Конспект урока по биологии. 9 класс.

Конспект урока по биологии. 9 класс.
Тема: Приспособленность организмов - результат действия факторов эволюции.
Цель:- активизация мыслительной деятельности учащихся на уроке;
- формирование навыков получения информации из различных источников, умения
сопоставлять и анализировать изучаемый материал.
Планируемый результат: учащиеся расширяют и систематизируют знания о
приспособительных особенностях организмов.
Метод обучения проблемный
Чем отличаются изменения от приспособлений?
Почему организмы (виды) удивительно хорошо приспособлены к условиям
окружающей среды?
Материалы к уроку:
- 12 карточек с примерами адаптаций разных типов;
- презентация «Приспособительные особенности организмов»;
- образец таблицы для заполнения.
Проверка результативности урока: оценки учащимся за индивидуальную и парную
работу; выборочная проверка отчетов; на следующий урок - блиц-тест на 10 мин;
биологический лабиринт по желанию.
Этапы работы: 1. Создание проблемной ситуации;
2. Индивидуальная работа учащихся с карточками, последующее совместное обсуждение
и формулирование промежуточных выводов;
3. Работа учащихся в парах с презентацией, составление рабочей таблицы;
4. Коллективное обсуждение информации, изложенной в презентации;
5. Рассказ учителя, внесение дополнений в таблицу, формулирование итоговых выводов;
6. Составление индивидуального отчета.
Ход урока
«Чтобы выжить, надо быстро изменяться» Л. Кэрролл («Алиса в Зазеркалье»)
Жить - значит реагировать, а отнюдь не быть жертвой. П.Грассэ
1
1. Создание проблемной ситуации
Пример 1. На расчищенной от травы площадке блекло-бурого цвета ученые к колышкам
привязали богомолов трех цветов – бурых, желтых, зеленых. За время опыта птицами
было уничтожено 60% желтых, 55% зеленых и только 20% бурых богомолов, у которых
окраска тела совпадала с цветом фона.
Аналогичные опыты были поставлены с куколками бабочки-крапивницы. В случае
несоответствия окраски куколки окраске фона птицы уничтожали гораздо больше
куколок, чем в случае совпадения фона с окраской.
Водоплавающие птицы в бассейне ловят преимущественно рыбу, окраска которой не
соответствует цвету дна.
Вопросы для обсуждения: 1. Что удалось выяснить при помощи описанных опытов? 2.
Что обеспечило выживаемость богомолов, куколок бабочек и рыб? 3. Как можно
объяснить полученные учеными результаты опытов? (Устные мини-выводы).
Пример 2. Всем известно, что корни растений растут вниз, проникая вглубь почвы.
Однако в джунглях Венесуэлы были обнаружены 12 видов деревьев, корни которых
взбирались вверх по стволу. Что могло стать причиной «странного поведения» корней?
(Варианты ответов школьников). (Контрольный ответ для учителя: почва в этих местах
содержит так мало питательных веществ, что корни приспособились вбирать ионы Са,
Mg, К и др. элементов из стекающей по стволу дождевой воды. Чтобы подтвердить это
предположение, исследователи искусственно повысили содержание минеральных веществ
в стекающей воде. Рост корней после этого усилился).
Вопросы для обсуждения:1. Что общего между данными примерами? 2. Что такое
приспособленность? 3. Как вы думаете, Человек разумный как вид имеет
приспособительные черты?
2. Первичное осмысление темы урока (запись на доске):
«Приспособленность организмов»
Приспособленность организмов (от лат. «адаптацио» - приспособление) - способность
организмов противостоять воздействию условий окружающей среды.
Учитель раздает карточки (каждая четная парта читает четные примеры, нечетная,
соответственно, - нечетные) и предлагает выполнить задания: - Прочтите предложенные
примеры.
- Попробуйте определить типы адаптации. - разбейте эти примеры на группы, объясните
свой выбор.
Карточка 1. В Южной Америке обитает около 10 видов ленивцев - строго древесных
животных. Нормальное положение тела этих чрезвычайно медлительных существ висячее, спиной вниз. В противоположность всем остальным млекопитающим, мех
ленивцев на туловище направлен не со спины к брюху, а, наоборот, с брюха к спине. На
рыхлом, похожем на сено меху часто поселяются водоросли, придающие животному
зеленую окраску, что помогает ему скрываться в листве.
2
Карточка 2. Гусеницы пяденицы, уцепившись за ветку задними парами ног и отгибая
остальную часть тела под углом к ней, уподобляются сучку. Некоторые богомолы цветом
и формой тела похожи на те или иные части цветка, поэтому их называют цветочными.
Карточка 3. Английский энтомолог Брейди, изучавший поведение мухи цеце, пришел к
выводу, что она нападает на любой движущийся теплый предмет, даже автомобиль. Не
нападает муха только на зебру, которую воспринимает лишь как мелькание черных и
белых полос.
Карточка 4. Жук-бомбардир вырабатывает химические вещества, которые при опасности
поступают в воронкообразный отдел задней части его тела. Там начинается бурная
реакция, и образовавшаяся неприятная жидкость, взрываясь, выбрасывается прямо на
нападающего. Обычная шпанская мушка «награждает» хищника жидкостью, которая
вызывает нарывы.
Карточка 5. Вдоль побережья австралийской провинции Квинсленд и около Сиднея
обитает очень ядовитый осьминог. Хотя его размеры редко превышают 12 см, яда в нем
достаточно, чтобы убить 10 человек.
Карточка 6. Некоторые животные в качестве защиты используют запах:
североамериканский скунс способен выбросить струю дурно пахнущей жидкости на 3 м с
поразительной точностью. Она может временно ослепить нападающего и определенно
отучит его от повторного нападения на скунса.
Карточка 7. Покрытая предостерегающими полосками, но совершенно безобидная муха журчалка извлекает нектар из цветка, как и медоносные пчелы, обладающие грозным
жалом. Подражание журчалки не ограничивается окраской, но включает и поведение.
Журчалки подражают звукам, издаваемым пчелами и осами, и, если их потревожить,
угрожающе жужжат.
Карточка 8. Австралийская бородатая ящерица способна напугать самого храброго
хищника. Она громко свистит, бьет хвостом и поднимает гребень так, что кажется в 4 раза
больше, чем есть на самом деле.
Карточка 9. В некоторых случаях рыбы могут маскироваться под других животных,
причем делают это коллективно. Например, маленькие морские сомики, обнаружив, что к
ним приближается хищная рыба, сразу же группируются в своеобразное подобие клубка.
Их головы оказываются в центре этого «архитектурного сооружения», а заостренные
хвостики торчат наружу. Издали «клубок» напоминает колючего морского ежа, которого
хищники предпочитают обходить стороной.
Карточка 10. В африканских саваннах живет небольшой подземный грызун - голый
землекоп. Это странное, почти голое, лишенное шерстного покрова создание. Тем
забавнее видеть торчащие в разные стороны вибриссы - на голове и на брюхе.
Многочисленные чувствительные волоски помогают землекопам ориентироваться в
огромных подземных лабиринтах, проложенных этими трудолюбивыми зверьками.
Карточка 11. Некоторые ежи используют выделения ядовитых жаб для смазывания своих
иголок. Нападая на жабу, еж, прежде всего, кусает ее ядовитые околоушные железы, а
потом отравленной слюной смазывает свои иголки. Коварные привычки усваиваются еще
в детстве. Новорожденный, еще слепой ежонок слизывает с иголок матери ядовитую
смазку и наносит ее языком на свои еще мягкие иголочки.
3
Карточка 12. Животные в минуту опасности нередко прибегают к разным уловкам:
особенно часто это делают птицы - притворяясь ранеными, они отвлекают хищников от
гнезд. Даже такие крупные животные как слоны способны обмануть хищников - они тоже
притворяются, только мертвыми.
Однажды в джунглях Индии поймали дикого слона. Его привязали цепями. Вдруг слон
упал на землю. Охотники старались его растолкать, но он лежал неподвижно. Они
решили, что слон умер, сняли с него цепи и ушли. Слон вскочил на ноги и бросился
бежать. По итогам обсуждения на доске делается запись тех вариантов адаптации,
которые обнаружили учащиеся в примерах. (Они должны совпасть с карточкой примерами таблицы)
3. Изучение нового материала. Организация работы с презентацией
Учитель: чтобы выяснить, какие еще адаптации встречаются в природе, познакомьтесь со
следующей презентацией, подготовьте таблицу для обобщения (она дана вам на
распечатке) и сделайте в ней краткие записи. «Приспособительные особенности
организмов»
Одним из результатов естественного отбора, являющегося направляющей движущей
силой процесса эволюции, можно назвать развитие у всех живых организмов адаптаций приспособлений к среде обитания.
Многообразие конкретных приспособлений можно разделить на несколько групп,
которые являются формами приспособленности организмов к окружающей среде.
Таблица «Приспособительные особенности организмов»
Показатели приспособленности
Животные Растения Примеры
1. Приспособле- ния к абиотическим факторам (например, холоду)
1. Густая шерсть 2. Толстый подкожный слой жира 3. Перелет на юг
4. Зимняя спячка 5. Запасание корма на зиму
1. Листопад 2. Холодостойкость 3. Сохранение вегетативных органов в почве.
4. Наличие видоизменений (луковицы, корневища и др. с запасом питательных веществ)
2. Способы добывания пищи
Для добывания пищи и воды: 1. Объедание листьев на высоких деревьях (длинная шея) 2.
Захват с помощью ловчих сетей (плетение паутины и создание др. разнообразных
ловушек) и подстерегание объектов питания 3. Особое строение пищеварительных
органов для вылавливания насекомых из узких нор, стравливания травы, ловли летающих
насекомых, многократного пережевывания грубой пищи (липкий длинный язык,
многокамерный желудок. 4. Схватывание и удержание добычи хищными
млекопитающими и птицами (хищные зубы, когти, крючковатый клюв)
Для добывания биогенов, воды и энергии: 1. Поглощение воды и минеральных веществ
(интенсивное развитие корней и корневых волосков) 2. Широкие тонкие листья, листовая
4
мозаика (поглощение солнечной энергии) 3. Запасание воды (густая сеть межклетников,
утолщенный стебель и др.) 4. Захват и переваривание мелких животных (насекомоядные
растения) и др.
3. Защита от врагов 1. Быстрый бег 2. Иглы, панцирь 3. Отпугивающий запах 4.
Покровительственная, предостерегающая и др. типы окраски
1. Колючки 2. Розеточная форма, недоступная для стравливания (скашивания) 3.
Ядовитые вещества 4. Стрекательные клетки
4. Обеспечение эффективности размножения
Привлечение полового партнера: 1. Яркое оперение 2. «Корона» рогов 3. Половые
аттрактанты 4. Песни 5. Брачные танцы
Привлечение опылителя: 1. Нектар 2. Пыльца 3. Яркая окраска цветков или соцветий
4. Запах
5. Расселение на новые территории Миграции: Перемещения стад, колоний, стай в
поисках пропитания и подходящих условий для размножения (перелеты птиц, кочевки
антилоп, зебр, заплывы рыб)
Распространение семян и спор: 1. Цепкие крючки, колючки 2. Хохолки, крылатки,
летучки для переноса ветром 3. Сочные плоды и др.
Некоторые формы приспособленности у растений, рассмотренные в презентации
1. Приспособления к повышенной сухости: опушенность листьев, накопление влаги в
стебле (кактус, баобаб), превращение листьев в иголки (хвойные растения).
2. Приспособления к повышенной влажности: большая поверхность листа, много устьиц,
повышенная интенсивность испарения.
3. Приспособления к опылению ветром: вынесение тычинок с пыльниками далеко за
пределы цветка, мелкая легкая пыльца, пестик сильно опушен, лепестки и чашелистики не
развиты, не мешают обдуванию других частей цветка ветром.
3. Приспособленность к опылению насекомыми: яркая привлекающая окраска цветка,
наличие нектара, запах, форма цветка.
4. Приспособления к расселению и распространению семян и спор: сочные,
привлекательные для животных плоды или шишки; семена с летучками, крылатками,
зацепками, парашютиками; легкие многочисленные споры; «взрывающиеся» плоды
(недотрога, «бешеный» огурец).
5. Приспособления к поглощению максимального количества света: листовая мозаика,
плоские широкие листья, многослойная столбчатая и губчатая фотосинтетическая ткань,
узкие межклетники, большое количество хлорофилла.
6. Приспособления к перенесению неблагоприятных условий: листопад; запасание
питательных веществ в луковицах, корневищах, клубнях, корнеплодах; эфемерность
(подснежники, крокусы, пролески).
5
7. Приспособления к недостатку питания или кислорода: насекомоядность (росянка,
венерина мухоловка); воздушные корни (орхидеи); дыхательные корни (мангры).
8. Защита от поедания травоядными животными: иглы; колючки; друзы (кристаллы
щавелевокислого калия), накапливающиеся в колючках или листьях; ядовитые соки;
стрекательные клетки со жгучими волосками.
Некоторые формы приспособленности у животных, рассмотренные в презентации
1. Форма тела:
- торпедообразная (препятствует образованию завихрений потоков воды при движении):
акулы, дельфины, пингвины, кальмары;
- подражающая (делает организм незаметным среди тех или иных предметов): палочники,
гусеницы пядениц, цикады, морские коньки, удильщики;
- уплощенная (для жизни на дне или в узких расщелинах): планарии, камбала, скаты.
2. Окраска тела:
- предостерегающая (у видов, обладающих ядовитыми, обжигающими, жалящими
структурами): осы, шмели, пчелы, жуки нарывники, гусеницы бабочек-капустниц, божьи
коровки, гремучие змеи;
- покровительственная (скрывает на фоне окружающей среды): зеленый кузнечик, белая
сова, камбала, осьминог, заяц беляк, тли, белая куропатка;
- расчленяющая, «камуфляжная» (размывает контуры, помогает оставаться незаметными
на фоне неоднородной среды, среди пятен и полос света и тени): зебры, тигры, пятнистые
детеныши оленей, жирафы, рыба-зебра.
Адаптация, при которой форма тела и окраска животного сливаются с окружающими
предметами, называется маскировкой.
Подражание хорошо защищенным и обладающим предостерегающей окраской или,
напротив, безобидным животным, помогает потенциальным жертвам защититься от
поедания хищниками и называется мимикрией.
Примеры:
- мухи-журчалки похожи на пчел, ос, шмелей;
- безобидные тропические ужи похожи на ядовитых змей;
- яйца, откладываемые кукушкой, соответствуют по цвету яйцам птицы-хозяина и т.д.
Твердые покровы тела, шипы и иглы (механическая защита от хищника): морские ежи,
жуки, крабы, улитки и двустворчатые моллюски, черепахи, ежи, дикобразы.
6
Ядовитые железы или токсины (для жертвы – защита от поедания; для хищников –
средство умерщвления или обездвиживания добычи): медузы, пауки, многоножки,
некоторые рыбы, многие земноводные, змеи.
Физиологические адаптации:
- удаление избытка воды через почки в виде слабо концентрированной мочи (сохранение
постоянства внутренней среды организма в условиях жизни в пресной воде):
пресноводные рыбы и земноводные;
- выделение небольшого количества сильно концентрированной мочи (сохранение
постоянства внутренней среды организма в условиях жизни в гиперосмотической среде
или в пустыне): морские рыбы, морские змеи, пустынные грызуны.
- способность к эхо-, термо- и электролокации (для ориентации в пространстве): летучие
мыши, дельфины, некоторые змеи (они различают на расстоянии объекты, температура
тела которых отличается от температуры среды всего на 0,2 С), рыбы.
Существует много других типов физиологических адаптаций, например, способность
впадать в спячку, способность жидкостей тела противостоять замерзанию, способность
обходиться небольшим количеством кислорода и т.д.
Приспособительное поведение:
- отпугивающее (защита от хищников): ушастая круглоголовка, бородатая ящерица, совы;
- замирание (защита от хищников): опоссумы, некоторые жуки, земноводные, птицы;
- запасающее (многие животные запасают корм на неблагоприятный сезон года):
кедровка, сойка, бурундук, белка, пищуха;
- миграции (избегание неблагоприятных условий путем перемещения в другие районы):
перелетные птицы, некоторые виды бабочек.
Существует много других типов приспособительного поведения. Например, в пустыне для
многих видов время наибольшей активности - ночь, когда спадает зной.
Забота о потомстве:
- вынашивание икры на теле или в ротовой полости: ракообразные, морские коньки,
тиляпии, пипа суринамская;
- постройка гнезда и выведение в нем потомства: некоторые земноводные и рыбы
(колюшки, петушки, макроподы), птицы, все плацентарные млекопитающие, рождающие
беспомощных детенышей;
- выкармливание потомства: осы, пчелы, муравьи, некоторые рыбы (дискусы), птицы,
млекопитающие. Жуки-скарабеи и одиночные осы не выкармливают личинок, но
обеспечивают их запасом пищи.
7
К содержанию презентации учитель может добавить информацию о способах добывания
пищи, привлечении полового партнера и т.д. Эти сведения также кратко заносятся в
таблицу.По результатам обсуждения презентации составляется таблица.
4.Подведение итогов урока
Растения и животные удивительно приспособлены к условиям среды, в которой они
обитают. В понятие «приспособленность вида» входят не только внешние признаки, но и
соответствие строения внутренних органов выполняемым ими функциям (например,
длинный и сложно устроенный пищеварительный тракт жвачных животных, питающихся
растительной пищей).
Соответствие физиологических функций организма условиям его обитания, их сложность
и разнообразие также входит в понятие приспособленности.
Подумайте, какой вывод следует сделать из вышесказанного, обсудите в парах, сделайте
записи в своих отчетах.
Какие факторы необходимы для возникновения приспособлений? (Все предложения
школьников фиксируются на доске.)
5. Домашнее задание
Вариант 1. Подумайте и запишите в тетрадь признаки взаимных приспособлений
хищников и жертв. Вариант 2. Приведите примеры приспособительных механизмов у
паразитических организмов.
8