Урок биологии в 11 классе "Современные взгляды на происхождение жизни"
план-конспект урока (биология, 11 класс) по теме

Муниципальное казённое общеобразовательное учреждение

Козловская средняя общеобразовательная школа

Конспект урока по биологии в 11 классе.

Тема: Современные взгляды на происхождение жизни.

Автор: учитель биологии

                          МКОУ Козловская СОШ

                                    Михин Александр Алексеевич

2013 год

Цель: ознакомить обучающихся с современными   взглядами

          на проблему возникновения и развития жизни на Земле.

Задачи:

Образовательные: сформировать представления о

                                 происхождении жизни на Земле; о

                                возникновении живого из неживого

                                естественным путем в процессе длительного

                                исторического развития;

Развивающие: способствовать усвоению сущности современных

                          взглядов на происхождение Земли и появление

                          жизни на ней;

Воспитательные: способствовать формированию

                                 коммуникативных навыков,

                                 формирование материалистического

                                 мировоззрения на проблему возникновения

                                жизни на Земле.

Продолжительность урока: 45  мин

Урок изучения нового материала с использованием ИКТ

Оборудование: компьютер, проектор, компьютерная

                          презентация. 

                                          Ход урока.

Слайд №1. «О, решите мне загадку жизни, мучительную 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.

I. Организационный момент.

II. Актуализация знаний. Постановка проблемных  вопросов.

Слайд №2. Название темы урока.

     Учитель. Дорогие друзья, я думаю, все из вас без исключения задавали себе вопрос: «Как на нашей планете возникла жизнь?» Сегодня мы и постараемся решить эту извечную «загадку жизни», над которой, как видно из эпиграфа нашего урока задумывалось очень много умных голов. Для этого мы поставим перед собой проблемные вопросы.

Слайд №3. Как возникла жизнь на Земле? Какие существуют современные взгляды и гипотезы происхождения жизни на Земле? Какие  из них наиболее убедительны?  

III. Изучение нового материала.

Учитель. Ответьте, пожалуйста, самостоятельно на очень важный вопрос.

Слайд №4. Как вы сами можете определить понятие «жизнь»?

Учащиеся самостоятельно пытаются дать определение.

Учитель. Очень хорошо! Вы видите, что однозначного, полного определения жизни нет. А теперь давайте посмотрим, какие определения давали этому понятию известные учёные.

Слайд №5. Фридрих Энгельс: «Жизнь есть способ существования белковых тел, существенным моментом которого является постоянный обмен веществ с окружающей их внешней природой, причем с прекращением этого обмена веществ прекращается и жизнь, что приводит к разложению белка». 

Слайд №6. Михаил Владимирович Волькенштейн - советский физикохимик и биофизик, член-корреспондент РАН. «Живые тела, существующие на Земле, представляют собой открытые, саморегулирующиеся и самовоспроизводящиеся системы, построенные из биополимеров — белков и нуклеиновых кислот».

Слайд №7. Валентин Николаевич Пармон  — российский учёный, специалист в области катализа и фотокатализа, химической кинетики в конденсированных фазах, химической радиоспектроскопии, химических методов преобразования энергии, нетрадиционных и возобновляемых источников энергии, Действительный член Российской академии наук (1997), доктор химических наук, профессор, Лауреат Государственной премии России (2009). «Жизнь — это фазово-обособленная форма существования функционирующих автокатализаторов, способных к химическим мутациям и претерпевших достаточно длительную эволюцию за счёт естественного отбора».

Слайд № 8. 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 существование в результате обмена энергией и веществом с окружающей средой. Это только одно из определений. 

      Учитель. С глубокой древности и до нашего времени было высказано огромное количество гипотез о происхождении жизни на Земле. Только во второй половине ХХ века было предложено 120 теорий и гипотез возникновения жизни, одни были самостоятельными, другие представляли собой продолжение уже существующих. А теперь у меня к вам следующий вопрос. Рассмотрим некоторые, часто обсуждаемые  гипотезы и теории.

Слайд №9. Каким образом, по вашему мнению, на нашей планете могла возникнуть жизнь?

Учащиеся пытаются выдвигать собственные гипотезы происхождения жизни на Земле.

Учитель.  Как вы видите, даже у вас, обременённых неслабыми знаниями в области строения компьютеров и мобильных телефонов, а также другими околонаучными познаниями, этот вопрос вызвал затруднения. Ну а если серьёзно, этот вопрос, действительно, является одним из самых трудных в теории  познания. Суммируя характерные особенности различных современных гипотез, все они могут быть объединены  в четыре большие группы:

Слайд №10.

1 группа – « Божественное происхождение жизни» (Креационизм).

2 группа – «Жизнь на нашу планету была занесена из космоса» (Теория панспермии)

3 группа – «Гипотезы материалистического характера» (Гипотезы биохимической эволюции).

4 группа – «Гипотеза стационарного состояния» ( Гипотеза этернизма).

Мне бы хотелось несколько расширить ваши познания в области данных гипотез. Гипотезы первой и второй групп особого комментария  не требуют, а вот третья и четвёртая группы можно прокомментировать. Среди гипотез биохимической эволюции наибольшего внимания заслуживает гипотеза Опарина – Холдейна, названная так по фамилиям советского и американского учёных.

В 1924 г. советский биохимик Александр Иванович Опарин опубликовал работу «Происхождение жизни на Земле», в которых изложил представления о том, как могла возникнуть жизнь на Земле. Теория биохимической эволюции имеет сторонников среди современных ученых. Земля возникла около пяти миллиардов лет назад, первоначально температура ее поверхности была очень высокой, по мере ее остывания образовались твердая поверхность - земная кора.

      Атмосфера, первоначально состоявшая из легких газов (водород, гелий), затем эти газы заменялись более тяжелыми - водяным паром, углекислым газом, аммиаком и метаном. Когда температура Земли опустилась ниже 100ºС, водяной пар начал конденсироваться, образуя мировой океан. В это время, в соответствии с представлениями А.И. Опарина, в первичных земных океанах, насыщенных разными простыми химическими соединениями, «в первичном бульоне» под влиянием вулканического тепла, разрядов молний, ультрафиолетовой радиации и других факторов среды начался синтез более сложных органических соединений, а затем и биополимеров. Сложные молекулы аминокислот случайно объединялись в пептиды, которые, в свою очередь, создали первоначальные белки. Из этих белков синтезировались первичные живые существа микроскопических размеров.

 Гипотеза Опарина была лишь первым шагом в развитии биохимических представлений о возникновении жизни. Он говорил о запуске процесса химической эволюции, которая предшествует эволюции биологической.

 В 1929 г. появилась статья английского биолога Д.Холдейна на ту же тему,  поэтому теорию химической эволюции называют еще теорией Опарина-Холдейна. Первенство в образовании жизни А.И.Опарин отдавал белкам, а Дж.Холдейн – нуклеиновым кислотам. Ученые утверждают, что на возникновение жизни в земном варианте потребовалось  времени – менее одного млрд. лет. Уже около 4 млрд. лет назад существовали первые микроорганизмы, от которых произошло все многообразие форм земной жизни.  Гипотеза Опарина-Холдейна завоевала много сторонников.  

      Жизнь возникла на земле абиогенным путем (из неживых элементов) и этому есть экспериментальное подтверждение. В настоящее время живое происходит только от живого (биогенное происхождение).  

Рассмотрим следующую гипотезу -  Гипотезу  стационарного состояния.

Согласно этой гипотезе Земля никогда не возникала, а существовала вечно. Она всегда была способна поддерживать жизнь, а если и изменялась, то очень мало,  виды животных и растений также существовали всегда. 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.

Теперь вы знакомы с характеристиками основных гипотез происхождения жизни, поэтому мне бы хотелось задать вам ещё один вопрос: «Какая гипотеза, на ваш взгляд, является наиболее убедительной и почему?»

Учащиеся отвечают на поставленные вопросы и аргументируют свои ответы.

Учитель. Ответьте, пожалуйста, на ещё один очень важный для понимания вопрос: «А как вы думаете, возможно ли  возникновение жизни на Земле сейчас?»

Учащиеся отвечают на поставленный вопрос, приводят свои аргументы.

IV. Закрепление материала.

Учитель: Подведём некоторые итоги: Мы познакомились с различными современными  гипотезами возникновения жизни на Земле,  существует 4 основные гипотезы. Каждая из них имеет свои сильные и слабые стороны, но, ни одна не дает точного ответа на вопрос о происхождении жизни. Гипотезы, которая могла бы стать «руководящей» и превратиться во всеобъемлющую теорию, пока еще нет.

А теперь  вернемся к проблемным вопросам.

Как возникла жизнь на Земле? Какие существуют современные взгляды и гипотезы происхождения жизни на Земле? Какие  из них наиболее убедительны?  

Ученики отвечают.     Предполагаемый ответ:

1. Жизнь на Земле возникла абиогенным путём.
2. Выделяют 4 основные современные гипотезы возникновения жизни на Земле.
3. Наиболее убедительна гипотеза биохимической эволюции Опарина – Холдейна.
4. Гипотезы, которая бы точно и подробно раскрывала вопрос возникновения жизни на Земле – нет.

V. Подведение итогов.

Учитель. А сейчас за работу на уроке нам необходимо выставить оценки.

Выставление оценок.

VI. Домашнее задание.

Слайд 11. Творческое задание: Какие взгляды на происхождение жизни на Земле Вам ближе всего и почему?