. вырастают в пробирке, выходят из смолы, возникают при гниении
4. Живые организмы зарождаются самопроизвольно
5. Луи Пастер
1. Гипотеза панспермии
2. …………………космическая, инопланетная
3. попадают случайно, найдены на Луне, занесены на Землю
4. Жизнь на Землю занесена космическими телами или пришельцам
5. ………………….бактерии – зародыши жизни
1. ………………..Гипотеза стационарного состояния
2. вечная, неизменная
3. ……………….была, есть и будет
4. Жизнь на Земле существует всегда
5. вечность
Подведем итог: Мы рассмотрели 5 самых распространенных гипотез
возникновения жизни на Земле. Более остальных имеет экспериментальные
доказательства гипотеза биохомической эволюции Опарина – Холдейна.
Слайд 39 Домашнее задание & 8.1. Оценки за сообщения, за работу на
уроке. Слайд 40
Используемые источники:
1.
Ишкина И.Ф. Биология. 9 кл. Поурочные планы, Волгоград:
Учитель – АСТ, 2004, - 96 с.
2.
Каменский А.А. Криксунов Е.А. Пасечник В.В. Биология.
Введение в общую биологию и экологию: учеб. Для 9 кл. общеобраз.
Учреждений, - М., Дрофа, 2005, - 303 с.
3.
Мамонтов С.Г. Надо ли пересматривать теорию Дарвина?,
Биология, 2009, №3, 2 – 9 с.
4.
Мамонтов С.Г. Надо ли пересматривать теорию Дарвина?,
Биология, 2009, №4, 22 – 28 с.
5.
Пепеляева О.А. Сунцова И.В. Поурочные разработки по общей
биологии: 9 кл, - М., ВАКО, 2006, - 464 с.
6.
Руденко А.П. Сущность и происхождение жизни: методология
проблемы, Биология в школе, 2003, №4, 5 – 11 с.
8
7.
Сайты Интернет: Википедия — свободная энциклопедия
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/6/63/Coldecygne.sv
g/180pxwww.ikthus.org.ua