Преподавание биологии

Урок биологии Происхождение растений. Доказательства исторического развития растительного мира

Цели:

• обобщить знания учащихся об основных отделах растений, выявить этапы усложнения строения растений и факторы эволюции растительного мира;
• подвести школьников к выводу о родстве и единстве всего живого на Земле, продолжить формирование у учащихся умений анализировать, делать выводы, рассуждать логически, используя проблемные ситуации;
• провести проверку знаний учащихся ранее изученного материала.

Ход урока

1. Орг. момент.

Приветствие учеников, настрой на работу.

II. Постановка целей и задач урока.

– Сегодня урок я хочу начать со слов С.Я. Маршака (слайд 1)

Человек – хоть будь он трижды гением –
Остается мыслящим растением.
С ним в родстве деревья и трава,
Не стыдитесь этого родства!

Прочитайте эти строчки внимательно еще раз и скажите, какие мысли возникли у вас при чтении.

Ответы учеников (примерные):

1. Клеточное строение имеют все живые организмы.
2. Человек-это часть природы.
3. Каким бы умным человек не был, он не должен считать себя царём природы.
4. Человек, деревья, трава – это всё живые организмы.
5. Единство происхождения животных и растений.

Итак, жизнь существует на нашей планете миллиарды лет. Она заполняет все её уголки: озёра, реки, горы, пустыни, и даже воздух населен живыми существами. Предполагается, что за всю историю жизни на Земле существовало 4,5 млрд. видов растений и животных. Но с глубокой древности лучшие умы человечества интересовали вопросы: как возникла и развивалась жизнь на нашей Земле? Всегда ли растения и животные были такими, как сейчас? Кто был первый на Земле – растения или животные?

– А вас эти вопросы волнуют?

– А какие именно?

(Уточняю у детей, что их больше всего интересует.)

– Так давайте сегодня на уроке попробуем найти ответы хотя бы на некоторые из них.Расставьте слова основные, развития, мира, этапы, растительного, записанные на табличках, в нужном порядке, чтобы получилось осмысленное предложение. Это и будет тема нашего урока. (Приложение 1)

(Дети из слов составляют предложение и сообщают тему урока.)

Тему урока “Основные этапы развития растительного мира” запишем в тетради. (слайд 2)

И перед всеми нами встают общие задачи: (слайд 3)

• Определить основные этапы развития растений;
• Выявить признаки их усложнения в процессе исторического развития;
• Назвать причины (движущие силы) эволюции растений;
• Убедиться в многообразии растительного мира.

III. Проверка знаний учащихся.

– Но прежде, чем приступить к этой исследовательской работе, проведем небольшое тестирование, доказывающее, что все вы готовы к изучению нового раздела в учебнике.

Проверка знаний учащихся проводится дифференцированно, с учётом уровня подготовки. Учащиеся со средним и низким уровнем подготовки работают на карточках (Приложение 2 и Приложение 3 соответственно).

Ученики с более высоким уровнем подготовки работают вместе с учителем:

Выдан гербарий: 1 ряд – водоросли и мхи, 2 ряд – мхи и папоротники, 3 ряд – папоротники и голосеменные растения.

Задание: Сравните отделы растений. Где они обитают? Укажите их отличия в строении. Как размножаются? Как питаются? Какие из растений более прогрессивны?

Приготовьте карточки. Если ваш сигнал не сходится с моим ответным сигналом, в тетрадях ставите (-) , ответ верный – (+) (Приложение 4)

Карточки имеют определённый цвет и обозначают различные классы растений:

• водоросли – голубой цвет;
• мхи – зеленый цвет;
• папоротники – коричневый цвет;
• голосеменные – желтый цвет;
• все отделы – разноцветная карточка.)

Вопросы:

1. Кукушкин лен. (папоротники, коричневый)
2. Хлорелла. (водоросли)
3. Подсолнечник. (покрытосеменные)
4. Ель. (голосеменные)
5. Сфагнум. (мхи, зелёный)
6. Поглощают углекислый газ и выделяют кислород. (все)
7. Сформировали на Земле месторождения каменного угля (папоротники)
8. Орган размножения – шишка. (голосеменные)
9. Исключительно наземные, чаще вечнозёлёные (Голосеменные)
10. кукушкин лён (мох)
11. Улотрикс. (водоросли)
12. Ламинария (водоросли)
13. Органы размножения: пестик и тычинка.(покрытосеменные)
14. Земноводные в мире растений. Имеют коробочку со спорами.(папоротник)
15. Орляк. (папоротники)

– Кто не сделал ни одной ошибки – оценка “5”, до 3-х ошибок – “4”, свыше 3-х – “3”.

Это можно делать на листах и сразу сдать (Приложение 4)

Работа с таблицей №1 (слайд 4)

– Что можете сказать, глядя на эту табличку?

– А у таблицы нет названия – как бы вы назвали? (Эволюция растительного мира.)

– А что такое “эволюция”? (Обращение к словарю).

Дети зачитывают варианты ответов из словаря В.И.Даля, из БСЭ, из толкового словаря Ожегова. – Слово “эволюция” латинское и в переводе означает “развертывание”, а в широком смысле – всякое изменение, развитие, преобразование. В биологии слово “эволюция” было впервые использовано в 1762 г. швейцарским естествоиспытателем и философом Шарлем Бонне.

– Где приходилось слышать вам это слово?

– А можем ли мы использовать его сегодня на уроке?

– Верно, ведь тему нашего урока “Основные этапы развития растительного мира” мы можем записать и так – “Эволюция растительного мира”.

IV. Объяснение нового материала.

– Итак, повернем стрелки часов назад. (учитель крутит стрелки часов, вместо цифр у которых термины)

Крутим стрелки часов, и повторяем термины: прокариоты, эукариоты, автотрофы, гетеротрофы.

Начало зарождения Земли и жизни на Земле. Кто желает поделиться своими знаниями об этом периоде?

Ученик: 3,5 млрд. лет назад древнейшая Земля весьма мало напоминала планету, на которой мы живем. Ее атмосфера состояла из водяных паров, углекислого газа и, по одним данным, – из азота, по другим – из метана и аммиака. Кислорода в воздухе безжизненной планеты не было. И, надо сказать, отсутствие кислорода было необходимо для возникновения жизни. Земля покрыта водой. На планете веками свирепствуют ливневые дожди, сопровождающиеся разрядами молний. И в этом “теплом разбавленном бульоне” уже встречаются первые живые организмы (коацерваты). Эту гипотезу возникновения жизни на Земле впервые высказал в 1922г советский биолог Александр Опарин. Образовавшиеся студенистые комочки организмами называть трудно, это сложные органические белковые соединения. Строение коацерватов постепенно усложнялось – так появились первые простейшие одноклеточные организмы.

Учитель: Верно! По словам Опарина расстояние от этих “сгустков” до самых примитивных бактерий ничуть не меньше, чем от амебы до человека. Но, давайте предположим, кто они – эти первые живые организмы:

• Прокариоты или эукариоты
• Каков способ питания им был присущ (автотрофы или гетеротрофы)
• Кто они: животные или растения? (Идёт обсуждение).

Вывод: Первыми живыми организмами, появившимися на Земле, были безъядерные клетки, которые питались готовыми органическим веществами, и их нельзя отнести ни к царству растений, ни к царству животных.

Наши познания мы будем записывать в таблицу (лежит на столах) (Приложение 5)

Прошло около 1 млрд. лет…

Земля все еще голая пустыня. Но в воде появляется новый газ – кислород. О чем это свидетельствует? Как вы думаете, кто их древних организмов мог быть виновником появления кислорода?

Ученик: Это были первые простейшие организмы, которым не стало хватать питательных веществ, которые были на Земле и некоторые клетки приспособились к использованию солнечного света для превращения воды и углекислого газа в органические вещества, т.е. возник процесс фотосинтеза. А в результате фотосинтеза стал накапливаться кислород. – Какой способ питания организмов появился? Ответ ученика: Эти клетки, содержащие хлоропласты, являются автотрофами, т.е. сами синтезируют необходимые для жизнедеятельности органические вещества за счёт энергии света. Так появились первые растения. – Другие живые существа сохранили прежний способ питания – гетеротрофный, пищей им стали служить первичные растения. Это были первые животные. Это произошло в докембрийский период. Он длился свыше 3 млрд. лет. В этот период строение живых существ всё более совершенствовалось. Первые одноклеточные растения сине-зеленые водоросли научились расщеплять воду. Они совершили настоящий подвиг – в атмосферу стал выделяться кислород. Состав воздуха постепенно приближался к современному, т.е. состоял из азота, кислорода, углекислого газа. Такая атмосфера способствовала развитию более совершенных форм жизни. Первичные одноклеточные водоросли дали начало многоклеточным водорослям.

– Продолжим заполнение таблицы .

– С течением времени климат на Земле изменился. Из-за колебаний земной коры, на месте некоторых морей и океанов возникла суша. Первичные моря стали мелеть. А благодаря кислороду в верхних слоях атмосферы возник слой озона, смягчивший ультрафиолетовое излучение. Что же стало происходить с некоторыми древними водорослями под влиянием новых условий жизни?

Ученик: некоторые водоросли стали более совершенными и приспособились жить во влажных местах суши по берегам водоемов. Начался переход некоторых растений от водного образа жизни к наземному. Это произошло ~ 350-400 млн. лет назад. Это самая древняя группа наземных растений – псилофиты и риниофиты. Эти растения покрывали берега зеленым ковром высотой до 25 см. Они не имели корней, стеблей, листьев, а представляли собой ветвящиеся оси, на подземных частях которых развивались ризоиды. У риниофитов произошла дифференциация тканей: покровная ткань (кожица) и проводящие пучки (древесина и луб). Размножение проходило с помощью спор.

Занесем эти сведения в таблицу.

– Обратить внимание кто такие риниофиты. Это растения, которые жили на суше, но тем не менее были похожи на водоросли.

А ещё где мы можем использовать это значение – риниофиты?

– Верно. Это слово мы поместим в пустующую рамку таблицы №1 (слайд 4).

Это первые высшие растения, которые появились на Земле.

Ответ ученика:

– Риниофиты стали предшественниками растений Папоротникообразных и мхов. Среда обитания наземная, влажная. У папоротникообразных появились стебель, листья и корни. Достигли расцвета папоротникообразные в каменноугольный период 300 млн. лет назад.

Сплошным ковром расстилались плауны – каламиты, ветвились папоротники, целыми рощами возвышались гигантские хвощи, зеленели лепидодендроны…

Запишем в табличке следующий этап развития растений.

Физминутка.

Если верно приседаете, не верно – руки вверх.

• Риниофиты – первые наземные растения.
• Жизнь впервые зародилась на суше. (нет)
• Папоротники – наземные растения. (да)
• Первыми на Земле появились безъядерные клетки) (да)

В конце каменноугольного периода климат на Земле стал суше и холоднее, и на смену древовидным папоротникам пришли первые примитивные голосеменные растения – семенные папоротники, семена развивались у них на листьях.

Условия жизни продолжали меняться. Там, где климат становился более суровым, древние споровые вымирали и появлялись древние голосеменные.

– Почему ученые ставят голосеменные растения на более высокую ступень развития, чем споровые?

Ученик: Голосеменные растения относятся к семенным растениям. Размножаются они семенами, которые не защищены стенками плода (цветков и плодов у голосеменных растений нет). Появление семени – важные этап в эволюции растения. Запас питательных веществ в семени обеспечивает жизнь зародыша, когда он особенно уязвим – в начальный период его развития. Прочные семенные покровы защищают зародыш от неблагоприятных факторов среды. Эти эволюционные приобретения и независимость оплодотворения от наличия воды (в отличии от споровых растений) послужили причиной широкого распространения голосеменных на суше.

Занесем эти данные в таблицу.

– 120 млн. лет назад

Какое событие произошло в этот период времени?

Ученик: Покрытосеменные происходят от голосеменных, но какие семейства более древние и ближе к голосеменным, точно не определено наукой. Одни ученые считают древнейшими покрытосеменными серёжковые (береза, ольха, ива), другие – многоплодниковые: магнолии и лютиковые. Покрытосеменные отличаются от голосеменных наличием цветка ,плодов, чашелистиков, лепестков, а также формированием пестика, через который пыльцевая трубка прорастает до семяпочки и яйцеклетки. Семена покрытосеменных растений развиваются внутри плода и хорошо защищены околоплодником.

Покрытосеменные господствуют на Земле уже более 60 млн. лет. Это единственная группа растения образующая сложные многоярусные сообщества. Это способствует более интенсивному использованию среды и успешному завоеванию новых территорий.

Завершим составление нашей таблички.

Итоговая таблица «Развитие растительного мира на Земле» (слайд 5)

Физминутка для глаз:

Когда верно открываете глаза, не верно – зажмуривайте.

• Оплодотворение голосеменных по прежнему сильно зависит от воды. (нет)
• Голосеменные полностью сухопутные растения (Да)
• Покрытосеменные ничем ни отличаются от голосеменных (нет)
• Покрытосеменные возникли около 120 млн лет назад.(да)
• Голосеменные возникли около 10 млн лет назад. (нет)

А что за слово написано на доске? (Палеоботаника.) Что оно обозначает?

Ответ ученика: Палеоботаника – это наука, занимающаяся исследованием растений прошлых эпох. (слайд 6)

По ископаемым остаткам растений ученые установили, что чем древнее организмы, тем они проще устроены. Чем ближе к нашему времени, тем организмы становятся сложнее и всё более похожими на современные.

– Итак, в результате развития органического мира появились высшие растения и высокоорганизованные животные, а так же человек мыслящий, который старается получить ответ на вопрос: “Когда и как возникла жизнь на Земле?” И пытливый ум находит эти ответы (Слайд 7)

Работа с учебником стр. 260 (методы изучения древнейших растений).

Разделом какой науки является палеоботаника. Что это за наука?

V. Закрепление.

Письменно. Тест. (Приложение 6)

VI. Домашнее задание.

параграф 58, вопросы устно. (слайд 8)

Итог урока, оценки

Презентация к уроку Приложение 7.