Подцарство Одноклеточные, или Простейшие
Изучение простейших дает возможность расширить и углубить знания учащихся об одноклеточных организмах, их многообразии и организации, жизненных процессах, родственных связях, происхождении простейших от предков, общих с одноклеточными водорослями.
Одновременно с образовательными задачами решаются и воспитательные и, прежде всего, мировоззренческие задачи: учащиеся подводятся к выводам, что усовершенствование микроскопической техники дало возможность открыть ранее неизвестный мир одноклеточных животных (незнание перешло в знание), развитие простейших происходило от простых по строению к более сложным, от менее приспособленных к условиям обитания к более приспособленным; существование промежуточных форм, например, зеленой эвглены, жгутиковой амебы, служат одним из доказательств исторического развития простейших.
Отдельно следует остановиться на открытии голландцем А. Левенгуком микроскопических животных, русским ученым Ф. А. Леша – дизентерийной амебы. Ф. А. Леш провел огромную работу в нашей стране по ликвидации малярии как массового заболевания. Демонстрируя простейших и их изображения, важно обратить внимание учащихся на особую красоту некоторых их форм, особенно радиолярий. При этом можно сообщить, что немецкий ученый-эволюционист Э. Геккель составил в свое время атлас красивых форм животных и пришел к выводу, что наибольшее их число относят к миру простейших.
Изучение значения простейших в природе (они освобождают водоемы от избытка органических взвесей, образовывают отложения мела, являются звеньями в питании мелких водных животных, возбудителями болезней рыб и других животных) и жизни человека способствует экологическому и гигиеническому воспитанию учащихся.
На изучение темы можно выделить 3 урока:
1. Вводная характеристика простейших. Типы Амебообразные и Жгутиковые.
2. Тип Инфузории. Происхождение простейших.
3. Значение простейших в природе и жизни человека.
Урок 1. Вводная характеристика простейших. Типы Амебообразные и Жгутиковые
Задачи: познакомить учащихся с многообразием простейших, выявить общие признаки их строения; установить сходство с одноклеточными водорослями; на основе изучения особенностей строения и жизнедеятельности амебы, эвглены и некоторых других представителей дать общую характеристику типов Амебообразные и Жгутиковые.
Оборудование: таблица с изображением простейших; рисунки для фланелеграфа – схема передвижения амебы и захвата пищи, деление амебы и хламидомонады; модель амебы из папье-маше или пластилина; культура инфузорий; микроскопы; предметные стекла и пипетки.
Методы и методические приемы обучения: рассказ учителя с элементами беседы с использованием изобразительных наглядных пособий; демонстрация инфузорий.
Ход урока
В начале урока учитель кратко знакомит учащихся с задачами урока и проводит фронтальную проверку знаний, используя следующие вопросы:
1. Каково значение животных в природе?
2. Каково значение животных в жизни человека?
3. Когда и в связи с чем произошло зарождение науки зоологии?
4. Кого из древних ученых и почему считают основоположником этой науки?
5. Что изучает наука зоология?
6. Какое значение имеют знания о животных в наше время?
7. В какие систематические группы объединяют животных?
8. Что называют видом в зоологии?
9. Назовите известные вам виды животных одного рода.
10. Какая систематическая группа в царстве животных самая крупная по числу видов?
Перед изучением нового материала целесообразно указать на переход к изучению основных групп животных – вначале одноклеточных, которых относят к подцарству одноклеточных, или простейших, а затем – многоклеточных. Далее учитель может предложить учащимся назвать известные им одноклеточные растения, вспомнить, какое строение имеют одноклеточные водоросли, рассмотреть изображения простейших и отметить, чем они сходны с водорослями и чем от них отличаются.
Затем следует кратко рассказать об истории открытия простейших, назвать число известных видов простейших и самые крупные типы подцарства – Амебообразные, Жгутиковые и Инфузории. После учащиеся рассматривают микропрепараты под микроскопом.
Учитель просит учащихся-ассистентов пройти по рядам и капнуть с помощью пипеток на предметные стекла по капле культуры инфузорий. А после того, как учащиеся изучат живые объекты и убедятся в их существовании, собрать предметные стекла для того, чтобы они не отвлекали. При этом учитель поясняет, что увиденные простейшие имеют довольно сложное строение, их изучению будет посвящен следующий урок, а задача этого урока – познакомиться с простейшими, менее сложными по строению, которых относят к типам Амебообразные и Жгутиковые.
Назвав и продемонстрировав изображения свободноживущих представителей типа, и прежде всего амебообразных (амеба обыкновенная, раковинная амеба), учитель рассказывает, где и по каким признакам их можно обнаружить в природе, как они передвигаются. Отмечает, что этих простейших относят к амебообразным и поясняет, почему им дано такое название.
После демонстрации изображений морских амебообразных – радиолярий и фораминифер и краткого сообщения об их образе жизни учитель объясняет, что большинство амебообразных – свободноживущие простейшие, называет и демонстрирует изображение одного из немногих паразитических амебообразных: амебу дизентерийную.
Далее учитель просит объяснить, почему летом вода в мелких водоемах бывает зеленоватой. (В каплях такой воды можно обнаружить организмы, совмещающие признаки водорослей и простейших). После учитель демонстрирует на таблице зеленую эвглену и просит школьников назвать, какие признаки одноклеточного животного и признаки одноклеточной водоросли для нее характерны. При этом он отмечает, что такие организмы, как эвглена зеленая, относят к типу жгутиковых и что многие из жгутиковых не имеют хлоропластов и ведут паразитический образ жизни.
Продемонстрировав изображения лямблии и трипаносомы и отметив их местообитания, учитель предлагает учащимся установить признаки сходства и различия этих животных и эвглен. Затем учащиеся на примере рассмотрения строения жгутиковой амебы выясняют признаки, свидетельствующие о ее сходстве как с амебообразными, так и со жгутиковыми и делают вывод о родстве этих групп организмов.
После ознакомления со строением и образом жизни амебообразных и жгутиковых учитель предлагает учащимся вспомнить, какие процессы жизнедеятельности свойственны организмам и переходит к рассмотрению их жизнедеятельности, начиная с питания. Сообщив, чем питается обыкновенная амеба, учитель при помощи соответствующих рисунков последовательно демонстрирует на фланелеграфе или магнитной доске, как она захватывает добычу и что происходит с ней после образования пищеварительной вакуоли. Учащиеся должны усвоить, что переваривание пищи заключается в превращении сложных органических веществ (белков, жиров, углеводов), входящих в ее состав, в менее сложные, способные проникнуть в цитоплазму и использоваться при образовании белков, жиров и углеводов, свойственных амебе и служащих в ее организме строительным материалом и источником энергии. При этом важно обратить внимание на то, что переваривается не вся пища и что непереваренные ее остатки выводятся из амебы в любой части тела.
Процесс пищеварения у всех простейших схож. Поэтому при ознакомлении с питанием других амебообразных и жгутиковых можно лишь указать, чем питаются лямблии, дизентерийные амебы и трипаносомы, выяснить особенности питания зеленой эвглены.
Далее учитель предлагает учащимся вспомнить, как дышат одноклеточные водоросли, и сообщает, что амеба и другие свободноживущие простейшие при дыхании тоже поглощают растворенный в воде кислород и удаляют углекислый газ через всю поверхность тела. После учитель задает вопрос: почему для жизнедеятельности организмов необходим кислород? Сложен для понимания учащихся и процесс выделения. Поэтому учитель должен рассказать, что вода и некоторые другие вещества, образующиеся при действии кислорода на сложные органические вещества и растворяющиеся в ней, поступают в сократительную вакуоль и удаляются при ее опорожнении во внешнюю среду. Процесс удаления растворенных в воде ненужных организму веществ называют выделением.
Далее учитель отмечает, что одноклеточные животные реагируют на свет, температуру, химические вещества и другие раздражители. Приводит примеры, как амебы и эвглены реагируют на действия света. После учащиеся самостоятельно отвечают на вопрос: какое значение имеет способность организмов реагировать на действие раздражителей?
Рассказав о выживании простейших при неблагоприятных условиях и поставив познавательную задачу, связанную с изучением их размножения, учитель предлагает учащимся вспомнить, как происходит бесполое размножение одноклеточных водорослей. Затем с помощью рисунков, которые изображают процесс деления амебы, знакомит с изменениями, которые происходят с одноклеточным животным в процессе деления.
После ознакомления с процессами жизнедеятельности учитель обращает внимание учащихся на то, что одноклеточные животные, как и одноклеточные растения, представляют собой целостные организмы, живущие в соответствующих средах обитания и приспособленные к ним.
В заключение урока учитель кратко подводит его итоги и дает задание на дом: прочитать в учебнике текст параграфа и ответить на вопросы; нарисовать в тетради амебу и эвглену, подписать названия частей их тела.
Урок 2. Тип Инфузории. Происхождение простейших
Задачи: познакомить учащихся с многообразием инфузорий, выявить их сходство с амебообразными и жгутиковыми; показать более сложную организацию простейших изучаемого типа; продолжить развитие знаний о процессах жизнедеятельности одноклеточных организмов.
Оборудование: таблица с изображением простейших; модель инфузории-туфельки; рисунки для фланелеграфа; культура инфузорий; микроскопы; предметные стекла и пипетки.
Методы и методические приемы обучения: рассказ учителя с элементами беседы с использованием изобразительных наглядных пособий, наблюдения учащихся за движением инфузорий под микроскопом.
Ход урока
Урок целесообразно начинать с устной фронтальной проверки знаний учащихся об амебообразных и жгутиковых.
Вопросы для устной проверки знаний:
1. Какие одноклеточные животные могут быть обнаружены в каплях воды, взятой из лужи, пруда или другого водоема?
2. Чем они сходны с одноклеточными водорослями?
3. По каким признакам одноклеточные животные отличаются от водорослей?
4. Кем, когда и при каких обстоятельствах были открыты простейшие?
5. По каким признакам в царстве простейших выделены амебообразные и жгутиковые и почему простейшие этих типов получили такое название?
6. Каких амебообразных и жгутиковых относят к свободноживущим, а каких – к паразитическим?
7. Какие жгутиковые по строению схожи с одноклеточными животными и одноклеточными водорослями?
8. О чем свидетельствует существование таких жгутиковых?
9. Существование каких одноклеточных животных служит доказательством родства амебообразных и жгутиковых.
10. Чем питается амеба обыкновенная и как она захватывает добычу?
11. Что происходит в организме амебы с поглощенной пищей?
12. Каково значение переварившихся белков, жиров и углеводов в жизни амебы?
13. Что происходит у амебы с остатками непереваренной пищи?
14. Чем питаются лямблии, дизентерийные амебы и трипаносомы?
15. Каковы особенности питания эвглены зеленой?
16. Как происходит процесс дыхания у свободноживущих простейших?
17. Какое значение в жизнедеятельности организмов имеет кислород?
18. Как осуществляется у простейших выделение из организма воды и растворенных в ней ненужных организму веществ?
19. Как свободноживущие простейшие реагируют на свет, температуру, химические вещества и другие раздражители внешней среды?
20. Каково значение способности простейших реагировать на действие раздражителей?
21. Как простейшие переживают неблагоприятные условия жизни?
22. Как происходит размножение амебообразных и жгутиковых?
Проверка знаний учащихся заканчивается подведением итогов и сообщением выставленных им отметок.
Изучение нового материала начинается краткой формулировкой познавательной задачи урока. После этого учитель называет представителей типа инфузорий, демонстрирует их изображения, поясняет, почему их называют инфузориями, обращает внимание на постоянство и разнообразие их формы тела.
Далее при изучении характера движения инфузорий-туфелек важно пояснить, почему при вращении вокруг продольной оси они сохраняют очертания своего тела и какими они были бы видны в поле зрения микроскопа, если бы имели не веретеновидную форму тела, а плоскую. При этом, используя учебник или любой другой плоский предмет, учитель может показать, что при вращении он вначале виден широким, а затем узким и снова широким. Использование такого методического приема способствует созданию у учащихся правильных представлений о форме тела туфелек и способе их движения.
Строение инфузорий целесообразно рассмотреть на примере туфельки, сравнив ее со строением амебы. Учащимся можно предложить рассмотреть изображения сравниваемых животных, выявить общие признаки их строения, а затем признаки различия и установить, какое из них имеет более сложное строение и в чем это проявляется. После этого учитель предлагает учащимся рассмотреть изображения других инфузорий и выявить, чем они схожи по строению с туфелькой.
В связи с тем, что процессы жизнедеятельности простейших учащиеся изучили на примере амебообразных и жгутиковых, при рассмотрении инфузорий учитель останавливается лишь на том, чем питаются эти животные, как они захватывают добычу, как удаляют из организма остатки непереваренной пищи. О дыхании и выделении достаточно сказать, что эти процессы у инфузорий осуществляются так же, как у амебообразных и жгутиковых.
Кратко можно рассмотреть и такие процессы, как раздражимость, размножение и инцистирование. Реакцию инфузорий на действие света можно продемонстрировать без использования микроскопа (в пробирке с настоем при затемнении верхней ее части видно, как простейшие устремляются вниз). Объясняя, как происходит размножение туфельки, желательно использовать рисунки, иллюстрирующие на фланелеграфе изменения, происходящие в материнской особи от начала деления до образования дочерних особей.
В заключение изучения амебообразных, жгутиковых и инфузорий учитель подводит учащихся к выводам о древности амебообразных и жгутиковых, их родстве с одноклеточными водорослями, происхождении их от общих предков, а инфузорий – от древних жгутиковых.
После подведения итогов урока учитель дает задание на дом: прочитать текст параграфа и ответить на вопросы; в тетради раскрыть содержание понятий: «инфузории», «реснички», «клеточный рот», «клеточная глотка», «порошица»; составить таблицу «Основные типы простейших».
Урок 3. Значение простейших в природе и жизни человека
Задачи: расширить представления учащихся о многообразии простейших и их значении в природе и жизни человека.
Оборудование: таблицы с изображением сети питания животных пресного водоема (начинающиеся простейшими); изображения паразитических простейших; рисунки для фланелеграфа, иллюстрирующие цикл развития малярийного плазмодия в крови человека; размокший в воде мел; микроскопы; предметные стекла.
Методы и методические приемы обучения: рассказ учителя с элементами беседы с использованием изобразительных наглядных пособий, демонстрация мела под микроскопом.
Ход урока
Урок целесообразно начинать с уплотненной проверки знаний учащихся: устной индивидуальной об инфузориях и письменной индивидуальной по карточкам-заданиям (об амебообразных и жгутиковых).
Вопросы для устной проверки знаний:
1. В каких средах обитания можно обнаружить инфузорий, какие инфузории наиболее известны и какой образ жизни они ведут?
2. Чем инфузория-туфелька по строению сходна с амебой и чем отличается от нее?
3. Как происходит у инфузорий питание, дыхание и выделение? Как они реагируют на воздействия внешней среды?
4. Как размножаются инфузории и как они переживают неблагоприятные условия жизни в природе?
Дидактические карточки:
Карточка 1. Рассмотрите рисунок амебы и хлореллы. Чем сходны между собой и чем различаются по строению амеба и хлорелла?
Карточка 2. Рассмотрите рисунок эвглены зеленой и хламидомонады. Почему эвглену зеленую можно отнести как к растениям, так и животным?
Карточка 3. Рассмотрите рисунок лямблии, амебы обыкновенной и амебы жгутиковой. Почему изображенных простейших относят к разным типам? Каким?
После подведения итогов устной проверки знаний учитель ставит познавательную задачу урока: выяснить значение простейших в природе и жизни человека. Для реализации этой задачи учитель предлагает учащимся назвать уже известных им свободноживущих одноклеточных животных и подумать, какое значение они могут иметь в природе, размножаясь при благоприятных условиях в огромных количествах. Выслушав двух-трех учеников, учитель в первую очередь рассказывает о роли простейших, особенно инфузорий, в питании различных мелких водных животных (мальков рыб, циклопов и других мелких рачков, личинок насекомых), которыми, в свою очередь, питаются более крупные животные. В подтверждение сказанного демонстрирует иллюстрированную схему цепи питания: бактерии или органические остатки → инфузории → циклопы, личинки насекомых → мальки рыб.
Далее внимание учащихся обращается на то, что вода в водоемах, в которых обитают инфузории, прозрачна, а в водоемах, в которых много эвглен, она содержит меньше органических веществ, более богата кислородом, и просит объяснить данные явления. При рассмотрении конкретных животных учитель подводит учащихся к выводу о том, что некоторые простейшие служат индикаторами загрязненности воды в водоемах и приводит примеры.
Напомнив о существовании морских раковинных простейших (фораминифер) и продемонстрировав их изображения, учитель отмечает, что особенно многообразны они были в прошлом, а имеющиеся на Земле отложения мела и извести образованы их раковинками. Для доказательства этого изучается мел под микроскопом. Учитель просит учащихся приготовить предметные стекла, а учащиеся-ассистенты проходят по рядам и при помощи пипеток наносят на них капли взвеси мела в воде. Следует помнить, что для демонстрации под микроскопом может быть использован только мел, не подвергавшийся обработке (прессованные мелки и зубной порошок для этого непригодны). Измельчить кусочки мела (горной породы) для приготовления препаратов можно, встряхнув их в пробирке с водой или легким растиранием. При других способах измельчения кусочков мела, например скоблении, происходит разрушение раковинок.
После рассматривания мела под микроскопом нужно сказать о значении радиолярий в образовании кремнеземных залежей (стрепела), а также о том, что по найденным отложениям, образование которых связано с теми или другими древними морскими простейшими, определяют местонахождение нефти и других полезных ископаемых.
Далее учитель напоминает, что в каждом из изученных типов простейших наряду со свободноживущими организмами имеются паразиты и предлагает назвать уже известных, рассказать, какие болезни у животных и человека связаны с этими простейшими.
После уточнения ответов учащихся о паразитических амебообразных, жгутиковых и инфузорий учитель сообщает, что некоторые типы простейших состоят только из паразитов и что к самому крупному из них относят тип споровиков. Далее учитель называет одного из представителей споровиков – малярийного паразита (плазмодия), выясняет, что известно учащимся о вызываемой им болезни малярии, и кратко рассказывает о том, как паразит попадает в организм человека, где паразитирует и чем питается, как происходит его размножение и развитие, как протекает болезнь человека, почему приступы малярии происходят через каждые 2–3-е суток. После этого учитель просит объяснить, почему прежде малярия была одной из самых опасных болезней человека и почему она перестала носить массовый характер. При этом учащимся нужно рассказать, что было сделано, чтобы ликвидировать малярию как массовое заболевание в нашей стране.
Имея время, можно кратко рассказать о споровиках кокцидиях, вызывающих тяжелые кишечно-желудочные заболевания у некоторых домашних животных, а иногда и у человека.
Подводя итоги урока, учитель объясняет, что мелкие водоемы необходимо сохранять от захламления, загрязнения нефтепродуктами и остатками бытовых химикатов, губительно действующих на обитающих в них одноклеточных животных, и что необходимо соблюдать правила гигиены, снижающие возможности заражения паразитическими простейшими. Далее учитель дает задание на дом: прочитать в учебнике текст параграфа и ответить на вопросы; составить в тетради таблицу «Паразитические простейшие».