Сравнительно - анатомические доказательства эволюции
методическая разработка по биологии (11 класс) на тему

Пояснительная записка

   Безусловно, выполнение лабораторных и практических работ является фундаментом изучения биологии. Наблюдая явления, рассматривая организмы, проводя опыты, обучающиеся самостоятельно получают полезную информацию. Такие работы способствуют приобретению ими не только биологических знаний, необходимых в жизни, но и умений и навыков самостоятельной постановки опыта, наблюдения, обработки результатов, способствуют развитию интереса к биологии, заставляют логически мыслить, делать выводы. Оформление результатов работы закрепляет навыки и умения, полученные в учебной деятельности.

Создание на уроках проблемных ситуаций является важным средством развития мотивов интеллектуальной деятельности. Так, например, активную мыслительную деятельность учащихся вызывают вопросы, которые требуют установления  сходства и различия. В ходе поиска информации по изучаемым проблемам школьники подводятся к самостоятельным выводам и обобщениям. Включение в содержание лабораторных и практических работ проблемной ситуации позволяет перевести их в разряд исследовательских.

Большое значение в изучении вопросов эволюции в 11 классе принадлежит разделу «Доказательства эволюции органического мира». Особую сложность в понимании сравнительно-анатомических доказательств для обучающихся представляют вопросы об аналогичных и гомологичных органах. Поэтому, в классах профильной направленности после урока-лекции на эту тему целесообразно проводить практическую работу с элементами исследовательской деятельности.

Ход урока

Сведения, подтверждающие существование эволюции живых организмов, дают нам различные отрасли биологической науки. На прошлом уроке мы познакомились с фактами науки сравнительной анатомии. И сегодня на уроке, выполняя практическую работу, мы углубим и расширим знания о сравнительно – анатомических доказательствах эволюции. Итак, цель урока: научиться использовать данные сравнительной анатомии для доказательства эволюции. Давайте вместе подумаем, какие задачи на уроке мы должны с вами сегодня решить (обсуждение):

1. научиться находить сравнительно – анатомические доказательства эволюции на конкретных примерах;
2. уметь объяснять сходство и отличие органов и систем органов живых организмов разных таксономических групп с точки зрения эволюции.

Для выполнения практической работы весь класс поделен на 4 группы.  Каждая группа будет работать по заданиям инструктивной карточки: 1 и 3 задание – общее для всех групп, 2 – разное (приложение 1).

При выполнении работы используйте наглядные материалы, разложенные на столе, материал учебника и справочный материал. Затем каждая группа, работая сообща, должна дать характеристику изученных доказательств, обосновать свой вывод. Результаты своих наблюдений по 1 и 2 заданию вы оформляете в виде таблицы, по 3 – в виде текстовой записи. При выполнении практической работы вы будете заполнять индивидуальные рабочие листы, которые находятся  на столах (приложение 2). Выводы по своей работе – 4 задание  – вы также занесете в рабочий лист. По окончании урока эти листы вы сдаете, и каждый получит оценку за работу. На выполнение всех заданий вам отводится 15 минут.

Работа в группах. Учитель в это время постоянно наблюдает за учащимися, оказывает помощь, вовлекает в работу пассивных учеников, напоминает о времени.

Проверка выполнения, обсуждение. Учитель вызывает по одному представителю от группы и просит рассказать о полученных результатах. Остальные учащиеся могут дополнять отвечающего.

1 задание.  Проверяется правильность сопоставления схем кровеносных систем с классом п/ж. Устанавливается общее в строении: сердце и кровеносные сосуды (артерии, вены, капилляры), кровеносная система замкнутая. Различия: усложнение в процессе эволюции (появляется второй круг кровообращения в связи с выходом на сушу, камерность сердца увеличивается, холоднокровность (пойкилотермность) --- теплокровность (гомойотермность). Формулируются выводы.

2 задание. При обсуждении результатов работы учащиеся вспоминают  определения аналогичных и гомологичных органов, рудиментов. В коллекциях, иллюстративном материале они находят эти органы и выясняют их роль в установлении эволюции органического мира.

3 задание. Устанавливаются рудиментарные органы у лошади, формулируются выводы.

При закреплении знаний учитель привлекает внимание учащихся к уяснению сущности каждого вида доказательств. Установление сходства у разных систематических групп независимо от условий существования свидетельствует о происхождении видов от общего предка. Наличие у организмов разных групп гомологичных органов позволяет установить степень родства между ними, проследить их эволюцию. Вывод о происхождении видов с гомологичными органами от общих предков, которые имели более примитивное строение и меньшую специализацию. В результате приспособления к различным средам обитания произошла дивергенция признаков, поэтому гомологичные органы, будучи в общем плане сходными, оказались сильно видоизмененными. Обратить ещё раз внимание на то, что эти органы могут выполнять как одинаковые функции, так и разные (2 задание для 2 и 4 групп).

Обсуждение аналогичных органов убеждает школьников, что эти органы имеют лишь внешнее сходство и выполняют всегда одинаковые функции, но различны по происхождению, возникли в результате конвергенции и не свидетельствуют о родстве видов.

 Знание рудиментов позволяет сделать вывод, что малоспециализированные органы предков в процессе последующей эволюции получили разную степень развития – от чрезмерного выражения до почти полной дегенерации.

Затем учитель ставит проблемный вопрос: гомологичные органы, образованные в результате дивергенции и имеющие общее происхождение,  считаются одним из доказательств эволюции. А почему аналогичные органы считают  доказательством эволюции, ведь они имеют сходство только внешнее?

Обсуждение в группах.

Ответ: если гомологичные органы указывают на дивергентный характер эволюции, то аналогичные органы, свидетельствующие о сходных приспособлениях, выработанных у разных групп организмов в близких условиях среды, указывают на конвергентность эволюционного процесса. Поэтому их можно считать доказательством эволюции. Таким образом, эволюция носит не только дивергентный, но и конвергентный характер.

При подведении итогов обучающиеся под руководством учителя еще раз проводят сравнительную характеристику процессов дивергенции и конвергенции по критериям, особо обратив внимание на 4 и 5 критерий (см. приложение № 3).

Приложение № 1

Практическая работа

«Сравнительно – анатомические   доказательства   эволюции

органического мира»

 Цель: научиться использовать данные сравнительной анатомии для доказательства эволюции.

               Оборудование: коллекции («Бабочки», «Рудиментарные органы позвоночных животных»), иллюстративный материал (схемы кровеносных систем позвоночных животных, дельфин, летучая мышь, внутреннее строение рыбы, внутреннее строение рака), чучело птицы, натуральные объекты (луковица тюльпана, клубень картофеля).

Инструктивная карточка

1. Сопоставьте схемы строения кровеносных систем с классом позвоночных животных. Сравните кровеносную систему позвоночных животных. Есть ли сходство? Различия? Как вы это объясните? (общее задание). Заполните таблицу:

2. На раздаточном материале найдите аналогичные и гомологичные органы у растений и животных:

1. у бабочки и птицы                 (1 группа)
2. у тюльпана и картофеля       (2 группа)
3. у рака и рыбы                         (3 группа)
4. у дельфина и летучей мыши (4 группа)

 Результаты наблюдений запишите в таблицу:

3. В коллекциях рудиментарных органов позвоночных животных найдите рудименты у лошади. Объясните их значение (одинаковый раздаточный материал).

4. Сделайте выводы по каждому заданию.

Приложение № 2а

Практическая работа

«Сравнительно – анатомические доказательства эволюции»

Рабочий лист

ученика (цы) 11 класса ___

Ф.И. ___________________________________

Задание №1.

Задание №2.

Задание №3 (общее)

Задание 4. Выводы по каждому заданию:

Оценка _______________________________________-

Приложение № 3

Сравнительная характеристика процессов дивергенции и                                                         конвергенции