«Применение методики кейсов на уроке биологии»
материал по биологии

«Применение методики кейсов на уроке биологии»

Учитель биологии: Ульянова А.В.

Кейс технологии представляют собой группу образовательных технологий, методов и приёмов обучения, основанных на решении конкретных проблем, задач. Их относят к интерактивным методам обучения, они позволяют взаимодействовать всем обучающимся, включая педагога.

«Метод кейсов» — техника обучения, использующая описание ситуаций. Обучающиеся должны проанализировать предложенную им ситуацию, разобраться в сути проблемы, предложить возможные решения и выбрать лучшее из них. Эти ситуации, или «кейсы», базируются на реальном фактическом материале или же приближены к реальной ситуации.

Разбор кейсов может быть как индивидуальным, так и групповым. Итоги работы можно представлять как в письменной, так и в устной форме. Источниками кейсов могут быть: художественные произведения, кинофильмы, мультфильмы, научная информация, опыт учащихся. Обучение детей по технологии кейсов часто сопровождается выдачей дополнительных документов, значимую информацию в которых учащийся должен найти самостоятельно.

Можно выделить шесть методов работы с кейсами для учеников средней школы:

Кейс-инцидент — детям предлагается некое из ряда вон выходящее событие, и им необходимо найти решение, позволяющее погасить его последствия. Особенность этого метода заключается в том, что обучающийся сам находит информацию для принятия решения.  Учащиеся получают краткое сообщение о случае, ситуации, организации и ряд вопросов. Для принятия решения имеющейся информации явно недостаточно, поэтому ученик должен собрать и проанализировать информацию, необходимую для принятия решения. На втором этапе ученики индивидуально или группами находят пути выхода из сложившейся ситуации, а в финале представляют полученные результаты и обмениваются мнениями.

Ситуационно-ролевые игры, например, игра «Суд присяжных». Одна половина класса «оправдывает» бактерии, а другая — «обвиняет».

Ситуационный анализ. Самый распространённый метод, поскольку позволяет глубоко и детально исследовать сложную ситуацию. Учащимся предлагается текст с подробным описанием ситуации и задача, требующая решения. В тексте могут описываться уже осуществлённые действия, принятые решения, для анализа их целесообразности.

Метод игрового проектирования. Основная его цель — в ходе игрового процесса самостоятельно смоделировать ситуации для кейсовых заданий. Наибольшая эффективность данного метода наблюдается в 10-11 классах.

Метод дискуссии — применяется при достаточной подготовленности класса к аргументированному отстаиванию своей точки зрения. Данный метод лучше использовать со старшеклассниками, так как в этом возрасте дети лучше владеют приемами запоминания, могут выделить в материале существенное, систематизировать его. Речь старшеклассников более богата по лексике и более гибкая по интонации.

Использование кейс технологий имеет ряд преимуществ:

• акцент обучения переносится на выработку знаний, а не на овладение готовым знанием
• учащиеся получают жизненно важный опыт решения проблем, возможность соотносить теории и концепции с реальной жизнью
• у учащихся развивается умение слушать и понимать других людей, работать в команде

Кейс технологии предоставляют больше возможностей для работы с информацией, оценки альтернативных решений, что очень важно в настоящее время, когда ежедневно возрастают объёмы информационных потоков, освещаются различные точки зрения на одно и то же событие.

Достоинством кейс технологий является их гибкость, вариативность, что способствует развитию креативности у учителя и учеников.

Использование кейс технологий в обучении не решает всех проблем в обучении детей, поэтому не должно становиться самоцелью. Необходимо учитывать цели и задачи каждого урока, характер материала, возможности и наполняемости класса. Наибольшего эффекта можно достичь при разумном сочетании традиционных и интерактивных технологий обучения, когда они взаимосвязаны и дополняют друг друга.

Для каждого этапы работы на кейс существуют определенные критерии оценок. Эти критерии должны быть сразу озвучены детям, чтобы в конце занятия не возникало споров: грамотное решение проблемы; новизна и неординарность решения; краткость и четкость изложения теоретической части; качество оформления решения; этика ведения дискуссии; активность работы всех членов группы.

Использование кейс технологий на уроках биологии в 5-6 классах

        Дети 5-6 классов еще недостаточно быстро читают, поэтому дополнительный материал для них должен быть не большим по объему.

Кейс по теме «Плесневые грибы»

24 ноября 1922 г. команда английских археологов стояла перед дверью с надписью «ТУТАНХАМОН». Чтобы убедиться в отсутствии магических и физических преград, Картер запустил в глубину пирамиды канарейку. Как только птица приблизилась к гробнице, на нее накинулась огромная змея. Несмотря на это происшествие, Карнарвон не побоялся войти в усыпальницу фараона. Ни змей, ни других «видимых» заклятий в гробнице не было. Однако по прошествии нескольких дней он внезапно скончался. Спустя несколько лет после экспедиции Англию потрясли несколько трагических событий, которые местные репортеры связывали с вторжением в гробницу Тутанхамона. За короткое время не стало большей части команды, участвовавшей вместе с Картером в поисках мумии. Причины их смерти не установлены.

В 1999 г. немецкий микробиолог из Лейпцигского университета Готтард Крамер попытался научно обосновать, в чем же заключалось проклятие мумий. Он проанализировал более 40 мумифицированных тел и обнаружил, что каждое из них покрыто невидимым невооруженным глазом слоем плесени.

Ознакомьтесь с материалом учебника В.В.Пасченика «Биология. Бактерии, грибы, растения» 5 класс, стр.78-79 и дополнительным материалом.

Дополнительный материал.

Плесневые грибы образуют характерные налеты, или плесень на поверхности почвы, навоза, растительных остатков, различных продуктов питания — хлеба, вареных овощей, фруктов. К плесневым грибам относятся белая плесень мукор  и сизые плесени. Белая плесень мукор почти всегда появляется в виде пушистого налета на влажном хлебе, несколько суток пролежавшем в тепле. Его грибница — одна разросшаяся и разветвленная клетка с множеством ядер. Она пронизывает хлеб и высасывает из него питательные вещества. На концах нитей грибницы, выходящих на поверхность хлеба, развиваются круглые головки со спорами. Созревшие
спорангии, лопаясь, разбрасывают огромное количество черных спор. Попав в благоприятные условия споры прорастают и образуют новые грибницы мукора.

Сизую плесень пеницилл  — почти всегда можно обнаружить на долго хранившихся варенье, хлебе, фруктах. Споры у пеницилла развиваются на выходящих на поверхность концах разветвленных гифов. Концевые ниточки, состоящие из шаровидных спор, похожи на кисти.
Ответьте на вопросы:

• Что такое плесень?
• Где и при каких условиях она образуется?
• Каким образом плесень попала в организм английских археологов?

Кейс по теме «Голосеменные растения»

В книге С.Ивченко «Загадки Цинхоны» приводится курьезный случай: «Как-то в Сибирь поздней осенью приехал малосведущий в лесном деле, но очень самоуверенный столичный ревизор. Увидев голую тайгу, он спросил лесничего:

- Это хвойный лес?

- Хвойный

- А где хвоя?

- Опала.

- По чьей вине?

- Природы.

- Вы мне за природу не прячьтесь! За гибель леса отвечать будете вы»

Познакомьтесь с материалом учебника «Биология. Бактерии, грибы, растения» 5 класс, В.В.Пасечник, п.22 и ответьте на вопросы:

• Какие растения относятся к голосеменным?
• Приведите примеры голосеменных растений, произрастающих в вашей местности.
• Каковы основные признаки голосеменных растений?
• Сравните условия произрастания сосны, ели, лиственницы.
• Рассмотрите форму хвои, расположение ее на стебле у сосны, ели, лиственницы. Измерьте длину и обратите внимание на окраску.
• Придется ли лесничему из книги С.Ивченко «Загадки Цинхоны» отвечать за гибель леса?

Использование кейс технологий на уроках биологии в 7 классе

Кейс по теме «Плоские черви»

Заболевание, вызванное печеночным сосальщиком, называется фасциолез. Р.С.Шульц следующим образом описывает состояние животных, страдающих фасциолезом: «Животные начинают заметно худеть и слабеть. Шерсть становится сухой, у овец она легко выпадает, особенно на боковых стенках груди. Понемногу перечисленные признаки болезни могут охватить большую часть поголовья. При дальнейшем развитии болезни появляется отечность в подчелюстной области, на груди и на животе. Появляется расстройство пищеварения, наблюдаются поносы, иногда запоры. Область печени болезненна. Аппетит пониженный. При возрастающем истощении и водянке многие погибают, если своевременно не принять меры». В связи с огромным ущербом, приносимым фасциолезом животноводству, особенно овцеводству, много внимания должно уделяться разработке и осуществлению мер борьбы с этой болезнью.

Дополнительный материал:

Сосальщики живут во внутренних органах тела животных и человека. Ресничного покрова у них нет. Печеночный сосальщик живет в протоках печени коров, овец и коз. Этот червь имеет листовидную форму тела длиной около 3 см. Внутри протоков печени он удерживается при помощи брюшной и околоротовой присосок. Сосальщик питается кровью и клетками печени окончательного хозяина. Печеночный сосальщик, как и большинство других сосальщиков, имеет рот, глотку, двуветвистый кишечник и другие системы органов, свойственные и ресничным червям. Оплодотворенные яйца, откладываемые печеночным сосальщиком, из кишечника окончательного хозяина попадают во внешнюю среду. Некоторые из них с дождевой или талой водой оказываются в пруду, реке. Здесь из яиц выходят личинки с ресничками, которые внедряются в тело пресноводной улитки – малого прудовика - промежуточного хозяина сосальщика. Паразитические личинки растут. В их теле образуются зародыши, дающие начало новому поколению личинок. Такое размножение личинок повторяется 2—3 раза. Личинки последнего поколения, имеющие присоски и хвост, покидают прудовика, прикрепляются к водным растениям и превращаются в цисты. Так из одного оплодотворенного яйца сосальщика при благоприятных условиях развивается около 160 цист. Весной коровы, овцы, козы поедают на заливных лугах сочную траву. При этом они могут проглотить цисты сосальщика и стать его окончательными хозяевами. В кишечнике хозяина паразиты окончательно освобождаются от оболочек цисты, проникают в печень, где и живут во взрослом состоянии.

Выполните задания и ответьте на вопросы:

• Каковы размеры печеночного сосальщика?
• В каких органах животных паразитирует печеночный сосальщик?
• Как происходит заражение животного сосальщиком?
• Назовите окончательных и промежуточных хозяев в циклах развития плоских червей.
• Закончите схему, иллюстрирующую развитие печеночного сосальщика, либо изобразите свою.

• Зная, как протекает развитие паразита, предложите меры борьбы с болезнью и меры предохранения животных от заражения паразитом.

Использование кейс технологий на уроках биологии в 8 классе

Тема «Сердечный цикл»

С очень давних времен люди пытались познать свой организм, интересовались функциями различных органов и, конечно, работой сердца. Нет почти ни одного мыслителя древнего мира, который не затрагивал бы этих вопросов. Среди ярких имен эпохи Возрождения видное место занимает имя Андрея Везалия – врача, основателя научной анатомии. Своим трудом «О строении человеческого тела», изданным в 1543г., Везалий положил начало современной анатомии. Достаточно сказать, что он вскрыл 200 ошибок Галена, выдающегося римского мыслителя и врача (II в.), чем нанес смертельный удар его учению. Блестящие исследования Везалия привели его к столкновению с католической церковью. Доведенный своими врагами до отчаяния, он прекратил научную деятельность в Италии, сжег свои рукописи и стал придворным врачом в Мадриде, где и произошло событие, послужившее поводом для суда инквизиции над гениальным анатомом.

Однажды Везалий вскрывал труп, чтобы установить причину его смерти. Каков же был ужас его и всех присутствующих, когда после вскрытия грудной клетки трупа они увидели слабо сокращающееся сердце!

Инквизиция обвинила Везалия во вскрытии живого человека и приговорила к паломничеству в Палестину, из которого он не вернулся. Но почему же все-таки сокращалось сердце трупа? Неужели такой выдающийся врач, каким был Андрей Везалий, принял за мертвеца живого человека? Ответить на этот вопрос не мог никто, даже сам Везалий.

• Как объяснить роковой случай с Везалием?
• Почему сокращалось сердце трупа?
• Какими основными свойствами, определяющими ее непрерывную деятельность, обладает сердечная мышца?

Подсказки для учащихся:

• Сердце животных, например, лягушки, можно долго сохранять работающим в физиологическом растворе для холоднокровных. При этом последовательность сокращений отделов сердца сохраняется. Также можно сохранить изолированным сердце и у теплокровных, хотя состав физиологического раствора для них несколько иной
• Если сердце лягушки разрезать на части - отдельные его части также будут сокращаться.

Кейс по теме «Эндокринная система»

Отрывок из рассказа И.С.Тургенева «Живые мощи»

«Я приблизился — и остолбенел от удивления. Передо мною лежало живое человеческое существо, но что это было такое? Голова совершенно высохшая, одноцветная, бронзовая — ни дать ни взять икона старинного письма; нос узкий, как лезвие ножа; губ почти не видать — только зубы белеют и глаза, да из-под платка выбиваются на лоб жидкие пряди желтых волос. У подбородка, на складке одеяла, движутся, медленно перебирая пальцами, как палочками, две крошечных руки тоже бронзового цвета. Я вглядываюсь попристальнее: лицо не только не безобразное, даже красивое, — но страшное, необычайное …

…Лукерья говорила очень тихо и слабо, но без остановки…  - Я глядь в сторону, да, знать, спросонья оступилась, так прямо с рундучка и полетела вниз — да о землю хлоп! И, кажись, не сильно я расшиблась, потому — скоро поднялась и к себе в комнату вернулась. Только словно у меня что внутри — в утробе — порвалось... С самого того случая, — продолжала Лукерья, — стала я сохнуть, чахнуть; чернота на меня нашла; трудно мне стало ходить, а там уже — и полно ногами владеть; ни стоять, ни сидеть не могу; всё бы лежала. И ни пить, ни есть не хочется: всё хуже да хуже...»

Дополнительный материал

Железы внутренней секреции, или эндокринные железы вместе с нервной системой регулируют все функции нашего организма. Железы внутренней секреции не имеют выводных протоков. Их железистые клетки  выделяют биологически активные вещества – гормоны, которые поступают в кровь и лимфу. Гормоны регулируют постоянство внутренней среды организма, обмен веществ, влияют на рост и развитие организма, участвуют в регуляции всех органов и систем, внутриклеточных процессов, способствуют прохождению продуктов обмена веществ через клеточные мембраны. К эндокринным железам относятся - щитовидная железа, околощитовидные железы, поджелудочная железа, гипофиз, надпочечники, эпифиз, тимус, половые железы. Некоторые железы внутренней секреции выделяют не
только гормоны. Так, например, поджелудочная железа кроме гормона инсулина, регулирующего уровень сахара в крови, вырабатывает пищеварительный сок, который выделяется в двенадцатиперстную кишку. В половых железах образуются не только половые гормоны, но и половые клетки (яйцеклетки, сперматозоиды). Такие железы называют железами смешанной секреции.

Щитовидная железа расположена в области шеи. Ткань щитовидной железы пронизана многочисленными кровеносными и лимфатическими сосудами. Эта железа занимает первое место среди всех органов по количеству протекающей через нее крови. Щитовидная железа собирает из притекающей к ней крови йод, который входит в состав вырабатываемых ею гормонов. Гормоны щитовидной железы стимулируют обмен белков, жиров и углеводов. При недостатке йода в организме щитовидная железа разрастается, приобретая вид зоба. У человека как избыточная, так и недостаточная функции щитовидной железы приводят к развитию тяжелых заболеваний. При снижении функции щитовидной железы у взрослого человека развивается болезнь микседема или слизистый отек. У таких больных уменьшается интенсивность обмена веществ, понижаются температура тела, кровяное давление, возбудимость нервной системы, замедляется ритм сердечных сокращений, выпадают волосы, ломаются ногти. Лицо становится бледным, маскообразным. Эти больные отличаются медлительностью, сонливостью, плохой памятью.

При снижении активности щитовидной железы в раннем детском возрасте (3–4 года) развивается болезнь кретинизм. Она характеризуется замедлением роста, отставанием в умственном и физическом развитии: карликовым ростом, короткими конечностями, вздутым животом, широко расставленными глазами, полуоткрытым ртом. При повышенной функции щитовидной железы развивается базедова болезнь. Внешние признаки заболевания – зоб, пучеглазие. У больного повышается уровень обменных процессов, возбудимость нервной системы, частота сердечных сокращений, кровяное давление. Человек становится раздражительным, быстро устает. Больные постоянно ощущают голод, много едят, но при этом худеют. Для лечения таких больных применяют препараты, снижающие функцию железы, а иногда частично или полностью удаляют железу.

Надпочечники расположены над правой и левой почками и имеют вид уплощенных пирамид. Каждый надпочечник состоит из двух слоев: наружного – коркового и внутреннего – мозгового. Корковое вещество надпочечников вырабатывает более 40 гормонов, которые влияют на обмен веществ, регулируют минеральный и водный обмен. Мозговое вещество надпочечников вырабатывает гормон адреналин. Его секреция резко увеличивается при действии на организм сильных стрессовых раздражителей. Адреналин повышает возбудимость нервной системы,
усиливает и учащает сердечные сокращения, дыхание, мышечные сокращения, стимулирует кровообращение, уменьшает утомляемость мышц.

Гипофиз – железа внутренней секреции, которая регулирует активность многих других эндокринных желез. Гипофиз имеет овальную форму и расположен у основания мозга. В гипофизе образуются гормоны, которые влияют на функции других эндокринных желез. Они называются тропными гормонами. Гормоны гипофиза влияют на разные функции организма. Так, один из гормонов (гормон роста) регулирует рост костей в длину, ускоряет обмен веществ. При его недостатке замедляется рост ребенка, развивается карликовость. При этом пропорции тела и психическое развитие не нарушаются. Повышение содержания гормона роста в организме
ребенка вызывает его усиленный рост и приводит к гигантизму. При выделении в кровь избыточного количества гормонов роста у взрослого человека, когда рост костей завершен, развивается болезнь акромегалия. У таких больных увеличиваются кости пальцев, стоп, лицевой части черепа. При этом усиленно растут нос, подбородок, увеличиваются язык, объем сердца и других органов. Голосовые связки утолщаются и голос становится грубым.

Поджелудочная железа  относится к железам смешанной секреции и располагается рядом с 12-перстной кишкой, позади желудка. Ее особые клетки вырабатывают гормон – инсулин, снижающий уровень сахара в крови. В меньшем количестве железой выделяется другой гормон – глюкагон, обладающий противоположным инсулину действием – он повышает уровень сахара в крови. При уменьшении выработки инсулина увеличивается содержание сахара в крови и возникает болезнь – сахарный диабет. Больные сахарным диабетом ощущают постоянную жажду, быстро худеют. Одной из причин диабета может быть переедание и увлечение богатой углеводами пищей.

Половые железы относятся к железам смешанной секреции – они наряду с половыми гормонами вырабатывают половые клетки. Мужские половые гормоны образуются в семенниках (яичках), а женские – в яичниках.

У мужчин в яичке образуются мужские половые гормоны – андрогены. Эти гормоны стимулируют рост и активность мужской половой системы, влияют на развитие наружных половых органов. Женские половые гормоны – эстрогены  влияют на развитие женских половых органов и появление половых признаков, а также на созревание женских половых клеток. Эстрогены обеспечивают их подготовку к оплодотворению. В период полового развития они стимулируют рост и созревание костей, обеспечивают формирование скелета и перераспределение жировой ткани по женскому типу.
Изучив информацию кейса, ответьте на следующие вопросы:

• Какие вещества называются гормонами? В каких органах они образуются?
• Как отражается повышенная секреция гормона роста на внешнем облике человека в молодые и зрелые годы?
• Где расположена и какие функции выполняет щитовидная железа? Какое действие гормоны щитовидной железы оказывают на обмен веществ?
• Где располагаются надпочечники, как называются их гормоны и какие функции они выполняют?
• Какая железа вырабатывает гормон инсулин? Для чего он нужен?
• Каким заболеванием страдала Лукерья из произведения И.С.Тургенева «Живые мощи?

Далее организуем ситуационно-ролевую игру «На приме у врача-эндокринолога». Все учащиеся выступают в роли врачей, слабомотивированные дети объединяются в пары с более сильными либо выполняют роль пациентов. Главной задачей игры является выявление причины и симптомов заболеваний.

Пациент №1(можно дать имена пациентам, например, Иванов Иван Иванович, либо имена героев мультфильмов.) Мальчик с пальчик.

Родители привели на прием сына, который отстает в росте от одноклассников, при этом родители нормального роста. Нарушение в работе какой эндокринной железы привело к снижению роста? Как это отразится на физическом развитии ребенка?

Пациент №2 Карлсон.

Пациент принес результаты анализов крови: сахар 8 при норме 5,5, также обнаружен сахар и в моче. Функция какой железы нарушена? Какой диагноз поставить больному? Дайте рекомендации.

Пациент №3 диджей СиДжей.

Музыкант употребляет много энергетических напитков, мотивируя это тем, что для успешной работы в ночном клубе ему требуется много адреналина. Объясните музыканту, правильно ли он поступает. Когда вырабатывается адреналин, и каким органом?

Пациент №4 Машенька (мультфильм «Маша и медведь»).

Медведь привел на прием Машеньку с жалобами на гиперактивность, обидчивость, неусидчивость, резкое повышение аппетита, снижение памяти, повышенную температуру тела. При осмотре врач обратил внимание на несколько выпуклые глаза. Какой диагноз будет поставлен ребенку?

Пациент №5

Родители привели 10-летнего ребенка с ростом 195 см. При этом умственно ребенок развивается согласно возрасту. С нарушением функции какой эндокринной железы может быть связана данная проблема?

Пациент №6

На приме мальчик 4-х лет. При осмотре выявлены следующие симптомы: рост не соответствует возрасту, вздутый живот, широко расставленные глаза, рот открыт. На вопросы доктора ребенок отвечает не всегда, произносимые слова искажены, капризничает, проявляет раздражительность. Что за патология развилась у ребенка? В чем ее причины?

Пациент №7 Баба Яга

Женщина жалуется на увеличение носа, ушей, кистей и стоп, языка. Изменился голос – стал более грубым. С каким заболеванием обратилась Баба Яга?

Использование кейс технологий на уроках биологии в 9-11 классах

Кейс по теме «Экологическая сукцессия»

Сукцессия — это последовательная, закономерная смена одних сообществ другими на определённом участке территории, обусловленная внутренними факторами развития экосистем.

Виды сукцессий

Сукцессия, которая начинается на лишенном жизни месте (например, на вновь образовавшейся песчаной дюне), называется первичной сукцессией. В природе первичные сукцессии встречаются сравнительно редко и продолжаются значительно дольше вторичных — до нескольких столетий. Первичная сукцессия — это зарастание места, ранее не занятого растительностью: голых скал или застывшей вулканической лавы. Жить на таком грунте способны лишь немногие растения, их называют пионерами сукцессий. Типичные пионеры — мхи и лишайники. Они изменяют грунт, выделяя кислоту, которая разрушает и разрыхляет камни. Отмирающие мхи и лишайники под действием бактерий — редуцентов разлагаются, а их остатки перемешиваются с рыхлым каменистым субстратом (песком). Так образуется первая почва, на которой уже могут расти другие растения. Необходимость разрушения материнской горной породы — главная причина медленного хода первичных сукцессий. На почве, бедной питательными веществами, поселяются травы, которые вытесняют лишайники и мхи. Корни трав проникают в трещины каменистой породы, раздвигают эти трещины и разрушают камень все более. На смену травам приходят многолетние растения и кустарники, например, ольха и ива. На корнях ольхи находятся клубеньки — специальные органы, содержащие симбиотические бактерии, которые фиксируют атмосферный азот и способствуют накоплению в почве больших его запасов, за счет чего почва становится более плодородной. Теперь на ней уже могут расти деревья, например сосна, береза и ель. Протекание первичных сукцессий проходит в несколько этапов. Например, в лесной зоне: сухой безжизненный субстрат — лишайники— мхи — однолетнее разнотравье — злаки и многолетние травы— кустарники — деревья 1-й генерации— деревья 2-й генерации.

Термин «вторичная сукцессия» относится к сообществам, которые развиваются на месте уже существовавшего ранее сформированного сообщества. В местах, где хозяйственная деятельность людей не вмешивается во взаимоотношения организмов, складывается сообщество, которое может существовать неопределенно долгое время — до тех пор, пока какое-либо воздействие извне (вспашка земли, рубка леса, пожар, извержение вулкана, наводнение) не нарушит его природную структуру. В случае разрушения сообщества в нем начинается сукцессия — медленный процесс восстановления исходного состояния. Примеры вторичных сукцессий: зарастание заброшенного поля, луга, гари или вырубки. Вторичная сукцессия длится несколько десятков лет. Она начинается с того, что на освобожденном участке почвы появляются однолетние травянистые растения. Это — типичные сорняки: одуванчик, осот, мать-и-мачеха и другие. Их преимущество в том, что они быстро разрастаются и производят семена, приспособленные к распространению на далекие расстояния с помощью ветра или животных. Однако уже через два-три года их вытесняют конкуренты — многолетние травы, а затем — кустарники и деревья, прежде всего осина. Эти породы затеняют землю, а их обширные корневые системы забирают из почвы всю влагу, так что проросткам видов, первыми попавших на поле, становится трудно расти. Однако сукцессия на этом не останавливается: за осиной появляется сосна, а последними — медленно растущие теневыносливые породы, например ель или дуб. Через сто лет на этом участке восстанавливается то сообщество, которое было на месте поля до сведения леса и вспашки земли.

Типы сукцессионных изменений

1.Виды растений и животных в процессе сукцессии непрерывно сменяются.

2.Изменение видового состава часто определяется конкуренцией, ведь происходящие в ходе сукцессии изменения экосистемы создают благоприятные условия для колонизации сообщества новыми видами. По этой причине сукцессионные изменения всегда сопровождаются повышением видового разнообразия организмов. Это — второе важное сукцессионное изменение.

3. Увеличение биомассы органического вещества. Это относится как к водной, так и к наземной среде. Разлагающееся органическое вещество, или гумус, состоящее из остатков детрита и микроорганизмов, накапливается по ходу сукцессии.

4. Снижение чистой продукции сообщества и повышении его дыхания. Это наиболее важное явление сукцессии. На ранних стадиях первичной сукцессии общая первичная продукция высока, но на последующих стадиях продуктивность автотрофов падает.

Продолжительность сукцессии во многом определяется структурой сообщества. Изучение первичной сукцессии на таких местах, как песчаные дюны, свидетельствует о том, что в этих условиях для развития климакса требуются многие сотни лет. Вторичные сукцессии, например на вырубках, протекают гораздо быстрее. Все же требуется не менее 200 лет, чтобы в условиях умеренного влажного климата смог восстановиться лесной массив.

Если климат особенно суров (как, например, в пустыне, тундре или в степи), продолжительность серий более коротка, так как сообщество не может существенно изменить неблагоприятное физическое окружение. Вторичная сукцессия в степи, например, продолжается около 50 лет.

Основные стадии вторичной сукцессии в умеренном климате:

· первая стадия травянистой растительности длится около 10 лет;

· вторая стадия кустарников от 10 до 25 лет;

· третья стадия лиственных деревьев от 25 до 100 лет;

· четвертая стадия хвойных деревьев более 100 лет.

Сукцессионные изменения происходят до тех пор, пока не сформируется стабильная экосистема, производящая максимальную биомассу на единицу энергетического потока. В экосистеме органические вещества синтезируются автотрофами из неорганических веществ. Затем они потребляются гетеротрофами. Выделенные в процессе жизнедеятельности или после гибели организмов (как автотрофов, так и гетеротрофов) органические вещества подвергаются минерализации, т.е. превращению в неорганические вещества. Эти неорганические вещества могут быть вновь использованы автотрофами для синтеза органических веществ. Так осуществляется биологический круговорот веществ. В то же время энергия не может циркулировать в пределах экосистемы. Поток энергии (передача энергии), заключенной в пище, в экосистеме осуществляется однонаправлено: от автотрофов к гетеротрофам. В отличие от веществ, которые постоянно циркулируют по разным блокам экосистемы и всегда могут вновь входить в круговорот, поступившая энергия может быть использована только один раз. Функционирование всех экосистем определяется постоянным притоком энергии, которая необходима всем организмам для поддержания их существования и самовоспроизведения.

Проведите анализ  стихотворения «Остров» Н.Епишевой с точки зрения рассмотренного материала и ответьте на вопросы

В далеком, далеком туманном просторе

Средь волн океанских стоял островок.

Кругом волновалось безбрежное море –

На север, на запад, на юг, на восток.

А остров был голый и очень печальный,

На нем никогда ничего не росло.

Но раз из страны экзотической, дальней

Десяток семян на него занесло.

Расти семенам ничего не мешало

(Не редкость такие еще острова).

И солнце светило, и влаги хватало.

И стала на нем пробиваться трава.

И стал этот остров красивым, зеленым.

И стали к нему подходить корабли.

Нечасто встречается в море соленом

Такой вот уютный кусочек земли.

Однажды был ветер, на море штормило,

И брызги летели до самых небес.

И к берегу старое судно прибило.

Везущее мыло, пшеницу и лес.

Итог — шесть пробоин. Команда на шлюпках

Спаслась, уплыла неизвестно куда.

И не было словно минут этих жутких,

Утихла вода, миновала беда...

Про остров мы всё рассказали подробно.

И здесь оборвать бы истории нить,

Но мышки из трюма приплыли на бревнах,

Приплыли и стали на острове жить.

Да кроликов пара из клетки разбитой.

Которая тоже на судне была,

Во время крушенья залезала в корыто

И тоже до острова в нем доплыла,

Так новая экосистема сложилась.

Живут-поживают и травку жуют. ...

Недолго спокойствие это продлилось:

Где жертва, там хищник всегда тут как тут.

...На опыте знаем мы все аксиому

(Любой, даже кролик, ее подтвердит):

Где есть один хищник, там долго ль другому —

Придет, приползет, прибежит, прилетит!

И вот уже беркут туда прилетает.

Лиса или ласка, ему все равно.

А коль не поймает, так мышку задавит:

Иного природой ему не дано!

Порядок сложился на многие годы

И не был бы, может, нарушен вовек,

Но тут появился властитель природы —

Великий, могучий... и злой человек.

И вот он наводит другие порядки —

Он начал лисичек и ласок ловить.

Распахивать землю под поле и грядки

И ставить капканы, и кроликов бить.

Что сделает он? Неужели разрушит

Порядок, что мог закрепиться в веках

На этом кусочке оторванном суши?

Решайте! Решайте, он в ваших руках.

• Какой вид сукцессии описан в стихотворении?
• Предположите, сколько  времени  ушло на образование описанной экосистемы?
• Какие типы сукцессионных изменений описаны в стихотворении?
• Приведите примеры сукцессионных изменений в природе, которые вам приходилось наблюдать.
• Предположите, что будет происходить дальше с экосистемой, описанной в стихотворении, после прихода человека? Ответ проиллюстрируйте рисунком или схемой.

Кейс по генетике

Класс делится на группы, каждая группа работает консультантами в медико-генетической консультации. Их задача – дать грамотные аргументированные ответы на проблемные вопросы, возникшие в различных жизненных ситуациях.

1) На приеме две семейные пары с жалобой на то, что в родильном доме перепутали их детей. Первая пара родителей, назовем их Васины, имеет I и II группы крови, вторая пара, назовем их Мишины, – II и IV. Один ребенок имеет II группу, а второй – I группу. Определить родителей обоих детей.

2) На приеме молодая женщина с вопросом: как будут выглядеть уши ее будущих детей, если у нее прижатые уши, а у ее мужа оттопыренные (у отца мужа уши прижатые). Известно, что ген, контролирующий степень оттопыренности ушей – доминантный, а степень прижатости – рецессивный.

3) На консультации судья, рассматривающий дело о взыскании алиментов. Женщина с III группой крови подала иск о взыскании алиментов с мужчины, имеющего I группу, утверждая, что он отец ребенка. У ребенка I группа. Какое решение должен вынести суд?

4) На консультации Белоснежка и Принц. Какова вероятность рождения наследника с первой группой крови, если у Белоснежки вторая группа крови, а у Принца – третья?

Заключение

Использовать кейсовые технологии на уроках биологии можно практически на каждом уроке, ведь они являются гарантией более качественного усвоения знаний за счет их углубления и обнаружения пробелов знаний. Конечно, учителю придется проделать большую работу по подготовке кейса к уроку. Но можно воспользоваться  уже готовыми кейсами, порывшись на просторах Интернета, и переделать их под свой класс. Не нужно стремиться каждый урок превратить в решение конкретных проблем и задач для детей, они от этого тоже устают. Но можно включать элементы кейс технологий на разных этапах уроках – первичного закрепления, включения в систему знаний и повторение.

При использовании в работе кейс технологий у учащихся развиваются такие умения и навыки:

- способность самостоятельно принимать решения;

- умение искать новые знания, овладение умениями и навыками самоорганизации;

- системное мышление;

- умение всесторонне осмыслить ситуацию, провести её системный анализ;

- самостоятельность и инициативность;

- способность работать с информацией, умение проводить её анализ,

-умение отстоять свою точку зрения, перебороть противодействие со стороны партнёров;

- умение слушать и понимать собеседника.

Список использованных источников и литературы

Кейс технологии в образовании:  URL: http://www.docme.ru/doc/173511/kejs-tehnologii-v-obrazovanii

Кейсовое обучение в школе: виды кейсов и рекомендации по использованию метода URL: http://pedsovet.su/metodika/6389_metodika_keysovogo_obuchenia 

Сукцессия. Примеры сукцессий экосистем. URL:

https://student-help.net/sukcessiya-primery-sukcessiej-ekosistem/