Курсовая работа

Тема: Методические особенности изучения темы "Эволюция органического мира" на уроках биологии в средней школе

ВВЕДЕНИЕ

В современной системе школьного образования сложилась интересная ситуация с изучением раздела «Развитие органического мира»: с одной стороны, опыт преподавания курса общей биологии показывает, что информация о развитии жизни на Земле вызывает у учащихся большой интерес, с другой - усвоение данного материала часто остается на стадии восприятия и представления.

Глава 1 О ПРЕПОДАВАНИИ ТЕМЫ:

«ЭВОЛЮЦИЯ ОРГАНИЧЕСКОГО МИРА»

Успехи и достижения биологической науки убедительно свидетельствуют о том, что человечество вступило в новый век - век биологии. По мере развития биологии и внедрения ее достижений в жизнь человеческого общества будет возрастать число людей, для которых биологическое образование окажется элементом их профессиональной подготовки. Отсюда видно, что значимость биологического образования в основной и средней школе возрастает.

Также следует отметить, что школьный предмет «Биология» способствует формированию у учащихся научного мировоззрения, т.е. системы наиболее общих взглядов на мир и человека, на отношения между человеком и миром. А это очень важно, т.к. мировоззрение определяет жизненную программу личности, идеалы и убеждения, интересы и ценности. В конечном итоге оно обусловливает линию поведения человека.

«Конечная цель курса естествознания в общеобразовательном заведении, - писал Александр Яковлевич Герд, - привести учащегося к определенному мировоззрению, согласному с современным состоянием естественных наук».

В основе современной научной картины мира, как мы знаем, лежат идеи эволюционизма, которые рисуют этапы организации материи от Большого взрыва до возникновения ноосферы.

Можно назвать следующие причины плохого усвоения данного раздела:

- поверхностное изложение материала;

- недостаток знаний о земной коре;

- недостаток наглядности.

Разберем эти причины подробнее.

1. Поверхностное изложение материала

В разделе «Развитие органического мира», раскрывая понятие «эволюция взаимоотношений организма и среды», следует показывать не только эволюцию организмов, но и эволюцию среды, т.е. рассказывать не только о зоологических и ботанических событиях, но и о соответствующих им геологических и климатических изменениях. Причем показывать эту связь нужно методично, а не вспоминать о ней местами, как это практикуется в большинстве учебников.

Например, обычно в школьных учебниках сообщается, что в протерозое возникли многоклеточные, но не говорится о том, что организмы могут дышать свободным кислородом только тогда, когда его содержание в атмосфере достигает 1/100 доли от современного содержания. Это критическая величина (точка Пастера, или точка Юри) была достигнута приблизительно 680 млн. лет назад. И именно тогда на Земле появились многоклеточные, т.е., видимо, раньше из-за недостатка кислорода этого произойти не могло.

Некоторые понятия, например биогеографические доказательства эволюции в учебнике Д.К. Беляева «Общая биология», даются как «готовые». Например, приводится карта биогеографических зон А.Уоллеса, но почему именно так распространены организмы, практически не объясняется, а о дрейфе континентов вообще не упоминается. А без этого становится непонятным, почему так различается природа Северной и Южной Америк, Индо-Малайской области и остальной Евразии или Южной Америки и Африки с их сходными климатическими условиями.

А ведь известно, что понятия, которые даются как «готовые», не требующие анализа и понимания, без труда запоминаются, но также легко и забываются.

2. Недостаток знаний о земной коре

В школе преподаются основы разных наук, но знания по различным предметам должны объединяться, преобразуясь в единое и целостное знание о природе и обществе. Сами учащиеся такие связи обычно не усматривают. И учитель должен помогать их выявлению вопросами, сопоставлениями, обобщениями.

Учителю биологии необходимо учитывать знания учащихся по другим предметам для расширения биологических понятий, для более уверенной опоры на предварительно изученные вопросы из других дисциплин. Так, при изучении раздела «Развитие органического мира» весьма полезно привлечь знания из географии. Например, в начале года в 7-м классе на уроках географии (4 урока) учащиеся изучают строение земной коры и дрейф континентов, а в 8-м классе также в начале года (3 урока) изучается «Лента времени».

Конечно, хорошо было бы, если бы существовал специальный модуль (курс) геологии, где рассматривались бы и вопросы дрейфа континентов. Причем было бы желательно, чтобы этот модуль по времени был приближен к старшей школе, т.к. учащимся сложно вспомнить материал за 7-8-е классы, который, в силу их возраста, давался без особого углубления и больше ознакомительно. Это давняя мечта, - еще в изданном в 1976 г. учебнике «Общая методика преподавания биологии» Н.М. Верзилина и В.М.



Корсунской говорится, что «системе биологических знаний в средней школе явно недостает опоры на факты и теории о строении и жизни земной коры, что мог бы дать элементарный курс минералогии и геологии.

(Такой курс был в учебной программе средней школы до 1941 г.)»

Отсутствие этих знаний приводит к тому, что учащиеся проецируют эволюционные изменения в растительном и животном мире на современное состояние климата и расположение континентов.

3. Недостаток наглядности

Ярких и красочных таблиц по развитию органического мира в школьном кабинете, как правило, нет. В учебниках - рисунки отдельных растений (реже) или животных (чаще). Поэтому у учащихся не складывается полной картины мира в тот или иной период. А содержание раздела требует большой разнородной фактической основы и, следовательно, большой наглядности. Для ликвидации этого пробела можно использовать различные презентации, выполненные или учениками, или самим учителем.

В этом учебном году я впервые опробовала презентацию «Эволюция органического мира». Конечно, подготовка подобных презентаций занимает много времени, гораздо больше, чем подготовка к обычному уроку. Но то, с какой заинтересованностью ребята работали, показало успех подобных уроков. Причем это были не развлекательные уроки: ребята не просто очень внимательно смотрели и слушали, но и заполняли одновременно в тетради геохронологическую таблицу.

Использование в презентации инструментальной музыки (каждый период сопровождает специально подобранная, отражающая его характер, музыка) и различных звуков природы помогает эмоционально окрасить урок и, следовательно, улучшить восприятие и запоминание материала. Например, в слайде о тираннозавре звучит «крик тираннозавра», а в конце презентации, в слайде, говорящем о необходимости бережного отношения к природе, учащиеся услышали (многие впервые!) песню соловья.

Еще одно важное преимущество презентаций - они позволяют построить урок так, как удобно самому учителю, а не создателям наглядного пособия - например видеофильм идет с определенной скоростью, а презентацию можно показывать в режиме, удобном для конкретного урока. Кстати, российских фильмов на данную тематику мало, а фильмы ВВС часто содержат фактические ошибки.

Презентация хороша еще и тем, что в соответствии с развитием науки, с появлением каких-либо новых данных можно вносить в представляемый материал всевозможные изменения и дополнения, чего нельзя сделать с фильмом или типографской таблицей.

К сожалению, бумажный носитель, в отличие от электронного, способен передать только самое общее представление о предмете разговора. В качестве примера приведем пример презентации, рассказывающей о триасовом периоде мезозойской эры.

Глава 2 МЕТОДИЧЕСКИЕ РАЗРАБОТКИ ПО ТЕМЕ: «ЭВОЛЮЦИЯ ОРГАНИЧЕСКОГО МИРА»

Оборудование: таблица по общей биологии «Основные этапы эволюции органического мира»; карточки с заданиями для работы в группах; клей, бумага; сводная таблица для подведения итогов.

ХОД УРОКА

I. Вводная часть

Учитель. Сегодня мы завершаем изучение темы «Развитие органического мира». На предыдущих уроках вы познакомились с основными этапами эволюции. Все эволюционные изменения органического мира были связаны с изменяющимися условиями жизни на Земле и определялись движущими силами эволюции. Назовите их. (Наследственная изменчивость, борьба за существование, естественный отбор.)

Сегодня на уроке вам предстоит показать свои знания по этой теме. Но прежде давайте сформулируем правила эволюции - основные закономерности эволюционного процесса, изложенные в краткой форме.

1. Правило необратимости эволюции. Группа организмов не может вернуться к прежнему состоянию, то есть от современных видов не могут возникнуть их предковые формы.

2. Правило чередования основных направлений эволюции. Каждый новый ароморфоз дает толчок для развития многочисленных идиоадаптаций.

3. Правило прогрессирующей специализации. Группа, вступившая на путь специализации, как правило, в дальнейшем развитии будет идти по пути все более глубокого приспособления к более узким условиям существования. Например, если одна из групп позвоночных приобрела приспособления к пролету (птицы), то на последующем этапе эволюции это направление сохраняется и усиливается.

II. Проверка знаний

Работа в группах по 4-5 человек.

Задание 1. Разминка

Каждая команда получает набор из 16 карточек с названиями эр и периодов. Их необходимо разложить в два параллельных ряда в хронологическом порядке и приклеить на лист для ответа.

Набор карточек: Архей, Протерозой, Палеозой, Мезозой, Кайнозой, Девон, Карбон, Кембрий, Юра, Триас, Ордовик, Мел, Пермь, Силур, Третичный, Четвертичный.

За правильное выполнение задания команда получает 8 баллов.

Геохронологическая таблица

Задание 2. Составь последовательность

Составить правильную последовательность основных этапов эволюции (с учетом «боковых ветвей») одной из групп живых организмов: растений, беспозвоночных, позвоночных. Для составления этапов эволюции каждая группа получает один из трех наборов карточек.

1. Покрытосеменные, псилофиты, водоросли, голосеменные, моховидные, папоротниковидные.

2. Членистоногие, одноклеточные, круглые черви, кишечнополостные, кольчатые черви, плоские черви.

3. Рыбы, млекопитающие, птицы, пресмыкающиеся, ланцетники, земноводные.

(«Боковые ветви» - моховидные, круглые черви, птицы.)

За верно составленную схему группа получает 6 баллов.

Задание 3. Калейдоскоп времен

Учитель зачитывает 5 небольших рассказов, а учащиеся должны определить, о каком периоде какой эры идет речь, и записать ответ. В некоторых случаях возможно указать только эру.

1. Это время называют периодом рыб, т.к. его характеризует появление рыб всех известных систематических групп и их расцвет. Потомки бесчерепных - панцирные «рыбы» дали разнообразнейших представителей настоящих рыб. Среди них хрящевые и костистые рыбы. О каком периоде какой эры идет речь? (Девон палеозойской эры.)

2. Это время характеризуется отсутствием жизни на суше. Бактерии и водоросли достигли исключительного расцвета. С их участием интенсивно шли процессы отложения осадков. Среди животных были распространены разнообразные многоклеточные: одиночные и колониальные полипы, медузы, плоские черви, предки современных кольчатых червей, членистоногих, моллюсков и иглокожих. Что это за время? (Протерозойская эра.)

3. Это время называют временем пресмыкающихся и голосеменных. В течение этого времени пресмыкающиеся достигли исключительного разнообразия. Они заселили всю сушу, моря, некоторые приспособились к полету. В те далекие времена они бродили по всей Земле. Некоторые из них были хищниками, но большинство - тихими «вегетарианцами». К концу этого времени в течение нескольких миллионов лет произошло массовое вымирание динозавров. Что это за время? (Мезозойская эра.)

4. Свое название это время получило по названию отложений, в большом количестве образовывавшихся из остатков раковин простейших животных - фораменифер. В это время сокращалась численность папоротников и голосеменных. Появились первые покрытосеменные. Естественный отбор дал этим растениям значительные преимущества перед голосеменными: двойное оплодотворение обеспечивает зародыш запасами питательных веществ, околоплодник защищает семена. Эти ароморфозы и обеспечили господство покрытосеменных уже в конце этого периода и в последующее время. О каком периоде какой эры идет речь? (Меловой период мезозойской эры.)

5. В это время появляются первые отряды крылатых насекомых - тараканы, длина тела которых достигает 10 см, и стрекозы, некоторые виды которых имели размах крыльев до 75 см. Это время расцвета древних амфибий. Широко распространены стегоцефалы (панцирноголовые), их размножение происходило с помощью икры, которую они метали в воду. Личинки также развивались в воде. Поэтому стегоцефалы могли обитать лишь в прибрежной части суши. О каком периоде какой эры идет речь? (Каменноугольный период палеозойской эры.)

За выполнение этого задания группы могут получить максимально 8 баллов.

Задание 4. Основные направления эволюции

Каждая группа получает лист с напечатанными фрагментами текстов. Необходимо определить, о каком направлении эволюции идет речь в каждом фрагменте.

1. Одними из первых наземных, вернее земноводных, растений были псилофиты, ведущие свою родословную от водорослей. Строение псилофитов еще напоминало строение многоклеточных зеленых водорослей. У них не было настоящих листьев, и они достигали в высоту около 25 см. Псилофиты имели древовидную форму, отдельные нитевидные отростки служили им для прикрепления к почве и поглощения из нее минеральных веществ. Наряду с образованием подобия корней, стебля и примитивной проводящей системы у псилофитов развилась покровная ткань, предохраняющая их от высыхания. С каким эволюционным изменением связано появление псилофитов? (Ароморфоз.)

2. Почти вся Европа Кембрийского периода была морским дном. В морях господствовали зеленые и бурые водоросли, прикрепленные ко дну. В толщах вод плавали диатомовые, золотистые, эвгленовые водоросли. Какие эволюционные изменения привели к появлению всех этих форм? (Идиоадаптации.)

3. Уже в девоне встречаются пышно развитые леса из папоротников, хвощей и плаунов. Эти леса еще более распространяются в карбоне, характеризующемся влажным и равномерно теплым климатом на протяжении всего года. Мощные споровые растения - липидодендроны и сигиллярии достигали 40 м высоты. Из их остатков в значительной мере образовался уголь Донецкого и прочих угольных бассейнов Европы. Современные плауны - ползучие многолетние травы. Они нередко встречаются во влажных хвойных лесах. С какими эволюционными изменениями связано появление современных видов плаунов? (Идиоадаптация.)

4. В триасе произошло событие, которое оказалось очень важным в истории развития жизни на Земле - появились первые млекопитающие. Этим животным была присуща терморегуляция, чему способствовало формирование четырехкамерного сердца, развитие волосяного покрова, дальнейшее совершенствование дыхательной системы. Кроме того, у млекопитающих наивысшего развития достигает нервная система, а также система органов размножения. Каков характер эволюционных изменений, приведших к появлению млекопитающих? (Ароморфоз.)

5. Важнейший этап в развитии жизни - возникновение многоклеточных. Это событие дало мощный толчок к увеличению разнообразия живых организмов, их дальнейшей эволюции. Многоклеточность делает возможным специализацию клеток в пределах одного организма, возникновение тканей и органов, в том числе органов чувств. Первые многоклеточные организмы появились в протерозое не менее 1,5 млрд. лет назад. Однако некоторые ученые считают, что это произошло гораздо раньше - около 2 млрд. лет назад. Первыми многоклеточными организмами были, по-видимому, водоросли. С какими эволюционными изменениями связано появление многоклеточных? (Ароморфоз.)

За правильные ответы команды получают до 5 баллов.

Задание 5. Удивительные факты

Каждая группа получает карточку-задание. После обсуждения вопроса в группе один представитель команды озвучивает вопрос и свою версию ответа на него. По окончании ответа другие группы могут дополнять ответ, зарабатывая при этом дополнительные баллы.

1. В 1938 г. рыболовный траулер доставил в музей Ист-Лондона (Южная Африка) необычную рыбу длиной 1,5 м и массой 50 кг. У нее были короткие мясистые плавники, напоминавшие ноги, - два грудных и два брюшных. Сотрудница музея К.Латимер поняла, что неизвестная рыба должна представлять большой научный интерес, и не ошиблась. Обнаруженная рыба оказалась посланцем далекой геологической эпохи и была названа латимерией.

2. Каково систематическое положение данного организма? Почему его считают важной научной находкой? Когда такие организмы появились на Земле в процессе эволюции?

(Латимерия - рыба, принадлежащая к отряду целакантов надотряда кистеперых из подкласса лопастеперых класса костистых рыб. Латимерия - реликт, сохранившийся до наших дней представитель некогда многочисленной и широко распространенной группы организмов, имеющий свойственные этой группе черты строения. Кистеперые рыбы были широко распространены на Земле в морях девона, но до находки латимерии ученые были уверены, что все они впоследствии вымерли. Древние кистеперые рыбы считаются предками первых земноводных. С помощью двух пар своих мясистых плавников она могли, видимо, не только плавать, но и передвигаться по высыхающим водоемам в поисках воды. Для дыхания воздухом им служил плавательный пузырь с сильно разветвленными кровеносными сосудами.)

2. В настоящее время это животное встречается только на небольших безлюдных островах у берегов Новой Зеландии. Раньше оно было широко распространено по всей Новой Зеландии, но его истребили завезенные сюда собаки и свиньи.

Внешне это животное напоминает большую массивную ящерицу тусклого оливкового цвета с мелкими желтыми пятнами, с идущим от затылка до хвоста гребнем из мягких шипов. Но от ящериц его отличает ряд особенностей строения: отсутствие барабанных перепонок и среднего уха, помимо зубов у него имеется роговой клюв, образованный краями челюстей, есть брюшные ребра, позвонки примитивны, есть остатки хорды, хорошо развит теменной глаз. Живут эти животные в норах, питаются насекомыми, червями, моллюсками. Это одно из самых холодостойких животных в своем классе.

О каком животном идет речь? Каково его систематическое положение? Какую научную ценность представляет обнаружение такого животного в современной фауне?

(Это представитель отряда клювоголовых класса пресмыкающихся - гаттерия, единственный сохранившийся до нашего времени вид. Отряду как минимум 170 млн. лет. Из современных пресмыкающихся гаттерия наиболее близка к эозухам, считающимся предками большинства нынеживущих рептилий. Гаттерия - это реликт, сохранившийся до наших дней представитель некогда многочисленной и широко распространенной группы организмов, имеющий свойственные этой группе черты строения. Реликты позволяют ученым получить более подробные представления об особенностях организации вымерших видов.)

Уникальный по сохранности скелет этого животного был обнаружен в прошлом веке в Баварии при добыче литографского камня. Его голова похожа на голову ящерицы, а тело и длинный хвост покрыты перьями. На передних конечностях имеются когти, голова покрыта чешуей, хвост состоит из 18-20 позвонков. Туловищные позвонки соединены между собой подвижно. На челюстях имеются зубы.

О каком организме идет речь? Каково научное значение этой находки? В какое время могли жило это животное?

(Речь идет об археоптериксе - юрской первоптице. Это ископаемая форма переходная между пресмыкающимися и птицами. Такая находка доказывает происхождение птиц от пресмыкающихся. Считается, что птицы - это боковая ветвь пресмыкающихся, приобретших развитую терморегуляцию, более совершенную кровеносную систему, развитые органы чувств, и приспособившихся к полету.)

Эта птица обитает в Южной Америке. Птенец этой птицы, еще покрытый пухом, отлично лазает по деревьям, хватаясь за ветки не только ногами: на его крыльях два пальца свободны и имеют когти, как у археоптерикса. Птенец отлично плавает. Взрослея, птица теряет когти на пальцах. Мясо этой птицы плохо пахнет, что и спасло этот удивительный вид от истребления.

Что это за птица? Благодаря какому эволюционному направлению мог появиться этот вид на Земле? Какое научное значение имеет обнаружение этого вида в природе?

(Это представитель отряда курообразных семейства гоацинов - гоацин. Появление этого вида - результат идиоадаптации. Наличие у птенцов хорошо развитых когтей способствует их выживанию, т.е. успеху в борьбе за существование. Это еще одно подтверждение дивергентного характера эволюции.)

В древние времена моря кишели этими животными. Внешне они походили на мокриц, иногда гигантских, до 75 см в длину, покрытых трехдольным щитом (отсюда и название). Палеонтологи описали до 10 тыс. их видов. Вымершие 190 млн. лет назад, эти животные сейчас имеют практическое значение. Найдя в осадочных породах отпечаток таких животных, геологи без труда определят возраст породы. Ведь каждому геологическому веку соответствуют свои виды этих животных.

О каких животных идет речь? Каково их систематическое положение? Когда появились первые представители этой группы животных? Когда они достигли расцвета? Когда вымерли?

(Речь идет о трилобитах - представителях типа членистоногих подтипа трилобитов. Первые трилобиты появились, предположительно, в позднем протерозое. Наибольшего расцвета достигли в кембрии. Вымерли около 190 млн. лет назад.)

За правильный и полный ответ на свой вопрос команда может получить до 10 баллов. За дополнения баллы начисляются дополнительно в зависимости от полноты и точности дополнения.

За весь урок группы могут набрать 37 баллов. Подведение итогов урока проводится по сводной таблице. В зависимости от суммы набранных баллов команды получают оценки за урок.

Глава 3 ПОЗНАВАТЕЛЬНЫЕ ЗАДАНИЯ ПО ТЕМЕ: «ЭВОЛЮЦИЯ ОРГАНИЧЕСКОГО МИРА»

По горизонтали.

3. Воспроизведение себе подобных.

6. Необратимый процесс развития природы.

7. Совокупность особей, обладающих морфологическим, биохимическим и, физиологическим сходством, приспособленных к одинаковым условиям жизни, свободно скрещивающихся и дающих плодовитое потомство.

8. Увеличение размеров и массы тела в течение жизни.

10. Процесс эволюционного становления крупных систематических единиц организмов.

По вертикали.

1.Свойство живых организмов передавать определенные признаки своему потомству.

2. Совокупность особей одного вида, обитающих на определенной части ареала и скрещивающихся преимущественно между собой.

3. Процесс эволюционного становления новых видов.

5. Наука, изучающая жизнь, её формы и закономерности.

9. Животный мир.

Ответы

По горизонтали: 4. Размножение. 6. Эволюция. 7. Вид. 8. Рост. 10. Макроэволюция.

По вертикали: 1. Наследственность. 2. Популяция. 3. Микроэволюция. 5. Биология. 9. Фауна.

1. Знакомясь с биографией великого английского биолога Ч.Дарвина, вы узнали о его пятилетнем путешествии. Проследите по карте (рис. 1) маршрут этого путешествия и охарактеризуйте «багаж» естественно-научных наблюдений, сделанных Дарвином.

Рис. 1. Путешествие Ч.Дарвина на «Бигле»

Какое значение могли иметь сведения об особенностях живой природы разных континентов для разработки Дарвином эволюционного учения?

2. Рассмотрите рисунки птиц (рис. 2). Какое свойство проявляется в изменении их окраски? Как назвал Дарвин такое явление? Возможна ли эволюция без его проявления?

Рис. 2. Австралийский ткачик

1 - нормальная окраска, 2 - та же птица после трехлетнего пребывания во влажном климате

4. Рассмотрите изображения зебр и жирафов (рис. 3), обратив внимание на особенности окраски отдельных особей. Какое общебиологическое свойство обуславливает возможность индивидуального разнообразия окраски и какова его роль в эволюции?

5.

Рис. 3. Различия в окраске особей

4. Вы узнали, что наблюдения, сделанные во время кругосветного путешествия, убедили молодого Дарвина в изменяемости и сходстве видов. Изучите рисунки ископаемого и современного броненосцев, обитателей Южной Америки (рис. 4). Сравните их. Какой вывод можно сделать из этого сравнения? К какому выводу пришел Ч.Дарвин? Какие положения эволюционного учения могут опираться на сравнение ископаемых и современных представителей флоры и фауны нашей планеты?

Рис. 4. Броненосцы

5. Как называется главный труд Ч.Дарвина? Какое определение вида как единице систематики дал шведский естествоиспытатель К.Линней? Сформулируйте современное определение вида. Что такое критерии вида, назовите их. Перечислите известные вам местные виды растений и животных.

6. Рассмотрите изображения трех видов растений из семейства бобовых, относящихся к роду вика (рис. 5). Сравните их и назовите морфологические критерии каждого вида.

Рис. 5. Виды рода вика

1 - горошек заборный; 2 - горошек посевной; 3 - горошек мышиный

7. На рис. 6 изображены разные виды дятлов. Рассмотрите их, ознакомьтесь с описаниями и сформулируйте критерии, которые могут относиться к каждому виду.

Рис. 6. Дятлы

1. Желна, черный дятел. Окраска черная, на голове красная «шапочка». Барабанит громче всех. Крик очень кромкий.

2. Большой пестрый дятел. Основная окраска - черная с белым. На голове самца - красная полоска. Барабанит потише. Крик тоже более тихий («кик-кик-кик»).

3. Малый пестрый дятел. Основная окраска - черная с белым. На голове самца - красная, у самки - светлая «шапочка». Барабанит тихо, часто, попискивая.

4. Белоспинный дятел. Имеет большое сходство с большим пестрым. Отличие - белая нижняя часть спины.

5. Зеленый дятел. Основная окраска тела - зеленая, без ярких пестрин. На голове - красная «шапочка». Питается муравьями из муравейников, издает крик «клей-клей-клей».

6. Седой дятел. Окраска тела - серо-зеленая. Мельче зеленого, вместо красной «шапочки» - «козырек», задняя часть головы серая.

7. Трехпалый дятел. Похож на большого пестрого, но немного мельче. На голове самцов желтое, а у самок беловатое - пятно. На лапе - три пальца. Молчаливая птица.

8. Чешуйчатый дятел. Обитает в Средней Азии, в отличие от всех предшествующих видов. Окраска серо-зеленоватая. Похож на зеленого дятла, но на брюхе хорошо заметные пестрины.

9. Малый (а) и большой (б) острокрылые дятлы. Обитают на Дальнем Востоке и на Сахалине (как и ряд других видов, например, большой пестрый).

8. Прочитайте перечень критериев вида, выделите из него экологический критерий:

а) каждый вид имеет свойственный только ему набор хромосом, который характеризуется определенным числом, структурой и дифференциальной окраской хромосом;

б) каждый вид имеет конкретное место обитания в природных условиях;

в) организмы одного вида имеют общий тип обмена веществ;

г) каждый вид занимает определенную географическую территорию;

д) организмы одного вида обладают сходством внешнего и внутреннего строения.

9. Три вида колокольчиков (рис. 7), произрастающие в средней полосе России, имеют следующие особенности.

Рис. 7. Колокольчики

· Колокольчик персиколистный, высота от 30 до 160 см, имеет самые крупные голубые цветки - до 6 на одном цветоносе. В начале цветения цветки обращены вверх, затем опускаются вниз. Сидячие стеблевые листья узкие, очередные, похожие на листья персика. Растет по лесам, полянам.

· Колокольчик рапунцелевидный растет на лугах, по сухим склонам и опушкам. На каждой односторонней кисти по 10-15 лазоревых поникших цветков. Крупные продолговато-ланцетные листья имеют пильчато-городчатый край. Высота от 30 до 120 см.

· Колокольчик сборный, или скученный, высотой 15-80 см, растет по лугам, опушкам, полянам. Верхние листья сидячие, яйцевидно-ланцетные. Цветки темно-фиолетовые, скучены по 15-20 штук в плотную верхушечную головку и пазушные почки.

Какими цифрами обозначены эти виды на рис. 7?

(Ответ: 1 - сборный; 2 - рапунцелевидный; 3 - персиколистный.)

10. Сформулируйте определение эколого-географического критерия вида. Можно ли считать данный критерий универсальным? Что такое ареал? Рассмотрите на рис. 8 ареалы серой и черной ворон. Какие процессы могут происходить на границах ареалов? Какими могут быть последствия таких процессов для двух видов ворон?

Рис. 8. Ареалы серой (1) и черной (2) ворон

11. Назовите известные вам критерии вида. Охарактеризуйте экологический критерий. Укажите на рис. 9 соответствие между числами, обозначающими виды организмов, и буквами, обозначающими места их обитания. Почему экологический критерий не может исчерпывающе охарактеризовать вид?

Рис. 9. Организмы и среда их обитания

(Возможный ответ: 1 - Ж; 2 - В, Г, Д, Е, Ж; 3 - Г, Д, Е; 4 - В, Г, Д, Е, Ж; 5 - Б, В, Е, Ж; 6 - Ж; 7 - А, Б, Г, Ж; 8 - Г.)

12. Какие критерии видов присутствуют в приводимых описаниях (капустной тли и капустной совки) - вредителей капусты и других крестоцветных растений. Определите, какими цифрами обозначены эти виды на рис. 10. Какие критерии в описаниях не использованы?

Рис. 10. Капустная тля и капустная совка

1. Взрослые, небольшие (до 4 мм) особи, чаще бывают бескрылыми, отдельные особи имеют крылья. Поселяются на капустных листьях, скручивая их, что затрудняет борьбу с ними. Вред наносят не только взрослые насекомые, но и их личинки. За лето развивается до 16 поколений. Естественными врагами этих вредителей являются божьи коровки, наездники, мухи журчалки, личинки златоглазки.

2. Передние крылья бабочки темно-бурые, задние светлее. Летают бабочки ночью, откладывают яйца на нижнюю сторону листьев капусты. Гусеницы, выедающие мякоть листа с нижней стороны, от светло-зеленых до почти черных. Средства защиты - химические.

13. В средней полосе России обитают четыре вида лягушек. Виды имеют значительное сходство, но различаются по наличию или отсутствию височного пятна и по бугорку на задней лапе (рис. 11). Травяная и остромордая лягушки большую часть времени проводят на суше (во влажной среде), озерная и прудовая - в водоемах и на их берегах.

Рис. 11. Лягушки

Какие критерии помогают определять эти виды и в наибольшей степени обеспечивают их точное определение?

14. В приводимых описаниях нескольких видов медведей укажите то, в котором вид охарактеризован с наибольшим количеством критериев и то, в котором их использовано меньше всего.

· «В нашей стране только на Дальнем Востоке можно встретить гималайского медведя. Он питается побегами растений, ягодами, желудями, плодами, насекомыми, даже падалью. Зиму проводит в дуплистых деревьях, впадая в спячку».

· «В таежной и лесной зонах России обитает бурый медведь, он крупнее гималайского, зимует в берлогах, всеяден».

· «Черные медведи, или барибалы, обитают в Северной Америке, их рост около 90 см, они мельче бурых, морда светло-бурая, на груди имеется небольшое светлое пятно. Этим пятном он напоминает гималайского медведя. Длинный мясистый нос отличает его от всех других видов медведей. Барибалы любят лакомиться насекомыми из ульев, термитников, муравейников».

· «Места обитания, внешний вид и образ жизни белого медведя вам, очевидно, знаком».

· «В горах Боливии, Перу, Колумбии обитают очковые медведи. Это очень редкие, пугливые животные небольшого размера».

Повторение и обобщение материала по теме: «Эволюционное учение»

Окончание. См. № 3/2009

Таблица 2

Виды птиц	Способ добывания пищи	Приспособительные особенности ног	Особенности жизнедеятельности

3. Дегенерация

Рассмотрите рисунки члеников ленточных паразитов. Выясните, какие системы органов получили сильное развитие и почему. Заполните таблицу 3.

Таблица 3

Вид	Дегенерирующие системы органов	Прогрессирующие системы органов

Одна из основных особенностей цепня - отсутствие специальных органов пищеварения. Взрослый паразит живет в тонких кишках человека, где имеется уже переваренная пища. Эту пищу червь всасывает всей поверхностью тела. Цепень (особенно его личинка) также может всасывать пищу своими покровами. Как и большинство других плоских червей, цепень - гермафродит. В каждом его членике, кроме самых молодых, имеется один яичник и множество семенников. Яйца созревают только в самых старых задних члениках. Эти членики отрываются и с калом выходят наружу.

Лабораторная работа «Приспособленность организмов и ее относительный характер»

Наряду с многообразием видов результатом эволюции является приспособленность организмов к окружающей среде. Что такое приспособленность, или адаптация, организмов? Почему адаптации носят относительный характер? (Просмотр видеофильма.)

В чем основная причина возникновения приспособлений и как доказать, что они относительны?

Заполните таблицу 4.

Таблица 4

Вид	Среда обитания	Черты приспособленности	Относительный характер приспособления

ТЕСТОВЫЕ ЗАДАНИЯ

1. Основная заслуга Ч.Дарвина состоит в:

а) формулировании биогенетического закона;

б) создании первой эволюционной теории;

в) разработке теории естественного отбора;

г) создании закона наследственных рядов.

2. По Дарвину, движущими силами эволюции являются:

а) борьба за существование;

б) наследственная изменчивость;

в) естественный отбор;

г) все перечисленное.

3. Ведущую роль в эволюции играет следующий вид изменчивости:

а) определенная;

б) модификационная;

в) групповая;

г) мутационная.

4. Способность организмов производить большое количество потомков и ограниченность мест обитания и жизненных ресурсов являются непосредственными причинами:

а) наследственной изменчивости;

б) борьбы за существование;

в) вымирания;

г) видообразования.

5. Наиболее напряженной формой борьбы за существование Дарвин считал:

а) борьбу с неблагоприятными условиями;

б) внутривидовую;

в) межвидовую;

г) все перечисленные формы в равной степени.

6. Наследственная изменчивость в процессе эволюции:

а) создает новые виды;

б) доставляет материал для эволюции;

в) закрепляет созданный в процессе эволюции материал;

г) сохраняет наиболее полезные изменения.

7. Естественный отбор действует на уровне:

а) отдельного организма;

б) популяции;

в) вида;

г) биоценоза.

8. Движущая форма отбора обычно приводит к:

а) уничтожению особей с отклонениями от прежней нормы реакции;

б) сужению прежней нормы реакции;

в) расширению прежней нормы реакции;

г) сдвигу прежней нормы реакции.

9. Результатом действия естественного отбора не является:

а) приспособленность организмов к среде обитания;

б) многообразие органического мира;

в) борьба за существование;

г) совершенствование организации живых существ.

10. Изоляция - это фактор эволюции, который:

а) не влияет на скорость видообразования;

б) замедляет процесс формирования приспособленности

в) не препятствует смешиванию;

г) ускоряет эволюционный процесс.

11. Гомологичными органами являются:

а) лапа кошки и нога мухи;

б) глаз человека и глаз паука;

в) чешуя рептилий и перья птиц;

г) крыло бабочки и крыло птицы.

12. Аналогичными органами являются:

а) жабры рака и жабры рыбы;

б) лапа собаки и крыло птицы;

в) листья березы и иголки кактуса;

г) все перечисленные пары.

13. Микроэволюция приводит к образованию новых:

а) семейных групп;

б) подвидов и видов;

в) родов;

г) отрядов и семейств.

14. Крупные систематические группы в процессе эволюции возникают, как правило, путем:

а) ароморфоза;

б) идиоадаптации;

в) общей дегенерации;

г) направленной эволюции.

15. К идиоадаптации следует отнести:

а) многоклеточность;

б) четырехкамерное сердце млекопитающих;

в) игольчатые листья растений пустынь;

г) все перечисленные эволюционные приспособления.

16. Примером ароморфоза является:

а) уплощение тела у донных рыб;

б) покровительственная окраска;

в) отсутствие кишечника у паразитических червей;

г) возникновение полового процесса.

Задания для закрепления и углубления знаний по теме «Эволюционное учение»

Изучите изображения видов жужелиц, обитающих в средней полосе России (рис. 12). О каких критериях вида можно говорить, используя эти рисунки и приведенную информацию?

1 (жужелица парковая) и 2 (жужелица решетчатая) - охотятся по ночам на личинок, которые повреждают корни огородных растений;

3 (птеростих медный) и 4 (птеростих черноватый) - живут в садах, кроме охоты на личинок могут лакомиться ягодами земляники;

5 (бегунчик сияющий) - уничтожает яйца и молодь многих вредителей;

6 (дромий четырехпятнистый) - всю жизнь проводит на садовых деревьях, зимует под корой;

7 (пристоних земляной) - обитает в подвалах и погребах, охотится в темноте;

8 (лебия пестрая) - уничтожает личинок листоедов;

9 (тускляк желтоногий) - растительноядная жужелица, питается семенами сорняков;

10 (жужелица волосистая) - питается насекомыми, но и корнеплодами.

(Внимание - вертикальная черточка на оригинальном изображении соответствует истинной величине насекомого, а на репродукции - позволяет оценить соотношение их размеров.)

16. В любой среде на нашей планете обитает великое множество живых организмов. Возьмите пробы воды из водоема, рассмотрите под микроскопом. Вы можете увидеть (рис. 13): 1 - амеб; 2 - раковинных амеб-арцелл; 3 - эвглену; 4 - вольвокса; 5 - инфузорию туфельку; 6 - инфузорию трубача; 7 - инфузорий сувоек; 8 - различные микроскопические водоросли. Возможна ли борьба за сосуществование в «капле воды»? Какие формы борьбы за существование могут происходить в воде между организмами перечисленных выше видов в различных условиях: при минимальном освещении; при достаточном освещении; в полной темноте?

Рис. 13. Живые организмы в капле воды под микроскопом

17. Рассмотрите на рис. 14 изображения несколько видов луговых злаков с указанием сроков начала их цветения. Каким образом опыляются злаки? Как может повлиять безветренная погода, в начале и в конце июня на видовой состав луга, где растут эти злаки? Возможно ли полное исчезновение этих видов из травостоя лугов и при каких условиях?

Рис. 14. Сроки цветения луговых злаков

18. Рассмотрите рис. 15 и ответьте на вопросы.

1. Как назвал Ч.Дарвин весь комплекс сложных взаимоотношений организмов каждого вида с окружающей средой?

2. Назовите формы борьбы за существование, исходя из информации, представленной на рисунке. Почему могут выживать растения при таком количестве их врагов и болезней?

3. Каким в данном случае может быть воздействие человека на эволюционные факторы? Возможно ли его воздействие на эволюционные факторы?



Рис. 15. Сложные взаимоотношения организмов

1 - мокрая головня (сажка); 2 - летучая головня; 3 - стеблевая головня; 4 - мучнистая роса; 5 - плесень (фузариоз); 6 - бурая ржавчина; 7 - жук-кузька; 8 - хлебный пилильщик; 9 - озимая совка; 10 - клоп-черепашка; 11 - гессенская муха; 12 - личинка хлебной жужелицы; 13 - личинка жука щелкуна

19. Хлебные злаки часто повреждаются личинками жука-щелкуна. Плотные, с твердыми покровами личинки этого жука получили название проволочных червей, или проволочников. Взрослые жуки-щелкуны, местами обитания которых являются заросли кустарников, лесополос, называются щелкунами потому, что при падении на спинку изгибают тело, подпрыгивают и громко щелкают надкрыльями. При массовом размножении личинок, которые повреждают корни злаков, резко снижается урожай зерна. Личинки часто втачиваются и в клубни картофеля (рис. 16). С жуками-щелкунами регулярно ведут борьбу с помощью химических препаратов. Возможно ли полное его уничтожение в одном сельскохозяйственном районе, если рядом с полями зерновых культур будут много лет подряд выращивать картофель?

Рис. 16. Личинки жука-щелкуна в почве (показаны стрелками) и в клубне картофеля

Каковы особенности естественного отбора среди личинок, которые обитают на пшеничных и картофельных полях? Для ответа на этот вопрос обратите внимание на то обстоятельство, что клубни картофеля более плотные и твердые, чем корни злаковых растений.

20. Рассаду капусты часто повреждают личинки капустной мухи. Один из способов борьбы с этим вредителем - окучивание рассады. Рассмотрите рис. 17 и предположите, в каком направлении может проходить естественный отбор среди личинок капустной мухи при регулярном ежегодном окучивании рассады капусты на том поле, где ее выращивают несколько лет.

Рис. 17. Личинки капустной мухи на корнях капусты

Какими могут быть особенности естественного отбора среди личинок капустной мухи, если посадку капусты будут повторять через 6-7 лет на данном поле? Целесообразно ли на данном поле на следующий год после посадки капусты сеять или высаживать растения из семейства крестоцветных?

ЛИТЕРАТУРА

1. Воронцов Н.Н., Сухорукова Л.Н. Эволюция органического мира. - М.: Просвещение, 1991.

2. Мамонтов С.С., Захаров В.Б., Козлова Т.Б. Основы биологии. - М.: Просвещение, 1992.

3. Медников Б.М. Биология: формы и уровни жизни. - М.: Просвещение, 1994.

4. Энциклопедический словарь юного биолога Под ред. М.С. Гилярова. - М.: Педагогика, 1986.

5. Яблоков А.В., Юсуфов А.Г. Эволюционное учение. - М.: Высшая школа, 1998.