Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение
Гимназия № 2 «Квантор»
г. о. Коломна Московской области
_____________________________________________________________________________
Открытый урок по общей биологии
в 10-м классе
на тему
«Биотехнология: научно-нравственные аспекты»
Учитель биологии.
, в. к.к.
2012 г.
Тема урока: « Биотехнология: научно – нравственные аспекты»
Эпиграф урока: « Что день грядущий нам готовит?» ( .)
Урок проводится в 10 классе на заключительном этапе изучения темы « Клетка – единица живого».
Учащиеся класса образовали рабочие группы по 4-5 человек, получившие задание по подготовке сообщений о практическом использовании биотехнологии в разных областях деятельности человека.
Тип урока: урок изучения нового материала.
Приемы и методы: ИКТ, проблемное обучение, ЗТО.
Цель урока: На основе знаний учащихся о структуре белка, ДНК, их биологической роли и процессе биосинтеза белка, о вирусах и бактериях познакомить учащихся с биотехнологией, её методами, значением и перспективами развития.
Задачи:
1. Формирование навыка учащихся работать в группах, парах и индивидуально по заданию учителя; учить работать с дополнительными источниками информации, обобщать факты, делать выводы.
2. Показать практическое применение биологических знаний;
3. Обратить внимание учащихся на нравственные аспекты применения достижений науки.
Оборудование:
1.Стенд « Настоящее и будущее биотехнологии».
2. Экран и проектор для показа презентации «Биотехнологические методы»
3.Индивидуальные дидактические карты-таблицы « Методы биотехнологии».
4.Тесты для проверки опорных знаний.
5.Раскачивающееся «коромысло»- тренажер зрения.
6. Таблицы, схемы по изученным темам.
План урока (с указанием приемов и методов работы):
Повторение опорных знаний, проверка домашнего задания -- 10 мин.( работа с консультантами в группах, инд. самост. работа)
II. Изучение нового материала: -- 20 мин.
1.Что такое биотехнология?( объяснения учителя, запись определения в тетрадь)
2.Прогнозы Стивена Хокинга ( постановка проблемы с использованием материалов периодической печати.)
3.Возникновение биотехнологии ( объяснение учителя)
4.Методы биотехнологии ( объяснение учителя с использованием презентации
, работа в парах с использованием дид. таблиц, учебника, запись в тетрадь )
5.Практическое значение биотехнологии (сообщения учащихся,
тренажер зрения, запись в тетрадь, работа в динамических парах).
III. Закрепление. – 6 мин.
а) Есть ли опасность использования биотехнологии против
человечества? (рассуждения учащихся по проблеме урока,
использование литературных произведений)
б) Итоговый тест. – 2 мин.
IV. Домашнее задание ( дифференцированное по итогам проверки опорных
знаний) -- 1 мин
V. Итог урока. – 1 мин.
I часть. Вступление.
ХХ век вошел в историю науки важнейшими открытиями в области молекулярной биологии. Расшифровка структуры белка и ДНК, генетического кода и реакций матричного синтеза позволили изучить основы жизни на молекулярном уровне. Труд многих ученых в данной области высоко оценен обществом присуждением самых престижных в науке Нобелевских премий. Эти знания стали частью общечеловеческой культуры. Давайте повторим, что мы узнали ранее на уроках по данной теме:
Задание:1. Обсудите в группах « Основные вопросы» - время обсуждения – 4 мин.
( В классах с различным уровнем подготовки учащихся использую ответы учеников - консультантов)
2.Выполните индивидуальное проверочное задание ( варианты А, Б,В, Г,Д ) – 4 мин.
на листочках под копировку. (Приложение 1)
3.Первый экземпляр работы сдать для проверки, со вторым экземпляром подойти к столу для проверки задания своего варианта. Обсудить с товарищами правильность выполнения работы, оцените уровень вашей подготовки к сегодняшнему уроку ( критерии оценки на доске). Если допущены ошибки, запишите дополнительное аналогичное задание на дом (номера заданий из рабочей тетради по О. Б.)
II часть. Изучение нового материала.
Открытия в области молекулярной биологии позволяют решать глобальные проблемы современного мира необычным биотехнологическим способом. По заключению экспертов США, «биотехнология в наибольшей степени изменит образ жизни людей в ХХI веке». Но вот ещё одно авторитетное мнение – профессора Кембриджского университета Стивена Хокинга. Жизнь и научная деятельность этого ученого является образцом мужества, силы человеческого духа, т. к. он со студенческих лет прикован к инвалидной коляске, а последние 17 лет общается с миром с помощью компьютера и синтезатора речи. Тем не менее, его труды в области астрофизики и философии науки общепризнанны.:
Цитата: « Биотехнология представляет для человечества ещё большую угрозу, чем другие технические новшества, ставшие главным объектом экологической критики».
Сегодня на уроке нам предстоит разобраться, что же такое биотехнология, каковы её методы и практическое значение. В конце урока постарайтесь высказать своё аргументированное мнение о том, чья точка зрения вам ближе.
2,3. По определению акад. , « БИОТЕХНОЛОГИЯ - это использование живых организмов или их составных частей в практических целях на базе достижений молекулярной биологии». ( Определение записано на доске с обратной стороны, учащиеся записывают его в тетрадь). Это динамически развивающаяся отрасль науки и деятельности человека. Возникла биотехнология в 70-е годы прошлого века, когда американскими учеными были открыты ферменты, позволяющие моделировать наследственный материал клеток (ДНК - полимеразы, РНК - полимеразы, лигазы, рестриктазы, обратные транскриптазы; названия и роль этих ферментов известны учащимся с предыдущих уроков.)
4. За прошедшие десятилетия возникли биотехнологические методы. Познакомимся с ними с помощью дидактических карточек
Задание: 1. Рассмотрите внимательно таблицу, обсудите в группах основные методы.
2. С помощью учебника по О. Б. (авт. Беляев, п. 16) разберите сущность методов искусственного создания гена и внедрения его в геном бактериальной клетки. ( 3 мин.), а также гибридизации клеток.
3 Подготовьте рассказ о них. ( При слабом уровне развития навыков сам. работы учащиеся слушают объяснение учителя по таблице, затем после обсуждения повторяют сущность этих методов, (объяснение учителя с использованием презентации).
4. В тетради перечислите биотехнологические методы, укажите их сущность (1 и 2 графы таблицы). Проверьте записи друг друга.
5. Переходим к следующему вопросу: Области применения биотехнологии (запись в тетрадь). Учащиеся по команде встают, обращают внимание на раскачивающееся «коромысло» (тренажер зрения), на котором укреплены таблички; через одну минуту составляют в тетради перечень: 1- медицина; 2- сельское хозяйство; 3- охрана природы; 4- микробиологическая промышленность; 5- металлургия; 6-энергетика; 7- микроэлектроника.
2-3 сообщения учащихся по материалам стенда (Приложение 3). Учитель дополняет рассказы учеников, обращая внимание на 3-ю графу дид. таблицы, задает вопросы учащимся:
- Какие достижения биотехнологии кажутся вам наиболее значимыми, перспективными?
III часть. Закрепление.
Итак, вернемся к предостережениям Стивена Хокинга. На чем основаны его опасения? ( Цитата) « Для производства ядерного оружия нужны большие установки, а генной инженерией можно заниматься в маленькой лаборатории. Контролировать каждую лабораторию и каждую копию невозможно.» Можно ли с ним согласиться? Какое у вас сложилось мнение: к гибели или процветанию приведет развитие биотехнологий. (Обмен мнениями)
- Как вы думаете, может ли случиться, что научное открытие случайно или по злому умыслу будет использовано против человечества? ( Обмен мнениями). Например, осенью 2001 года в США погибло несколько человек от сибирской язвы. До сих пор неясно, что это: неосторожность или терракт. Проблема не только в возможности разработки с помощью генной инженерии биологического оружия массового поражения, но и в возможности изменять наследственную программу людей, влиять на будущие поколения. Одни люди становятся объектами сознательного биологического регулирования со стороны других людей. И вот тут перед наукой встают серьёзные нравственные проблемы. Безнравственная наука губительна, несет разрушение. Что делать? Запретить исследования? Но можно ли остановить развитие науки? (Обмен мнениями). Давайте сделаем выводы:
Нужны законы, правила, регулирующие генно-инженерную деятельность. Действительно, они существуют во всех развитых странах мира. В России такой закон принят в 1996 году. Чтобы выжить, общество должно уделять большое внимание развитию морально-нравственных сторон жизни, взаимосвязи естественных, технических и гуманитарных наук, образованию обратных связей между наукой и другими видами деятельности людей. Высший принцип гуманизма, ценность жизни человека в единой живой системе биосферы Должны стать обязательными для всех разумных жителей планеты. В этом сущность нового направления развития науки – БИОЭТИКИ.В заключении мне хотелось бы вспомнить пророческую повесть М. Булгакова «Роковые яйца». Фантастическая ситуация, описанная им в начале века, сейчас выглядит как реальность. В небольшой лаборатории профессор Персиков проводил опыты с необыкновенным лучем, который ускорял рост и развитие всего живого. В работу ученого вмешались всемогущие, но не компетентные в вопросах науки власти. Забрав из лаборатории чудо-аппарат, они направили его в Смоленскую губернию для улучшения пород кур. По случайности или халатности работников почты туда же были направлены 3 ящика яиц, которые оказались не куриными, а… змеиными. То, что из них вывелось, было страшно: гигантские змеи размножались с неимоверной быстротой, поглощая всех вокруг. В первую очередь погибли смелые «экспериментаторы». Перед нашествием гадов бессильна оказалась даже армия. Змеиное нашествие двигалось к Москве. Печальна была и судьба профессора: «В панике разъяренная толпа ворвалась в институт. Низкий человек…опередив других, дорвался до Персикова и страшным ударом палки раскроил ему голову.»(цитата)
Но интересен и конец повести: «В ночь с 19 на 20 августа 1928 года упал неслыханный, никогда ещё небывалый мороз. Он пришел и продержался двое суток, достигнув –18 градусов. только к концу третьих суток Москва поняла, что мороз спас столицу и её безграничные пространства от страшной беды. Беда кончилась, т. к. змеи не выдержали такого мороза. Леса, поля, болота были ещё долго завалены разноцветными яйцами, но зародыши в них были мертвы(пауза).
Итак, в повести людей спасло чудо, а что спасет от нас в случае непредвиденной опасности?
Наш урок подходит к завершению. Давайте проверим, как усвоен материал по основным вопросам. В тетради выполняем тестовое задание с последующей самопроверкой (Вопросы и ответы на экране).
Вопросы:
Как называются внехромосомные кольцевые молекулы ДНК у бактерий? ( А - плазмиды, Б - лигазы, В - гибридомы, Д - рестриктазы); Как называются новые клетки, полученные при слиянии 2-х соматических клеток различных организмов с полезными для человека свойствами? (см. ответы к 1 вопросу). С помощью какого фермента происходит «склеивание» фрагментов ДНК? (см. ответы к 1 вопросу). Каким методом в растениеводстве получают безвирусный посадочный материал?( А - метод тканевой культуры, Б - гибридизация клеток, В - терапевтическое клонирование, Г - генная инженерия).
В каком году в России принят «Закон о генно - инженерной деятельности»?(А-1970, Б-1996, В - 2000, Г - 2001).Ответы: 1А, 2В, 3Б, 4А, 5В.
Если вы правильно ответили на эти вопросы, то вы отлично поработали на уроке. Если есть ошибки в ответах, уделите больше внимания домашнему заданию.
IV. Домашнее задание: п. 67, конспект, повт. пп.11,12,18 (), дополнительное задание по итогам проверки готовности к уроку
V. Итог урока. Проверить выполнение плана урока, оценить работу на уроке отдельных учащихся и класса в целом.
VI. Приложение: 1. Вопросы и задания для повторения опорных знаний;
2. Дидактическая таблица «Биотехнологические методы»
3. Материалы стенда, сообщения учащихся.
Литература:
. «Общая биология», учебник для 10-11 кл.; . «Общая биология», учебник для 10-11 кл.; «Биотехнология: вклад в решение глобальных проблем».«Селекция растений на пороге ХХI века», журнал «Биология в
школе» № 1-97, стр. 9-15.
4. «Биосенсоры. Новое направление биотехнологии»
журнал «Биология в школе»№ 6-97, стр.10-15.
5. «Технология ХХI века в России. Быть или не быть?»
журнал «Наука и жизнь» № 1-2006, стр. 3-8.
«Концепция современного естествознания», учебник дляВУЗов, 2003 г.
«Роковые яйца».