Интегрированный урок в 8 классе "Симметрия в биологии и математике"
план-конспект урока по геометрии (8 класс)

Интегрированный урок

«Симметрия в биологии и математике»

в 8 классе

Подготовила

Тутаева Тамара Викторовна

учитель математики

 МОУ «СОШ №3» г.Саранск

МОУ «СОШ №3»

ИНТЕГРИРОВАННЫЙ УРОК

8 класс

                                                                         Провели:

учитель математики Тутаева Т.В.,

учитель биологии Королёва Н.В.    

                       Саранск   

Тема: Пресноводная гидра – двухслойное животное с лучевой симметрией тела.  

Цели:  

• Образовательные

Обеспечить   повторение и усвоение  понятий  «центральная  и осевая   симметрии»,   «зеркальная   симметрия»;  познакомить школьников со средой обитания  и   особенностями   внешнего строения     гидры,   с   типами    симметрии    тел    животных; сформировать целостное представление о симметрии, выявить причины, обусловившие появление разных типов симметрии у животных в процессе развития животного   мира,   и   причины симметрии у растений; продолжить формирование и  развитие общеучебных умений и навыков работы с книгой, составление плана ответа, синтеза и обобщения информации.   Продолжить формирование  навыков   самостоятельной   работы  на  уроке.

• Воспитательные

Продолжить развитие научного   мировоззрения   с   помощью демонстрации    единства    представлений о   симметрии       в геометрии   и  биологии,        осуществление       эстетического воспитания через показ  красоты  симметрии   в   окружающем нас мире; содействовать проявлению   дисциплинированности и   высокой   работоспособности     в    процессе    организации  самостоятельной работы учащихся.

• Развивающие

Продолжить   развитие основных    биологических      понятий, умений исследовательско-практической деятельности, а также познавательного интереса у  учащихся   к  урокам  биологии  и геометрии, памяти и пространственного воображения.

                       Ход урока:

I. Подготовка учащихся к активному и осознанному усвоению материала.

Сообщение темы урока. Постановка целей урока учителями биологии и гео-метрии. Формулирование интегрированной цели урока в  процессе   беседы: раскрыть  значение   использования   знаний   о   симметрии   из   курса геометрии в биологии; обосновать   причины   и   значение    лучевой   и двусторонней симметрии тел животных.

Эпиграф к уроку: «Симметрия является той идеей, посредством которой человек на протяжении  веков  пытался   постичь   и   создать   порядок, красоту и совершенство».  (Гейман Вейль)

II. Актуализация опорных знаний по геометрии.

Учитель математики говорит о том, как трудно найти человека, который   не имел бы какого-либо представления о симметрии, и предлагает   школьникам вспомнить,   что   означает    слово    «симметрия».    ( Греч.,      «symmetria» - соразмерность,   полное    соответствие    в    расположении   частей    целого относительно средней линии, центра; наличие определенного порядка, законо-

мерность в расположении частей.)

Затем рассказывает о великом немецком математике Геймане Вейле, который говорил, что симметричным называют такой объект, который   можно   как-то изменять, получая в результате то же, с чего начали. Люди с древних   времен использовали    симметрию    в     рисунках,    орнаментах,    предметах    быта, строительстве зданий. (демонстрация слайдов) Однако математически строгое представление о симметрии сформировалось сравнительно недавно – в IXв. В математике рассматриваются различные   виды симметрии.    Изучая   фигуры, симметричные относительно точки и   относительно   прямой,   учащиеся   уже познакомились с центральной и осевой симметрией.

С целью применения знаний о симметрии   на   практике    учитель   предлагает школьникам выполнить следующее задание.

Задание. Разделите изображения фигур, представленных на  рисунке,   на   две группы; дайте определения  понятиям   «центрально   симметричная   фигура», «фигура, симметричная относительно прямой».

I вариант: Назовите номера рисунков,   на которых  изображены центрально симметричные фигуры.

II вариант: На зовите номера  рисунков,  на   которых  изображены  фигуры, симметричные относительно прямой.

Ответы для I варианта: фигуру называют симметричной относительно  точки О, если для каждой точки X этой   фигуры   существует    точка   Y   той же   фигуры, симметричная с X относительно точки О. Точка О называется центром симметрии фигуры.  

(1,2,3,4,6,7)

Ответы для II варианта: фигуру называют симметричной относительно прямой l, если эта прямая делит фигуру на две части, совпадающие при перегибании по этой прямой. Прямую называют осью симметрии этой фигуры.

(2,3,4,5,6)

После завершения  самостоятельной   работы   учитель   математики задает  классу дополнительный вопрос: какая из представленных фигур обладает специфическим свойством? (Ответ: круг, т.к. имеет беск. множ. осей симметрии.)

На следующем этапе урока проводится  проверочная самостоятельная   работа,  цель  которой – проверить умение   применять   полученные знания     о   симметрии   на   практике. Учащиеся получают карточки,   на   которых   изображены    фигуры   и   предметы, отличающиеся типом симметрии. Школьники  должны выписать   буквы,   которые стоят с изображением ц.с. фигур, в первую колонку, а во  вторую – буквы,  которые стоят рядом с изображением фигур или  предметов с о.с.   На   выполнение  задания дается 2 минуты, затем учащиеся сами оценивают свою работу (взаимопроверка) по следующим критериям:

                                          «5» - все ответы верны,

                                         «4» - одна ошибка,

                                          «3» - две ошибки,

                                          «2»- три ошибки и более.

III. Введение нового понятия «зеркальная симметрия».

Учитель математики обращает внимание школьников на то, что  до   сих   пор   они рассматривали фигуры на плоскости, но большинство окружающих нас   предметов не плоские, а объемные  и  тоже   симметричные.   Подобно    плоскостной    осевой симметрии    (симметрии    относительно    прямой),    в    пространстве     выделяют зеркальную симметрию – симметрию относительно плоскости. (Демонстрируются слайды с изображениями фигур, симметричных относительно некоторой плоскости.) Далее отмечается, что если на плоскости фигурой   с   бесконечным     числом    осей симметрии был круг, то в  пространстве   подобным   свойством   обладает   шар.  Он симметричен относительно плоскости, рассекающей  его   по   большой  окружности. Хорошо знакомый всем куб имеет 9 плоскостей симметрии.  Зеркальная   симметрия характерна всем представителям животного мира. Однако  не  стоит забывать,  что  в природе   примеров   математически   безукоризненной   симметрии   не  существует.

IV. Усвоение новых знаний по биологии. 

Учитель биологии предлагает классу изучить внешнее строение пресноводной гидры, познакомиться со средой ее обитания и на примере этого животного рассмотреть один из типов симметрии тел животных — лучевую.

Школьники знакомятся с новым материалом в процессе самостоятельной работы в группах по 4 человека (всего 6 групп). Каждая группа в течение нескольких минут выполняет задание, а ответ озвучивает один из членов группы.

Задания для самостоятельной работы.

1. Связано ли название вида — пресноводная гидра — с образом жизни данного животного?

2. Рассмотрите рис. учебника биологии и выясните, почему пресноводную гидру относят к многоклеточным животным.

3. Рассмотрите рис. учебника биологии и выясните, почему пресноводную гидру называют двухслойным животным.

4. Пресноводную гидру относят к типу животных. Рассмотрите рис. учебника биологии и определите чем обусловлено название этого типа.

5. Почему пресноводную гидру относят к полипам? Найдите значение этого слова в словаре.

6. Рассмотрите рис. учебника биологи и предположите, сколько плоскостей симметрии можно провести через тело гидры, чтобы оно было наделено на две зеркальные половины.

Представитель первой группы утверждает, что название «пресноводная» связано с водным образом жизни гидры и ее обитанием в пресных водоемах.

Учитель биологии рассказывает о том, что гидру можно обнаружить в озерах и реках с чистой водой на подводных  предметах. С помощью динамического пособия, прикрепляющегося к магнитной доске, он демонстрирует особенности внешнего строения гидры.

Представитель второй группы говорит о том, что гидру относят к многоклеточным животным, так как ее тело образовано большим количеством клеток.

Представитель третьей делает вывод о том, что гидру называют двухслойным животным, так как все клетки тела гидры расположены в два слоя.

Учитель уточняет, что наружный слой клеток гидры называется эктодермой (греч. «еktos»- «снаружи» и «кожа»), а внутренний слой — энтодермой (от слов «внутри» и «кожа»), и предлагает записать эти термины.

Представитель четвертой группы относит гидру к типу кишечнополостных благодаря наличию внутри ее тела кишечной полости.

Представитель пятой группы утверждает, что гидру относят к полипам,  так как она ведет прикрепленный, малоподвижный  образ жизни.

Учитель обобщает изложенный  материал. Затем учащиеся знакомятся с типами симметрии тел животных.

Представитель шестой группы утверждает: если считать, что у гидры имеются 6 щупальцев, то через ее тело можно провести

три плоскости симметрии, при этом каждая будет делить животное на две зеркальные половины.

Учитель биологии подтверждает, что через тело гидры можно провести несколько плоскостей симметрии. Такой тип симметрии тела животного в биологии называется лучевой. Лучевая симметрия способствует тому, что животное может ловить добычу и чувствовать приближение опасности с любой стороны. Именно поэтому животные, ведущие малоподвижный образ жизни, внешне похожи на зонтики, шары и цветки растений.

Однако большинство животных нашей планеты, например майский жук, речной рак, слон и т.д., имеют одинаковые парные органы на левой и правой сторонах тела. Такие животные появились значительно позже кишечнополостных в процессе исторического развития. Через их тело можно мысленно провести только одну плоскость, делящую их на две зеркально одинаковые половины. Такая симметрия тела называется двусторонней. Она характерна для всех активно передвигающихся животных. Лучевая и двусторонняя симметрия — аналоги зеркальной симметрии в геометрии.

Почему же в природе царит симметрия? Чем обусловлена эта упорядоченность, пропорциональность?

Ответы на эти вопросы заранее готовили два ученика: одному из них было дано задание обосновать появление в процессе исторического развития симметрии у животных; другому — обосновать появление симметрии растений.

С целью закрепления изученного материала учитель биологии предлагает школьникам ответить на следующие вопросы:

1.Каково значение использования знаний из курса геометрии и физики в биологии? (В данном случае они помогают выяснить причины симметрии в природе, определить тип симметрии у любого животного.)

2.Что является основной причиной возникновения у животных лучевой и двусторонней симметрии тела? (Сила тяжести).

3.Каково значение лучевой симметрии тела для малоподвижных животных? (Позволяёт ловить  добычу и защищаться с любой стороны.)

4.Каково значение двусторонней симметрии тела для активно передвигающихся животных? (Такие животные могут двигаться прямолинейно, сохраняя при этом равновесие.)

В заключительной части урока демонстрируется отрывок из первой части кинофильма «Кишечнополостные», после чего организуется беседа по вопросам: какие типы клеток расположены в наружном слое — эктодерме? Какие функции выполняют кожно-мускульные и стрекательные клетки (используя рисунок)?

V. Итог урока. 

Используемая литература

1. Л.С. Атанасян и др. «Геометрия, 7-9»
2. Пасечник В.В., Латюшин В.В., Пакулова В.М., Биология 7, 8 классы