|
Фpaгмeнт:
ПРЕДИСЛОВИЕ
Данное пособие может быть использовано учителем для организации самостоятельной работы учащихся по общей биологии в IX—X классах. В пособие включены упражнения, экспериментальные и расчетные задачи, вопросы, таблицы для заполнения и сравнения, наблюдения, практические работы и т. д. Для типовых задач дается методика их решения.
Задания разработаны в соответствии с действующими учебной программой и учебником «Общая биология» под редакцией Ю. И. Полянского с учетом принципа дифференциации по степени доступности.
Все задания можно разделить на три группы: 1. Основные, предназначенные для фронтального выполнения главным образом на уроках всеми учащимися, но по выбору учителя применительно к особенностям класса, месэным условиям. 2. Дополнительные задания (отмечены знакомя предлагаемые на выбор учащимся, желающим поупражняться, углубить и закрепить знания. 3. Усложненные (отмеченные знаком хх), рекомендуемые для индивидуальной работы с учащимися, особо интересующимися биологией, а также для кружковых, внеурочных и факультативных занятий.
В биокабинете биологии желательно поместить памятку «Как выполнять задания для самостоятельной работы»:
1. Прежде чем выполнять задание (решать задачу), внимательно прочтите условие и уясните, что требуется определить, какие исходные данные содержатся в самом условии.
2. Встретив затруднения, не спешите обращаться за помощью, постарайтесь сами разобраться, а для этого вспомните и мобилизуйте свои знания и жизненный опыт, обдумайте результаты наблюдений, изучите указанную литературу.
3. Ответы аргументируйте, подготовьтесь кратко изложить свои доказательства.
4. В ходе работы и после окончания примените поэтапный и итоговый контроль.
5. Задания практического характера (наблюдения, опыты и т. п.) выполняйте аккуратно, правильно и сдайте учителю для проверки в указанный им срок.
6. При выполнении практических заданий в природных условиях будьте другом животных и растений, щадите их, любите и охраняйте природу.
МЕТОДИКА САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ УЧАЩИХСЯ НА УРОКЕ
Мы считаем, что самостоятельная работа на уроке характеризуется четырьмя существенными взаимосвязанными признаками:
1. Задание (одинаковое или дифференцированное) дается всем учащимся класса. Например, во время устной проверки знаний на вопрос учителя все готовят письменно полный ответ или план ответа, после чего вызванные учащиеся зачитывают свой ответ или его план.
2. Для выполнения задания учитель отводит учащимся на уроке специальное время.
3. Работа выполняется учащимися без непосредственного участия учителя, но под его руководством. Учитель определяет объем, тип и продолжительность задания, инструктирует о порядке выполнения работы, во время работы помогает слабым по успеваемости учащимся, контролирует сильных и средних, подводит итоги работы. При этом, разумеется, степень помощи учителя и степень самостоятельности учащихся, соотношение репродуктивного и продуктивного компонентов в деятельности каждого могут быть различными, однако главное то, что все учащиеся поставлены в такие условия, при которых любой из них вынужден думать и выполнять задание сам.
4. Результаты выполнения задания фиксируются в виде записи, рисунка, модели и т. п. Это помогает включить в работу всех учащихся и контролировать ее.
Разумеется, эффективность самостоятельной работы определяется не внешней, физической активностью ученика, а его внутренней, мыслительной активностью и самостоятельностью. Однако судить сразу о второй стороце деятельности всех учащихся, опросить их учителю трудно из-за ограниченного времени на уроке. Поэтому важно, чтобы мыслительная деятельность школьников на уроке была активной, из скрытой, внутренней стала внешне наблюдаемой, открытой. Иначе говоря, процесс усвоения знаний учащимися должен проявляться конкретно, в той или иной действенной форме. В. А. Сухомлинский подчеркивал, что «ученик должен не просто слушать и думать, но что-то делать. Думание должно отражаться в делании, лишь тогда на уроке будут думать все, не будет невнимательных отвлекающихся» [27, с. 1951].
1 Номера книг приводятся по списку литературы (см. с. 190).
К сожалению, на уроке нередко бывает так: и задание дано всему классу, оно доступное, и времени на него отведено вполне достаточно, но у неопытного учителя не хватает терпения и должной настойчивости; не дождавшись выполнения работы классом, он начинает фронтальную беседу по существу задания, спешит выполнить его сам или вызывает к доске сильного ученика, подменяя педагогическое руководство опекой. В процессе такой совместной работы не все ученики, особенно слабые, успевают самостоятельно думать и находить решение. При преждевременной и чрезмерной помощи со стороны учителя и товарищей работа большинства школьников перестает быть самостоятельной, не развивает познавательную активность и самостоятельность, отрицательно сказывается на воспитании ответственного отношения к учению, порученному делу. Нам кажется полезным напомнить здесь советы В. А. Сухомлинского: не увлекаться коллективными формами работы, не создавать видимость благополучия, в основу изучения предмета положить самостоятельную, индивидуальную работу школьников [27, с. 167].
Самостоятельная работа на уроке — это такая активная познавательная деятельность всех учащихся класса, которая выполняется без непосредственного участия учителя, но по его заданию и в специально отведенное для этого время, при этом результаты самостоятельных мыслительных и моторных действий школьников выражаются во внешне контролируемых формах.
Одним из основных критериев педагогического мастерства современного учителя биологии считается, наряду с умением хорошо объяснять учебный материал, умение эффективно организовывать на уроке самостоятельную работу учащихся.
Когда, на каком этапе урока проводить самостоятельную работу? Это зависит от дидактической цели, намечаемой учителем.
По дидактическим целям самостоятельные, работы можно разделить на пять групп:
1. Работа в начале урока с целью проверки выполнения домашнего задания (с оценкой или без) и мобилизации ранее полученных знаний, необходимых в качестве опорных для усвоения новых знаний по теме урока.
2. Самостоятельная работа с целью усвоения доступных новых знаний (без предварительного объяснения их учителем).
3. Самостоятельные работы для повторения, закрепления и обобщения новых знаний после объяснения его учителем, для закрепления умений (упражнения).
4. Контрольные работы в конце или ходе урока для проверки и оценки усвоения знаний и умений.
5. Самостоятельные работы в порядке домашнего задания.
Эта классификация не бесспорна, условна, но вполне правомерна, она отражает школьную практику. Одно и то же задание может быть использовано учителем с различной дидактической целью (таких заданий в этой книге большинство), в зависимости от места выполнения задания в системе уроков.
Особую актуальность приобретают в наше время самостоятельные работы при проверке выполнения домашнего задания. Опытные учителя в начале урока сразу же дают всему классу небольшое (7—8 мин) задание для самостоятельной работы по ранее изученному актуальному материалу, например, составить план ответа на заданный вопрос, нарисовать схему, заполнить сравнительную таблицу, решить небольшую задачу. Систематическое применение таких заданий приучает учащихся с самого начала урока без раскачки, организованно включаться в активную познавательную деятельность. Такое задание не исключает устного опроса, а сочетается с ним и дополняет его.
Самостоятельные работы различаются и по уровню мыслительной активности. Одни задания рассчитаны на выполнение лишь известными учащимся способами деятельности, по образцу, после объяснения учителем порядка выполнения работы, например заполнение сравнительной таблицы по указанным в учебниках данным (задания в главе II), копирование готовой схемы с доски (рис. 1 в главе II), упражнения в решении однотиповых задач на биосинтез белка, на моногибридное скрещивание и др. В таких случаях мыслительная активность и самостоятельность учащихся находится на низком уровне, репродуктивном. Другие задания требуют использования знаний и умений, применения известных способов деятельности в новых ситуациях и высокого уровня мыслительной активности и самостоятельности, т. е. элементов творчества. Например, задания 25, 60—63 в главе II выполняются по аналогии с задачей 24, а задача 9 на возвратное скрещивание — по аналогии с типовыми задачами 3—7 на многогибридное скрещивание (глава XI).
Высшего уровня мцслительной активности и самостоятельности требуют задания третьего типа — проблемные, поисковые (14, 15 в главе VII и др.). В процессе самостоятельного решения новых для ученика проблем, как отмечает М. А. Данилов, учении проявляет «черты творческой деятельности, и вместе с тем в нем формируются и совершенствуются психические свойства, лежащие в основе творческой деятельности» [9, с. 155]. При этом руководящая роль учителя еще больше усложняется, опека заменяется созданием проблемной ситуации, с тем чтобы продуктивный компонент деятельности доминировал над репродуктивным. К этом} же типу относятся исследовательские задания 1—14 для осенниз наблюдений, 10, 11, 15—21, 23, 29 в главе II, выполняемые учащимися непосредственно в природных условиях, в уголке живое природы, на пришкольном участке или на полях ученическоЕ производственной бригады.
Один и тот же вид самостоятельной работы может быть проведен на разных уровнях, в зависимости от содержания задания, опыта, наличия опорных знаний учащихся, педагогического мастерства учителя и от того, объяснил ли сам учитель до этого задания соответствующий материал. Не всякая самостоятельная работа одинаково развивает мышление, наиболее эффективны в этом отношении творческие работы. Однако познавательный процесс в том и диалектичен, противоречив, что творческое мышление ученика зависит от наличия опорных знаний, сообщаемых самим учителем в готовом виде. Следовательно, поисковые, проблемные задания нужно оптимально сочетать с другими типами, выполняемыми по образцу и аналогии. При этом приходится учитывать ограниченность времени и познавательных возможностей школьников.
Важно умение учителя постепенно усложнять самостоятельную работу, уменьшая опеку, подбирать такие задания, которые экономны во времени и требуют от учащихся напряженного мышления, тем более от старшеклассников, у которых относительно высоко развита способность к теоретическим обобщениям.
Одним из направлений совершенствования самостоятельной работы является сочетание индивидуальной и групповой форм организации деятельности. Как показывает практика работы опытных учителей, при выполнении сложных заданий положительно сказывается организация в классе временных групп по 4—5 сидящих рядом учащихся. Групповая (звеньевая) работа не заменяет индивидуальную, а дополняет ее. После того как в отведенное время каждый учащийся сам выполнит задание (одинаковое для всех или дифференцированное), начинается групповой этап работы: под руководством звеньевого в группе обсуждаются результаты работы.
Такое сочетание двух форм организации самостоятельной работы на экскурсиях и уроках активизирует слабых учащихся и представляет учителю возможность оказывать дифференцированную, строго дозированную помощь, способствует воспитанию взаимопомощи и коллективизма.
Значительные резервные возможности в совершенствовании самостоятельной работы заключены в обучении учащихся самоконтролю — умению проверять и оценивать собственные действия. Наибольшую эффективность дает поэтапный самоконтроль, он обеспечивает своевременное (в ходе выполнения задания, не дожидаясь завершения) установление правильности каждого этапа в работе учащегося и этим предупреждает ошибки в ответе.
Итоговый самоконтроль состоит из нескольких стадий: установление правильности выполнения задания в целом, нахождение ошибок в ответе (если они допущены), выяснение причин ошибок и их устранение. Самоконтроль сочетается с взаимоконтролем (в звеньях) и завершается контролем учителя.
Учебно-воспитательное значение самоконтроля велико. Систематический самоконтроль наряду с творческим отношением к труду для человека любой профессии является важным условием успешного, качественного выполнения им своих обязанностей. Следовательно, обучая самоконтролю на уроках, учитель вносит существенный вклад в трудовое и нравственное воспитание школьников, в подготовку их к жизни.
Как учить самоконтролю? После выполнения первых же заданий, но до контроля учителя, он предлагает учащимся внимательно прочитать еще раз задание, сопоставить со своим ответом, постараться найти ошибки и исправить их. Полезен и другой прием — посоветовать повторно выполнить задание с целью убедиться в правильности работы.
В последующем учитель предлагает учащимся применять, кроме названных двух общих приемов, еще и другие специфические приемы самоконтроля, в зависимости от содержания самостоятельной работы: справляться в учебниках и находить в них нужные данные (например, в заданиях 11—13 в главе I); вспомнить научные понятия, которые служат теоретическим обоснованием задания, и сопоставить эти знания с результатами своей работы, чтобы установить соответствие или несоответствие их (например, в заданиях 12—14 в главе II), требуется четкое понимание трех форм изменчивости); проанализировать попарно и уточнить причинно-следственные связи между упоминаемыми явлениями (в заданиях 24, 25 60—63 в главе II); «прикинуть» приближенно в уме ожидаемые результаты вычислений, чтобы предотвратить грубые арифметические ошибки.
Раздел I
ЭВОЛЮЦИОННОЕ УЧЕНИЕ
ЗАДАНИЯ ДЛЯ ОСЕННИХ НАБЛЮДЕНИЙ ЖИВЫХ ОБЪЕКТОВ
Методические рекомендации
Начало осени — наиболее благоприятное время для наблюдений и сбора объектов живой природы. Поэтому первыми даны задания, которые можно выполнять в сентябре, лучше всего на экскурсии по теме «Результат естественного отбора — многообразие и приспособленность организмов» (оставить эту экскурсию до изучения темы «Естественный отбор» нецелесообразно, так как в это время в средних широтах живых объектов уже становится очень мало). Экскурсия поможет учащимся лучше ознакомиться в естественных условиях с типичными представителями местной флоры и фауны. Собранный фактический материал послужит подготовкой к изучению последующего теоретического материала. Местом экскурсии может быть школьный двор с придорожной растительностью, пришкольный участок, соседний пустырь, заросший сорняками, ближайшие к школе поле, огород, луг, лес, пруд или водоем.
Наблюдения на экскурсии желательно дополнить доступными внеурочными наблюдениями и экспериментами дома и в школьном уголке живой природы (если по каким-либо причинам его нет, следует создавать его хотя бы на осенний сезон). Методика экскурсий и наблюдений детально разработана во многих пособиях [18; 7, с. 259-276, 355-364; 16, с. 58-63; 17, с. 95-116; 24, с. 116-126; 149-160; 31, с. 73-75, 96-97, 120-125, 146-150].
Очень важен в методическом и экологическом отношении выбор живых объектов для наблюдений. Для этого надо учитывать широкую распространенность объектов, доступность наблюдений, возможность использования результатов одних и тех же наблюдений в качестве фактического материала на многих последующих уроках по нескольким темам. Например, удачное наблюдение за метаморфозом капустной белянки и выходом наездников из ее гусеницы используется на уроках в IX классе при изучении борьбы за существование, относительности приспособлений, биогенетического закона, в X классе — о гетеротрофах, развитии с метаморфозом, сезонных явлениях в живой природе, пищевых связях и др.
Ниже приводим несколько таких заданий для внеурочных натуралистических наблюдений на экскурсии и в уголке живой природы.
1. Рассмотрите внимательно особенности строения всех органов растущего подорожника и проделайте с ним несколько опытов.
а) Испытайте лист и его черешок на разрыв; выдерните из листа подорожника несколько жилок, потяните и отпустите их. Как изменяется длина жилки? Что можете сказать о ее упругости? Какое значение имеет это свойство жилок листа в жизни подорожника? б) Надавите на прилегающий к земле целый лист подорожника и отпустите. Происходит ли деформация? Почему? в) Измерьте высоту зеленого цветоноса и испытайте его свойства: потяните, попытайтесь разорвать, согните и отпустите. Что можете сказать о прочности и упругости цветоноса? Какое значение имеет такой цветонос в размножении подорожника? г) Разотрите на ладони сухой зрелый колос подорожника, выделите коричневые семена и пощупайте их пальцами. Какова форма, величина и поверхность семян? Как изменяется поверхность мокрых семян? Каким способом, по вашему мнению, могут распространяться такие семена подорожника? д) К каким растениям — теневыносливым или светолюбивым — можно отнести подорожник? Почему?
Результаты наблюдений занесите в таблицу.
Приспособительные признаки подорожника...
2. Сравните размеры и количество особей подорожника на различных дорогах (на пешеходной, проселочной, автомобильной), на различных участках одной и той же грунтовой проселочной дороги, а также на придорожных участках земли.
Определите: а) почему это растение у нас назвали подорожником, а коренные жители Америки — «следом белого человека»; б) на каких дорогах и на каких ее участках подорожник растет плохо или совсем не растет; в) может ли расти подорожник вдали от дороги, там, где не ступает нога человека, под густой травой, в тени лесов, на болотах, на пашне; д) какой характер имеет приспособленность подорожника: абсолютный или относительный.
3(х). Рассмотрите все органы крапивы двудомной, ее жгучие волоски, корневища и почки на них; найдите листья и молодые побеги крапивы, объеденные гусеницами бабочки-крапивницы или другими животными.
На основании наблюдений определите: а) в чем заключаются приспособления к самозащите и размножению крапивы; б) к каким условиям жизни она приспособлена; в) какие животные поедают крапиву; г) может ли крапива расти там, где растет подорожник; д) абсолютный или относительный характер имеют эти приспособления крапивы (приведите доказательства), почему.
4. Отметьте на ближайшем участке с дикорастущими растениями 1 м2 площади и определите приблизительно (не считая микроорганизмов), сколько видов организмов и сколько особей каждого вида там обитает. Результаты занесите в таблицу...
Примечания. 1. Для распознавания и определения видов следует рекомендовать учащимся использовать специальную литературу [18; 21; 23; 24; 28]. Названия неизвестных видов можно обозначить условно. 2. В первую очередь собирают животцых, обитающих на растениях и на поверхности почвы; во вторую — разбирают все растения, включая грибы и мхи, после чего осторожно перекапывают почву и собирают всех встречающихся в ней животных. 3. Пойманных животных помещают в стеклянные банки и после регистрации выпускают.
5 (х). Выберите один из наземных биоценозов с более разнообразной растительностью (нескошенный луг, степь), отмерьте участок в 1 м2 и определите, сколько особей каждого вида там обитает. Результаты запишите в таблицу (см. форму и примечание к заданию 4).
6. Подумайте, почему обнаруженные вами виды животных и растений могут жить вместе на одной территории, в составе одного наземного биоценоза (см. задания 4 и 5).
7. Поместите в стеклянную банку с водой пресноводную улитку — большого прудовика, в песок на дно посадите любое водное растение. Путем наблюдения выясните: а) как питается прудовик; б) как передвигается по стенке банки и у поверхности воды; в) как часто поднимается к поверхности для дыхания; г) как реагирует прудовик на раздражение соломинкой; д) какие защитные приспособления имеет прудовик; е) может ли он передвигаться и жить вне воды; ж) относительный или абсолютный характер имеют приспособления прудовика, почему.
8. Рассмотрите в аквариуме (в большой банке с водой) карася или другую рыбу и составьте таблицу.
Приспособительные признаки рыбы...
Какой — абсолютный или относительный — характер имеют эти приспособления рыбы? Приведите доказательства.
9 (х). Поместите в 2—3-литровую стеклянную байку с водой живого жука-плавунца, понаблюдайте за ним в течение 5—10 дней. Сделайте запись в таблице...
Выясните опытным путем:
1. Чем и как питается плавунец? (Проголодавшемуся жуку каждый раз давайте разную пищу: кусочки свежей травы, вареного и сырого картофеля, вареного и сырого мяса, живых и мертвых дождевых червей, маленьких лягушек и других водных животных.)
2. Сколько пищи может съесть за один прием и за сутки плавунец. (Скармливайте ему кусочки любимой пищи, заранее взвешенные.)
3. Какова плотность тела плавунца по сравнению с плотностью воды и какое это имеет значение при водном образе жизни?
Сравните плотность плавунца с плотностью наземного жука (способы определения плотности тел описаны в учебниках физики).
4. Как часто и почему плавунец выставляет из воды задний конец брюшка (наблюдайте по часам, засекая время всплытия и ныряния)? Какое значение имеет всплытие для дыхания? Какой из двух процессов — всплытие или ныряние — совершается пассивно, без участия ног, а какой — активно? Почему?
5. Как крепко и с помощью каких приспособлений держится жук за подводные предметы? Какое это имеет значение в жизни жука? Может ли так же держаться плавунец, вынутый из воды?
6. Как и при участии каких ног передвигается жук в воде? Может ли так же передвигаться плавунец вне воды, например на столе, стекле, песке?
7. Какой — абсолютный или относительный — характер имеют эти приспособления в строении и поведении плавунца? Докажите это на фактах.
8. Сравните строение и поведение плавунца с любым наземным жуком. В чем заключаются сходство и отличие? Как это связано с особенностями среды обитания?
Результаты своих наблюдений и опытов занесите в таблицу.
Приспособленность жука-плавунца к жизни в воде...
10 (хх). Поместите в отдельные стеклянные банки с водой других обитателей водоема (например, жука-водолюба, плавунчика, клопа-гладыша, водяного скорпиона, личинку стрекозы) и наблюдайте за ними, как указано в задании 9.
И. В стеклянную банку с почвой на дне (2—3 см) поместите в сентябре 9—10 гусениц капустной белянки, завяжите двухслойной марлей и поставьте на окно, кормите гусениц свежими листьями капусты, меняя их ежедневно.
Наблюдайте за окукливанием гусениц и появлением коконов паразита-наездника (они напоминают пшеничные зерна желтого цвета и лежат кучкой рядом с погибшей гусеницей).
Установите: а) как передвигается гусеница и как она ест; б) какие защитные приспособления имеет; в) когда начинается и завершается окукливание; г) как протекает сам процесс окукливания; д) к чему и как прикрепляется куколка1; е) сколько процентов гусениц оказалось зараженных личинками наездника; ж) сколько личинок наездника бывает в одной гусенице (по количеству коконов); з) какой характер — относительный или абсолютный — носят защитные приспособления гусеницы капустной белянки, приведите доказательства.
Как только завершится окукливание (в средней полосе — в октябре), банку с куколками вынесите на холод (балкон, чердак, сарай) до февраля, после чего перенесите в теплое помещение и наблюдайте за выходом бабочек из куколок.
1 Гусеницы капустной совки похожи на гусениц капустной белянки, но окукливаются в почве.
Часть куколок не выносите осенью на улицу, оставьте их в теплой комнате. Превратятся ли они в бабочек?
12. Рассмотрите строение цветка душистого .табака, обратите внимание на две части тычинки, на три части пестика и нектарник. Найдите в пыльниках пыльцу, в завязи — семяпочки. Сравните запах и положение лепестков венчика днем и с наступлением сумерек, наблюдайте за посещением цветка насекомыми.
Определите: а) в какое время суток и каким способом происходит опыление; б) какие приспособления в цветке обеспечивают такой способ опыления; в) как развивается плод, из какой части пестика он образуется.
13 (х). На клумбах найдите цветущие растения львиного зева и сальвии (шалфея) и рассмотрите у них строение цветков. Обратите внимание на положение частей тычинок.
Введите осторожно в цветок карандаш (палочку) и проследите, что при этом происходит с пыльниками и пыльцой. Как опыляются эти растения и какие приспособления помогают в этом? В чем выражается относительность этих приспособлений? Произойдет ли у этих растений опыление ветром в случае полного отсутствия насекомых? Почему?
14(хх). Отберите среди комнатных растений два растения примулы: одно — с длинным столбиком пестика, другое — с коротким столбиком. Рассмотрите у них все части цветка, обратив особое внимание на взаимное положение рыльца и тычинок. Какое значение имеет разностолбчатость в обеспечении перекрестного опыления и устранении самоопыления? Какие еще другие приспособления в строении цветка помогают перекрестному опылению примулы? В теплые дни обеспечьте отобранным растениям свободный доступ насекомых-опылителей и проследите за развитием плода.
Главa I. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА БИОЛОГИИ В ДОДАРВИНОВСКИЙ ПЕРИОД
Методические рекомендации
На первом уроке желательно выполнить задание 1.
С учением Дарвина школьники знакомятся еще в курсе ботаники и зоологии, что позволит изучить историю биологии дедуктивно. Поэтому уже на уроках при знакомстве с трудами Линнея можно обратиться с проблемным вопросом, указанным в задании 2. После обмена мнениями желательно записать в тетрадях четыре главных вопроса в биологии: 1. Как произошли современные виды? 2. Изменяются ли виды? 3. В чем причина многообразия и единства видов? 4. Как объяснить происхождение целесообразности, удивительной приспособленности видов? По этим вопросам следует обобщить материал о трудах Линнея и сделать выводы.
На этом же уроке учащимся надлежит хорошо усвоить несколько основных понятий: вид, принцип двойного названия вида, систематические категории. Этому способствуют задания 3—5, побуждающие учащихся мобилизовать и применять опорные знания о классификации организмов, изученные в курсах ботаники и зоологии.
Уроки по данной теме проникнуты важной мировоззренческой идеей о познаваемости органического мира. Учащиеся убеждаются, что в истории человечества поступательное, прогрессивное развитие биологической науки, в частности учение о виде, происходило в результате усилий, научных поисков нескольких поколений ученых разных стран, что каждый ученый дополнял науку новыми знаниями, своими открытиями, вскрывая и устраняя при этом ошибки других, которые неизбежны из-за недостаточности знаний.
Осмысленное усвоение этих идей лучше всего достигается при выполнении заданий 9, И, 14, 16, предусматривающих сравнительное изучение вклада Линнея, Ламарка, Рулье в науку, сопоставление их взглядов по перечисленным выше четырем вопросам. Цитата (в задании 9) оформляется в виде дидактических карточек.
§ 1. РАЗВИТИЕ БОТАНИКИ И ЗООЛОГИИ
1. Прочтите внимательно в учебнике общей биологии введение и составьте план.
2. Из курса зоологии вам уже известно эволюционное учение Дарвина. Назовите те основные вопросы биологической науки, на которые искали ответ Дарвин и его предшественники.
3. Выпишите в тетрадь из учебника общей биологии, что называется видом, и определите, сколько видов и особей представлено в этом списке животных:
2 воробья домовых,
2 воробья полевых,
2 голубя сизых, 2 голубя породы дутыш,
2 пары кур домашних (первомайской и ливенской пород),
2 глухаря, 2 тетерева обыкновенных (Н),
2 мыши домовые, 2 белые мыши,
2 мыши лесные,
2 мыши полевые,
2 крысы серые,
2 крысы черные,
2 зайца-беляка, 2 зайца-русака (Н),
2 кролика диких, 4 кролика домашних,
2 собаки овчарки восточноевропейские, 2 собаки лайки,
2 лошади домашние, 2 осла домашних (Н).
Примечание, Животные, указанные в одной строке, скрещиваются и дают плодовитое потомство, за исключением обозначенных знаком (Н), которые тоже скрещиваются, но дают стерильное, неплодовитое потомство.
4. Рассмотрите и сравните два растения: клевер луговой (с пурпурным соцветием) и клевер ползучий (с белым соцветием). К одному или двум видам относятся эти растения? Почему?
Какие слова — клевер луговой, клевер ползучий — относятся к родовому названию, какие — к видовому?
5. Перечислите в таблице в восходящем порядке систематические категории, установленные Линнеем и принятые в современной зоологии.
Систематические категории...
Какие систематические категории введены после Линнея?
6(х). Сорняк называют черным, пасленом. Какое из этих двух слов относится к родовому названию, какое — к видовому? Назовите другой вид растения из этого же рода.
7(хх). Чем отличается деревенская ласточка от городской? Какое из парных слов — деревенская ласточка, городская ласточка — относится к родовому названию, какое — к видовому? Назовите третий вид птицы из того же рода, научитесь распознавать их.
8(х). Пользуясь учебником ботаники, завершите схему систематики, включив известные вам растения (в свободные клетки впишите соответствующие систематические группы; под каждым родом семейства мотыльковых укажите название 2—3 видов).
Схема систематики некоторых групп растений...
9. В книге «Философия ботаники» К. Линней пишет: «Виды в высшей степени постоянны... Видов стольку сколько разных форм вначале произвело Бесконечное Существо; формы эти, следуя законахм размножения, произвели множество других всегда подобных себе» [5, с. 133—1341].
а) В чем ошибочность взглядов К. Линнея на происхождение и постоянство видов? б) Какие выводы вы сделаете о мировоззрении Линнея на основании приведенного высказывания?
10. Вспомните, от кого произошли земноводные животные. Какие можете назвать факты из эмбриологии и палеонтологии, доказывающие происхождение земноводных от рыб и ошибочность взглядов К. Линнея?
11(х). Вспомните, от кого произошли птицы. Какие можете назвать факты из эмбриологии и палеонтологии птиц, доказывающие ошибочность взглядов К. Линнея, приведенных в задании 9?
12(хх). Заполните в тетради следующую таблицу (с. 18).
Пользуясь учебником ботаники, в графах Г и Д таблицы кратко укажите, в чем заключается усложнение строения и размножения: хламидомонады по сравнению с сенной палочкой, спирогиры по сравнению с хламидомонадой, кукушкина льна по сравнению со спирогирой ит. д., до покрытосеменных.
Многообразие растительного мира...
13(хх). Заполните приведенную ниже таблицу, показав в ней единство строения и жизненных процессов перечисленных организмов.
Единство органического мира...
Примечание. Для доказательства раздражимости и движения у растений вспомните свои наблюдения за реакцией цветка душистого табака на свет и темноту (см. задание 12).
§ 2. УЧЕНИЕ Ж.-Б. ЛАМАРКА
ОБ ЭВОЛЮЦИИ ОРГАНИЧЕСКОГО МИРА
14. Заполните таблицу, указав основные отличия во взглядах Линнея и Ламарка на современные виды организмов в природе.
Основные вопросы в биологии По Линнею По Ламарку Ваше мнение
Как произошли современные виды? Изменяются ли виды? В чем причина многообразия и единства видов? Как произошла приспособленность организмов?
15(х). Как вы думаете, можно ли, придерживаясь взглядов Ламарка о роли упражнения и неупражнения органов в эволюции, объяснить происхождение таких сложных приспособлений организмов, как покровительственная окраска у зайцев или зеленого кузнечика, наличия волосяного или перьевого Покрова у животных и т. п.?
§ 3. ЭВОЛЮЦИОННЫЕ ИДЕИ В РОССИИ
16. Сравните взгляды Рулье, Ламарка и Линнея (заполните таблицу по форме, указанной в задании 14; в графе Г впишите идеи Рулье).
Глава II. ДАРВИНИЗМ
Методические рекомендации
Основные задачи данной темы: 1) учащиеся должны усвоить понятия дарвинизма о движущих силах эволюции органического мира — о мутационной изменчивости, наследственности, борьбе за существование и естественном отборе, об их роли и взаимосвязи в процессе эволюции; 2) научить учащихся осознанно применять дарвинизм для материалистического объяснения основных вопросов биологической науки — происхождения видов и Целесообразности в природе, что очень важно в формировании научного мировоззрения.
К сожалению, эти задачи достигаются неполно, не на должном уровне. Основная трудность заключается в том, что, несмотря на детальное изучение учения Дарвина, многие учащиеся не умеют применять знаний по дарвинизму для научного объяснения конкретных фактов — происхождения известных местных видов, их приспособлений. Часто объясняют их по Ламарку, а не по Дарвину. Ошибочный ламаркизм оказывается живучим, он крепко оседает в сознании учащихся.
Это объясняется следующими обстоятельствами. Во-первых, учение Ламарка проще и понятнее, чем дарвиновское. Во-вторых, ламаркистское понимание эволюции совпадает с житейским, ненаучным пониманием, основанным на очевидных, заметных еще с детства фактах — целесообразном характере модификационной изменчивости окружающих нас растений и животнцх (в сухих местах в течение нескольких недель и месяцев растения изменяются и становятся мелкими, чахлыми, животные изменяются под влиянием пищи и т. п.). В-третьих, на уроках о дарвинизме недостаточно проводится сопоставление его с ламаркизмом, не подчеркиваются его ошибки по вопросам изменчивости и наследственности. В-четвертых, после аналитического изучения дарвинизма недостаточно уделяется внимание обобщающим урокам по этой теме, осознанию учащимися взаимосвязи мутационной изменчивости, наследственности, борьбы за существование, естественного отбора и дивергенции в едином сложном процессе видообразования, не подчеркивается, что объяснение видообразования и целесообразности в природе без показа роли естественного отбора является ламаркизмом, ошибочным и ненаучным.
Чтобы преодолеть указанные трудности и недостатки, следует изучать дарвинизм в сравнении с ламаркизмом, показывать не только общность их взглядов (эволюционное происхождение видов и целесообразности), но и главным образом вскрывать отличие в их учениях, четко показывать, что нового открыл Дарвин, убеждать в научности, преимуществах дарвинизма. В этих целях рекомендуются задания 3, 9, 12—14, 43—45, 65 и заполнение сравнительных таблиц и схем в других заданиях.
Для обеспечения осознанного и прочного усвоения учащимися знаний об изменчивости, наследственности, искусственном и естественном отборе рекомендуются практические работы на местном наглядном материале и экскурсии (задания 10, И, 15—18, 23, 29, 30, 40—41 и др.).
Чтобы преодолеть формализм в знаниях и научить учащихся применять дарвинизм для объяснения конкретных фактов из сельскохозяйственной практики и из жизни природы, рекомендуются упражнения в заданиях 24, 25, 60—63.
Задание 4 имеет целью систематизировать и проверить знания учащихся по всему пройденному материалу (§ 1—6) перед аналитическим изучением учения Дарвина и выполняется оно в конце урока, посвященного значению теории Дарвина (§ 6), или в начале следующего урока (вместо устного опроса). Можно применить один из трех методических приемов: раздавать задание каждому в письменном виде, или проецировать его на экран через ТСО (кодоскоп или другие диапроекторы), или проводить цифровой биологический диктант (вариант программированного контроля с выборочными ответами).
При подготовке класса к самостоятельной работе в ходе инструктажа учащиеся пишут на бумаге дату, класс и свою фамилию, в трех прямоугольниках вписывают трех ученых (Линней, Ламарк, Дарвин). Далее, если проводится цифровой диктант, учитель два раза зачитывает первый пункт вопросника и предлагает учащимся вписать его номер в соответствующие прямоугольники. Аналогично поступает и с другими пунктами. В контрольных целях задание можно разделить на два варианта (для одних учитель зачитывает четные, для других — нечетные пункты) или на три варианта (первые выбирают только те пункты, которые относятся к Линнею, вторые — к Ламарку, третьи — к Дарвину). Критерии оценки намечает сам учитель, но для балла «3» и выше требуется, видимо, не менее 70—75% правильных ответов.
При работе с обучающей целью (без оценки) в конце работы учитель объявляет учащимся правильные ответы для самоконтроля и самооценки, и, пользуясь учебником, предлагает разобраться в своих ошибках.
Эта же самостоятельная работа может проводиться в форме своеобразного терминологического диктанта: учитель зачитывает пункты (предложения), учащиеся против порядковых номеров пунктов записывают фамилии соответствующих ученых.
При объявлении домашних заданий по учебнику желательно напомнить учащимся о необходимости составлять план текста, а при устном опросе поощрять ответы по этому плану.
На обобщающем уроке используются задания 64—65.
§ 4. ПРЕДПОСЫЛКИ ВОЗНИКНОВЕНИЯ УЧЕНИЯ ДАРВИНА
1. Как, по вашему мнению, можно объяснить, что дарвинизм (научная теория об эволюции органического мира) возник именно в Англии, а не в другой стране, ив середине XIX в., а не раньше? Случайно ли это?
2(хх). Прочтите в книге «Диалектика природы» Ф. Энгельса фрагмент раздела «Из истории науки» [1, с. 511—513]. Ответьте на вопросы: а) Какие три открытия естествознания в середине XIX в. Ф. Энгельс считал самыми великими? б) В чем сущность этих открытий? в) Какую роль сыграли эти три открытия в победе научного мировоззрения над метафизическим?
§ 5. УЧЕНИЕ ДАРВИНА
3. Сравните эволюционные теории двух ученых — Ламарка и Дарвина. Объясните: а) чем отличается учение Дарвина от учения Ламарка об изменчивости и наследственности; б) чье учение является научным, приведите примеры; в) какую главную движущую силу эволюционного процесса открыл Дарвин.
§ 6. ЗНАЧЕНИЕ ТЕОРИИ ДАРВИНА
4. Перечисляем различные воззрения на органический мир и заслуги ученых-биологов:
1. Виды произошли путем эволюции от ранее живших видов.
2. Виды созданы творцом.
3. Виды неизменны, постоянны, вечны, эволюции пет.
4. Виды непостоянны, медленно изменяются, эволюционируют.
5. Многообразие и единство видов — результат создания их одним творцом по заранее намеченному плану.
6. Многообразие видов — результат эволюции в различных условиях, единство видов — результат их родства.
7. Приспособления (целесообразность) организмов даны им творцом.
8. Приспособления (целесообразность) организмов — результат эволюции.
9. Приспособления (целесообразность) организмов — результат эволюции путем естественного отбора.
10. Основная движущая сила эволюции в природе — естественный отбор.
11. Основная движущая сила эволюции в природе — стремление организмов к прогрессу, самосовершенствованию.
12. Организмы обладают только наследственностью.
13. Организмы обладают и наследственностью, и изменчивостью.
14. Изменчивость организмов (появление у них новых признаков) — результат влияния внешней среды и внутреннего стремления к прогрессу.
15. Изменчивость — результат только влияния среды.
16. Внутреннего стремления к прогрессу у организмов нет.
17. Организмы обладают изначальной способностью изменяться только целесообразно (любое изменение полезно для вида).
18. Изначальной способностью изменяться только целесообразно организмы не обладают (среди новых признаков бывают и полезные, и вредные для вида).
19. Материалом в процессе эволюции служит только наследственная изменчивость.
20. Материалом в процессе эволюции служит любая изменчивость.
21. В природе причиной естественного отбора является борьба за существование.
22. Впервые разработал систематику организмов, хотя и искусственную.
23. Ввел принцип двойного названия видов.
24. Впервые построил систематику животных в восходящем, эволюционном порядке.
25. Признавал «закон» наследования новых признаков, приобретенных в результате упражнения или неупражнения органов.
26. Такого «закона» не признавал; не всякий новый признак наследуется.
27. По своему мировоззрению — метафизик и идеалист.
28. Впервые выступил с критикой метафизических идей в биологии.
29. Материалист, опровергал метафизические и идеалистические воззрения на виды.
30. Впервые создал эволюционную теорию.
31. Впервые создал научную теорию эволюции органического мира.
32. Открыл естественные законы развития живой природы, впервые поставил биологию на вполне научную почву.
Определите:
А. Что из перечисленных взглядов и заслуг относится к Линнею?
Б. Что из перечисленного относится к Ламарку?
В. Что из перечисленного относится к Дарвину?
§ 7. ВИД, ЕГО КРИТЕРИИ И СТРУКТУРА
5(х). Пользуясь учебником общей биологии, заполните таблицу «Критерии вида»...
6. Два культурных растения ячмень и рожь имеют одинаковое число хромосом (14), но не скрещиваются, отличаются по внешнему виду и химическому составу (из ячменной муки хлеб не пекут).
Определите: 1) к одному или к разным видам следует отнести рожь и ячмень; 2) какими критериями вида при этом надо руководствоваться
Ответ. 1) К разным; 2) морфологическим, физиологическим, биохимическим.
23
Примечание. Аналогичные задания можно составить о различных породах кроликов (у них одинаковый набор хромосом — 44), кошек (38 хромосом), различных сортах томата (24 хромосомы), гороха (14 хромосом) и т. д.
г 7(х). В двух озерах, которые между собой не сообщаются, живут различные виды рыб: карась, плотва, язь, лещ, судак.
Определите: а) сколько популяций рыб живет в первом озере; б) сколько популяций рыб живет во втором озере; в) сколько видов рыб живет в двух озерах; г) сколько популяций рыб живет в двух озерах.
Ответ, а) 5; б) 5; в) 5; г) 10.
8(х). Зайцы-русаки обитают южнее Свердловска как в степях Зауралья (восточнее Уральских гор), так и в степях Предуралья. Они отделены горными лесами (географическая изоляция), но внешне неотличимы, при встречах (южнее Урала) дают плодовитое потомство.
Определите, какие формы существования вида составляют эти зайцы (выберите один из ниже приведенных ответов):
а) одну популяцию одного вида заяц-русак;
б) две популяции (зауральская и предуральская) одного вида заяц-русак;
в) одну популяцию двух видов заяц-русак;
г) две популяции двух разных видов заяц-русак.
Ответ, б.
§ 8. ИЗМЕНЧИВОСТЬ И НАСЛЕДСТВЕННОСТЬ
9. Сравните учения Дарвина и Ламарка и заполните таблицу...
10. Рассмотрите 5—6 особей ярутки полевой, сравните у них различные признаки органов (цветка, плода, семян, листьев, побегов и т. д.) и найдите сходство.
а) Какое свойство организмов — наследственность или изменчивость — проявляется в сходстве этих растений?
б) Найдите среди них хотя бы 2 абсолютно похожие по всем признакам особи. Легко ли это сделать? Почему? Отберите одну особь с наиболее резкими отклонениями, например, по величине или количеству лепестков в цветке.
в) Какое свойство организмов проявляется. в различии особей одного вида?
г) Заполните таблицу, показав в ней отличия собранных особей друг от друга.
Изменчивость ярутки полевой...
Сравните эти данные и сделайте вывод: какой признак у ярутки наиболее изменчив, какой — наименее?
Ярутку можно заменить икотником серо-зеленым, пастушьей сумкой, дикой редькой и др.
11(х). Рассмотрите коллекцию насекомых нескольких особей одного вида. Сравните их и докажите, что они обладают и изменчивостью, и наследственностью.
а) Перечислите признаки сходства особей. Каким свойством объясняется их сходство?
б) Найдите и перечислите индивидуальные отличительные признаки у каждой особи. Каким свойством объясняются их отличия?
Примечание. Задания 10—11 рекомендуются для лабораторной работы по теме «Изменчивость организмов», методика которой описана в ряде пособий [7, с. 126, 142—145, 162—163; 10, с. 56—57; 16, с. 56]. В качестве раздаточного материала можно использовать также клубни картофеля одного сорта (сравнивать число и расположение глазков), семена фасоли одного сорта, семена арбуза из одного плода (сравнивать величину семян, их форму, окраску).
12(х). Заполните таблицу и сравните две формы изменчивости (ответ «Да» или «Нет»)...
Ответ. Да — 1Б, 2Б, ЗВ, 4В, 5В, 6Б, 7Б — в различных.
13(х). Приводим несколько примеров изменчивости. Определите, к каким формам изменчивости организмов они относятся.
Примеры изменчивости Формы изменчивости
1. На ферме улучшили кормление коров — молока стало больше, ухудшили кормление — молока стало меньше 2. В гнезде галки среди галчат один галчонок оказался белым (альбинос) 3. От овцематки с нормальными ногами родился один ягненок с короткими кривыми ногами, от которого произошла новая (анконская) порода овец 4. На хорошо удобренной почве капуста образует крупные кочаны, на бедной почве — мелкие кочаны 5. Родился бесшерстный щенок — зубы у него оказались недоразвитыми 6. Ягнят воспитывали в холоде — шерсть у них стала гуще 7. У журавленка клюв и ноги оказались длиннее, чем у других птенцов 8. У сизого голубя родился птенец с оперенными ногами и перепонкой между пальцами 9. У одного растения душистого табака из почки вырос необычный побег с красивыми полосатыми листьями 10. На поле все всходы льна погибли,от мороза, а одно растение выжило, как более морозостойкое 11. У комнатной примулы один из цветков был крупнее других и имел шесть лепестков вместо пяти 12. У собаки выработали условный рефлекс (выделение слюны на звонок) 13. Наступили холода — мех у зайцев стал гуще 14. На одной грядке при хорошем уходе томат дал крупные плоды, а на грядке при плохом уходе — мелкие плоды (семена одного и того же сорта) 15. На грядке среди помидоров выросло одно растение, в цветке которого было семь лепестков вместо пяти 16. В Сицилии отмечен такой факт: белые овцы отравляются от травы зверобоя, черные — нет 17. Если плодовую мушку дрозофилу облучить рентгеновскими лучами, то у многочисленного ее потомства возникают различные изменения: у одного изменяется размер крыльев, у другого появляются или исчезают щетинки, у третьего темнеет или светлеет хитиновый покров
Примечание. Работа выполняется аналогично заданию на с. 22—23. Вначале учитель пишет на доске шифры ответов (Н — ненаследственная, М — мутационная, наследственная, С — соотносительная изменчивость), затем учащиеся рядом с номером зачитываемого пункта записывают шифр соответствующего ответа.
Ответ.
Ненаследственная (модификационная) изменчивость
1, 4, 6, 12, 13, 14
Мутации (наследственная) изменчивость
2, 3, 9, 10, 11, 15, 17
Соотносительная изменчивость
5, 7, 8, 16
14(хх). Сравните и покажите в этой таблице различие во взглядах Дарвина и Ламарка на характер изменчивости организмов как фактора эволюции (ответ «Да» или «Нет» подтвердите примером).
Характер изменчивости По Ламарку По Дарвину По вашему мнению
1. Все ли новые признаки, возникающие в результате изменчивости: а) адекватны по отношению к факторам среды, вызвавшим изменения; б) полезны, целесообразны для особи и вида; в) передаются по наследству? 2. Обладают ли организмы изначальным свойством целесообразно изменяться? 3. Может ли изменчивость быть случайной? 4. Достаточно ли для объяснения эволюции видов только изменчивости?
15(хх). Выполните опыты, чтобы выяснить влияние конкретных факторов среды на изменчивость.
Опыт 1. Влияние света на изменчивость плесневого гриба-мукора. В две стеклянные банки, на дно которых положен влажный кусочек хлеба, перенесите иглой немного спорангиев (черных головок со спорами) мукора. Для этого надо заблаговременно вырастить мукор, положив кусок влажного хлеба в стакан. Банки закройте, одну из них (опыт) поставьте в темное место, другую (контроль) оставьте на свету. Все остальные факторы среды должны быть одинаковы и в опыте и в контроле. Через 7—10 суток сравните результаты (густоту грибных нитей-гиф и спорангиев) и запишите в таблицу.
Влияние света на изменчивость мукора
Условия опыта Густота гиф (где они пышнее) Густота спорангиев (где их больше) Выводы
На свету В темноте
Какая это изменчивость — мутационная или модификационная?
Опыт 2. Влияние температуры на изменчивость мукора. Выполняется так же, как опыт 1, но одну банку поставьте в теплое темное место, другую — в прохладное темное место; измерьте температуру. Результаты запишите в таблицу, как в опыте 1.
Какая это будет изменчивость?
Опыт 3. Влияние цвета грунта и фона на изменение окраски рыбы — карася, пескаря, вьюна или бычка и лягушки древесной или травяной [10, с. 56—57]. По результатам наблюдений определите: а) какое биологическое значение имеет такая изменчивость в жизни рыбы и лягушки; б) какая это будет изменчивость.
§ 9. ИСКУССТВЕННЫЙ ОТБОР.
ФАКТОРЫ ЭВОЛЮЦИИ ПОРОД И СОРТОВ
16. Рассмотрите и сравните между собой колосья и зерновки нескольких местных сортов пшеницы (ржи, овса, кукурузы, ячменя), выращенных на пришкольном участке или в поле, а) Чем отличаются эти сорта друг от друга? б) Какова роль искусственного отбора в выведении и совершенствовании этих сортов?
17. Рассмотрите и сравните между собой клубни (одинаковые по величине) нескольких местных сортов картофеля, а) Чем отличаются эти сорта? б) Какова роль искусственного отбора в выведении и улучшении этих сортов^
18(хх). Сравните несколько сортов одного вида культурного растения между собой и с их диким родоначальным видом и заполните таблицу...
Сформулируйте общий вывод: какой орган и признак подвергается более сильному изменению у культурных растений в процессе искусственного отбора, почему?
Примечание, Задания 16, 17, 18 предназначаются для лабораторной работы по теме «Искусственный отбор» [16, с. 57]. Результаты работы звеньев обсуждать коллективно.
19. Как, по каким признакам вам приходилось практически производить искусственный отбор клубней картофеля или семян других культурных растений осенью при закладке на хранение или весной при подготовке семян, посадочного материала для размножения? Заложите на учебно-опытном участке опыт и проверьте свое предположение.
20(х). Представьте себе такую ситуацию: вы — голубевод, в своем распоряжении имеете только одну форму голубей — пару диких сизых. Перед вами стоит проблема: вывести от них новую породу с черным оперением, а) Как вы решите эту проблему, руководствуясь учением Ч. Дарвина? Предложите свой план последовательных действий на 5 лет начиная с получения первого поколения от родоначальной пары голубей; скрещивание с другими породами не производите, б) Обсудите свой план на уроке.
21 (хх). Узнайте у зоотехника ближайшей овцеводческой фермы (можно птицеводческой, свиноводческой) следующее: а) Каких овец и баранов они оставляют на племя, а каких забивают на мясо? По каким признакам проводят отбор? б) Какие формы отбора применяют работники этой фермы? в) Как влияет такой отбор на качество породы овец? г) Какая форма изменчивости используется при отборе овец по качеству и количеству шерсти? Почему?
22(х). Чарлз Дарвин во время кругосветного путешествия (1831—1836 гг.) изучил в Южной Америке тяжелую жизнь полудиких коренных жителей — индейцев, вытесненных белыми колонизаторами на остров Огненная Земля и поэтому отставших в своем культурном развитии. Дарвин про них пишет, что «дикари» во время любого голода сохраняют на племя хотя бы несколько своих лучших собак.
а) О какой форме отбора говорится в данном примере? б) К какому результату приводил такой многолетний отбор человека среди собак? Почему? в) Какую роль играли изменчивость и наследственность собак в сохранении их качеств, полезных человеку?
23. На экскурсии на сельскохозяйственную выставку внимательно изучите экспонаты, отражающие результаты искусственного отбора, достижения местных колхозов и совхозов, познакомьтесь с сельскохозяйственными профессиями.
А. Какие сорта твердой яровой пшеницы экспонированы на выставке и какими признаками они характеризуются? Составьте таблицу.
Сорта твердой яровой пшеницы в ...районе
Примечание. В графе 4 перечислить выборочно несколько качественных (физиологических, биохимических и хлебопекарных) признаков каждого сорта: высокая урожайность, устойчивость к полеганию, зимостойкость, засухоустойчивость, устойчивость к ржавчине и другим болезням, устойчивость к вредителям, скороспелость, равномерность созревания, неосыпаемость зерен, отзывчивость на высокий агрофон, стекловидность зерен, содержание белка клейковины (в %); выход муки, объемный выход хлеба, пористость хлеба.
Б. Какие сорта мягкой яровой (мягкой озимой) пшеницы экспонированы и какими признаками они характеризуются? Составьте таблицу по форме, указанной в задании 23 А.
В. Какие сорта картофеля экспонированы и какими признаками они характеризуются? Составьте таблицу по форме в задании 23 А.
Г. Какие сорта сахарной свеклы (хлопчатника, конопли, льна, подсолнечника и других технических культур) экспонированы и какими признаками они характеризуются? Составьте таблицу по форме, указанной в задании 23 А.
Д. Какие породы коров экспонируются и какими признаками они характеризуются? Составьте таблицу (с. 32).
Е. Какие породы свиней (овец) экспонированы и какими признаками они характеризуются? Составьте таблицу по форме, указанной в задании 23 Д.
Примечание. Задания 23 А — Е рассчитаны для выполнения учащимися на экскурсии по теме «Искусственный отбор и его результат». Такую экскурсию следует проводить осенью на областную (республиканскую) выставку достижений народного хозяйства, на районную, колхозную (совхозную) сельскохозяйственную выставку, в местный краеведческий музей и на животноводческие фермы, комплексы. В южных широтах, где урожай некоторых культур убирают позже, экскурсия возможна и на школьный учебно-опытный участок, опытно-селекционную станцию, на плантацию колхозов и совхозов.
Каждое звено (группа) учащихся получает одно задание, результаты изучения сообщают классу во время итоговой беседы на месте проведения внеурочной экскурсии. Приведенные выше задания носят ориентировочный характер, их следует дополнять или заменять другими; в зависимости от специфики растениеводства и животноводства в местных условиях включать задания с различными полевыми культурами (кукуруза, рожь, ячмень, овес, горох, рис, гречиха, просо), овощными (капуста, лук, чеснок, помидоры, свекла, морковь, огурцы и др.) и плодово-ягодными культурами, а из домашних животных — с овцами, козами, лошадьми, курами, кроликами, гусями, утками и др.
Материалы, полученные на экскурсии, следует сохранить в кабинете и использовать в X классе на уроках о селекции растений и животных.
Успех проведения экскурсии зависит от подготовленности учителя. Следует предварительно ознакомиться с объектами экскурсии, акцентировать внимание на важнейших из них, типичных для данной местности, договориться с руководителем хозяйства и др.
Желательно провести на месте экскурсии встречу-беседу с передовикахми производства — мастерами различных отраслей растениеводства и животноводства и использовать такую встречу в целях ориентации школьников на сельскохозяйственные* профессии.
Некоторые вопросы методики проведения подобной экскурсии освещены в пособиях [7, с. 280—284; 16, с. 48, 59, 115].
24. Перечисляем несколько взаимосвязанных биологических явлений и их результаты: 1) мутационная (наследственная) изменчивость; 2) модификационная (ненаследственная) изменчивость; 3) наследственность; 4) искусственный отбор; 5) образование нескольких новых пород домашних животных (сортов культурных растений) от одного родоначального вида; 6) приспособленность (соответствие) пород и сортов интересам и потребностям человека; 7) многообразие пород и сортов; 8) потребности человека в получении большей пользы от домашних животных (культурных растений).
а) Определите и изобразите схематически, при участии каких биологических явлений, перечисленных выше, произошли различные породы голубей (см. в учебнике форзац 1) и к каким результатам это привело. Взаимосвязь явлений, по теории Дарвина, нужно показать на схеме стрелками, направив их от причины к следствию; фактор, являющийся главной движущей силой образования новой породы, выделите в схеме двойной окружностью.
б) Объясните роль явлений (1—4) в образовании пород голубей.
Решение показано на рисунке 1.
25(х). Вспомните породы домашних кур и сорта капусты, выведенные человеком (см. в учебнике форзац 1 и рис. 4).
а) Определите и изобразите схематически, при участии каких явлений, указанных в задании, произошли эти породы и сорта? (Взаимосвязь этих явлений покажите на схеме стрелками, направив их от причины к следствию; главную движущую силу этого процесса выделите двойной окружностью.)
§ 10. БОРЬБА ЗА СУЩЕСТВОВАНИЕ
26. Вспомните формы борьбы за существование и заполните таблицу.
Три формы борьбы за существование...
27. Одно растение одуванчика занимает на земле площадь 10 м2 и дает в год около 100 летучих семян.
а) Сколько квадратных километров площади покроет все потомство одной особи одуванчика через 10 лет при условии, если он размножается беспрепятственно по геометрической прогрессии? б) Хватит ли этим растениям на 11-й год места1 на поверхности суши земного шара? в) Покроет ли этот вид (одуванчик) сплошь хотя бы один материк? г) Какие формы борьбы за существование вызывает большая плодовитость одуванчика и его размножение по геометрической прогрессии?
Ответ, а) 1 X 1012 км2; б) нет, потребовалась бы планета в несколько раз больше Земли; в) пет; г) все формы.
28(х). Перечисляем несколько причин, которые приводят к гибели многих особей одуванчика и не дают этому виду занять весь земной шар: 1) плоды вместе с сеном попадают в желудок овцы; 2) плодами питаются многие птицы; 3) всходами питаются травоядные животные; 4) топчут люди, автомашины, тракторы; 5) мешают другие, более высокие растения (пырей, крапива, кустарники и деревья), они затемняют, берут воду и пищу, препятствуют распространению семян одуванчика ветром; 6) сами одуванчики вытесняют друг друга; 7) семена погибают в пустынях и Антарктиде, на скалах; 8) семена погибают и в средней полосе, если они упадут на неблагоприятные для сохранения й прорастания условия; 9) растения гибнут от сильных морозов и засухи; 10) растения гибнут от болезнетворных бактерий и вирусов.
Заполните эту таблицу (в каждой графе укажите порядковые номера причин, перечисленных выше).
Формы борьбы за существование среди одуванчиков...
1 Площадь всей поверхности земного шара, включая и океаны, составляет 510 млн. км2, а площадь поверхности только суши 148 млн. км2.
29(хх). Сосчитайте у нескольких особей ярутки полевой (или икотника серо-зеленого) количество семян в плодах и найдите среднее их число на одну особь. Ответьте на вопросы задания 27.
30(хх). Выполните следующие опыты и установите, какие формы борьбы за существование проявляются у предложенных организмов. Не заметите ли в их взаимоотношениях и взаимную помощь?
Опыт 1. Вырастите в трех банках с хлебом мукор, после чего в одной банке трехдневный мукор «заразите» спорами пеницилла, другую банку поставьте рядом, не заражая пенициллом, а третью банку поставьте в сухое жаркое место; все банки закройте. Наблюдайте 8—10 дней за состоянием грибницы мукора и пе-ницилла. Объясните причинны происходящего.
Опыт 2. Посадите на день в один просторный аквариум с растениями по 2—3 особи различных видов мелких животных: жуков — плавунца, плавунчика и водолюба; клопов — гладыша и водяного скорпиона; пиявку и дождевого червя; рыб — пескаря, карася, гуппи. Наблюдайте за поведением и взаимоотношением этих организмов.
31(х). В учебнике зоологии приводятся данные о размножении комнатной мухи.
а) Хватит ли к осени места на всей суше земного шара для всего потомства от одной пары мух (на 1 см2 их может уместиться не более одной пары), если условно допустить, что мухи размножаются беспрепятственно, давая в течение года 10 поколений по 100 яиц в каждом? б) Можно ли в действительности встретить столько мух? Почему? в) Приведите примеры различных форм борьбы за существование у комнатной мухи.
Ответ, а) Десятому хватит, но уже в 11-м поколении на 1 см2 будет приходиться 6 мух.
32(хх). У капустной тли есть свой паразит — наездник афидиус, дающий за лето более 6 поколений по 30 особей (из них 50% самцов) в каждом.
а) Какого количества достигнет все потомство от одного афидиуса через 6 летних поколений, если этот паразит будет размножаться беспрепятственно? б) Хватит ли к осени капустных тлей для питания такого количества афидиусов, если афидиус свое яйцо откладывает только в одну тлю? в) К каким формам борьбы за существование относится взаимозависимость капусты, тлей и афидиусов? г) Какое значение имеют капусгная тля и афидиус в сельском хозяйстве?
Ответ, а) 22,8 млн.; б) тлей хва1ит, их будет во много раз больше, чем афидиусов (тли почти в 100 раз плодовитее и дают больше поколений).
33(хх). Многие насекомые приносят вред, между насекомыми, растениями и врагами насекомых идет ожесточенная борьба за существование. Объясните: а) почему бы не уничтожить насекомых, ведь сейчас для этого имеются эффективные средства; б) к каким последствиям в живой природе приведет уничтожение насекомых; в) почему автор книги «В мире насекомых» Д. В. Панфилов заявляет: «Без насекомых континенты мертвы»? Вы согласны с ним? Прочтите эту книгу [21].
§ 11. ЕСТЕСТВЕННЫЙ ОТБОР —
ДВИЖУЩАЯ СИЛА ЭВОЛЮЦИИ ОРГАНИЧЕСКОГО МИРА
34. Сравните искусственный и естественный отбор.
Искусственный отбор. Сходства
Главная движущая сила образования новых форм (видов, популяций, пород, сортов) На каких биологических свойствах организмов основаны оба вида отбора Материал для отбора Судьба особей — обладателей благоприятных изменений Судьба особей — обладателей неблагоприятных, вредных изменений Общий результат отбора (его влияние на многообразие форм организмов)
Естественный отбор. Различия
Среди каких (домашних или диких) животных и растений происходит отбор Отбирающий фактор На пользу кого (человека или вида животного, растения) действует отбор Когда возник отбор (до или после происхождения человека)
35. Заполните следующую таблицу, указав, в результате какой формы отбора произошли перечисленные ниже виды организмов (породы, сорта) или их отдельные признаки, приспособления (ответы обозначить буквами: И — искусственный отбор, Е — естественный отбор).
Ответ. Е — 1, 3, 4, 6, 7, 9, 10, 12, 13, 15.
36. Сравните примеры изменчивости, перечисленные в задании 13. Определите и обоснуйте, какие из них (укажите их порядковые номера) могут служить материалом, источником для естественного отбора.
Ответ. 2, 7, 8, 10, 16.
37(х). Происходит ли в настоящее время отбор среди зайцев? Если да, то какой отбор? (Приведите примеры изменчивости, полезной для зайца в его борьбе за существование в современных условиях.)
Примеры
1. Дикий кролик 2. Различные породы кроликов (горностаевый, шиншилла, великан и др.) 3. Клыки у собаки 4. Выносливость собак к морозу 5. Привязанность собак к человеку 6. Чуткость обоняния у собаки 7. Дикая лошадь Пржевальского 8. Породы лошадей (тяжеловоз, рысак и др.) 9. Чуткость органов слуха и обоняния у домашних лошадей 10. Копыта у лошадей И. Большая яйценоскость у домашних кур 12. Размножение кур яйцами 13. Половое размножение яблони 14. Крупность и приятный вкус плодов культурной яблони 15. Покровительственная окраска зайца-беляка 16. Порода кролика с чисто-белой шерстью
38(хх). Несмотря на усиленную борьбу людей с крысами и домовыми мышами, они до сих пор не истреблены. Объясните, происходит ли в настоящее время отбор среди крыс и мышей. Какой отбор? (Приведите примеры.)
39(хх). Когда начали применять антибиотик пенициллин, он был самым надежным лекарством против крупозного воспаления легких. Но так продолжалось недолго. Теперь на бактерий, вызывающих это заболевание, не действуют даже большие дозы пенициллина. Объясните причину такого явления. Вспомните учение Дарвина об основных факторах эволюции.
40. На экскурсии в лес по теме «Естественный отбор и его результаты» выполните следующие задания.
А. Сравните по внешнему виду деревья, выросшие в гуще леса и на свободе (форму и расположение кроны, форму и высоту ствола, количество отмерших и отваливающихся нижних веток). Чем они отличаются? Почему?
Б. Докажите, что в популяции сосен происходит естественное самоизреживание деревьев.
Огородите условно среди спелого соснового леса площадку размером 10 X 10 м и площадку такого же размера в молодом сосновом лесу. Сосчитайте и сравните на обеих площадках количество сосен. Как изменяется на одной и той же площади с возрастом количество деревьев? Почему?
В. Определите на площадке спелого леса количество деревьев каждого класса по степени угнетения внутри одной популяции. Составьте таблицу.
Показатели: 1. Количество сосен (шт.) 2. Толщина ствола (см)
Сравните эти данные и объясните, в результате какой формы борьбы за существование происходит естественный отбор (само-изреживание) деревьев в популяции сосен. Какие особи при этом угнетаются и погибают, а какие побеждают и выживают? Как зависит судьба каждого дерева от мутации?
Примечания. 1. По степени угнетения деревья одного возраста в лесу принято делить на пять классов. К первому классу относятся деревья, возвышающиеся над общим пологом леса. Ко второму — деревья основного полога. К третьему — деревья, входящие в общий полог леса, но имеющие менее развитую крону, иногда сплюснутые с боков. К четвертому — деревья с сильно сдавленной кроной, находящиеся частично в общем пологе или ниже его. К пятому классу — деревья, кроны которых полностью располагаются под общим пологом, засыхают или совсем засохли. 2. Толщина ствола определяется на уровне груди путем измерения периметра или диаметра одного дерева среднего размера.
Г. Сравните интенсивность размножения деревьев разных классов по степени угнетения в популяции (приблизительное количество и величина зрелых шишек, количество семян в них, возможность распространения семян ветром). На основе этих фактов сделайте выводы: какие особи сосны оставят, вероятно, больше потомства, какие — меньше или совсем не оставят? Почему? Как это зависит от мутаций? К каким результатам приводит такой естественный отбор во многих поколениях сосны?
Д. Изучите на той же площадке лесного биоценоза видовой состав растений в других ярусах. Составьте таблицу.
Название яруса
Второй ярус — другие породы и подрост (молодые соспы) Третий ярус — подлесок (кустарники и низкорослые деревья) Четвертый ярус — живой надпочвенный покров (кустарники, травянистые растения, мхи, лишайники, грибы)
Какие виды растений занимают место в этом ярусе
Сравните эти растения, их отношение к свету и влаге (свето-любивость, теневыносливость, влаголюбивость) и объясните, какие у них приспособления к жизни (фотосинтезу, размножению) в лесном биоценозе.
Почему все эти популяции могут уживаться в одном биоценозе? В чем заключается взаимосвязь популяций различных ярусов друг от друга и их взаимопомощь? Что произойдет с деревьями первого яруса (верхнего полога) при полной гибели нижележащих ярусов (от рубки, пастьбы скота и других причин)? Почему? В чем заключается межвидовад борьба в различных ярусах?
Е. Привлеките дятла (постукиванием по стволу дерева),, найдите жуков-короедов и их личинок [24, с. 232—245].
Ж. Соберите для биологического кабинета обнаруженных вредных насекомых, образцы плодов, семян и листьев различных растений леса. Оформите дома коллекции «Насекомые — вредители леса», «Плоды и семена растений верхнего яруса леса», «Плоды и семена растений подлеска» (рядом с плодами прикрепите лист соответствующего растения). к
3. Попытайтесь выяснить по различным признакам, какие еще животные обитают в том или ином ярусе, и понаблюдайте их. Объясните, в чем заключается взаимосвязь популяций животных и растений в лесном биоценозе.
И. Выполните доступный в данных условиях общественно полезный труд (очистка леса от погибших деревьев, сбор дикорастущих плодов и семян, подкормка зимующих в городе (деревне) птиц, развешивание птичьих гнездований и др.).
Примечание. Эту экскурсию желательно проводить после изучения естественного отбора, в ноябре, однако в средних широтах целесообразнее перенести ее на более ранний срок (до зимы) или на весну. На экскурсии желательно организовать беседу с приглашенным специалистом-лесоводом о его профессии, о лесе. Местом экскурсии может быть избран и другой лес (еловый, березовый, осиновый, дубрава), луг, поле, пустырь, пресный водоем. Задания распределяются между несколькими звеньями, результаты сообщаются всему классу. Материалы необходимо сохранить для использования в X классе на уроках по теме «Организм и среда». Методика подготовки и проведения экскурсии в природу детально разработана во многих пособиях [7, с. 259—278; 10, с. 45-47, 289-291; 16, с. 60-63, 71-72; 17, с. 268-271; 23, с. 7-57; 24, с. 26-330].
KOHEЦ ФPAГMEHTA КНИГИ
|
