Спираль жизни Занятие на тему «Нуклеиновые кислоты» КОНКУРСНАЯ
реклама
ИКТ в образовании - [11\2008\10.06.2008] КОНКУРСНАЯ РАБОТА 1 6 Спираль жизни Занятие на тему «Нуклеиновые кислоты» Задачи: Образовательные: сформировать знания об особой роли нуклеиновых кислот в живой природе - хранении и передаче наследственной информации; охарактеризовать особенности строения молекул нуклеиновых кислот как биополимеров; раскрыть механизм удвоения ДНК, роль этого механизма в передаче наследственной информации; продолжить углубление знаний о проявлении общебиологической закономерности взаимосвязи строения и функций биологических полимеров. Воспитательные: воспитать чувство значимости открытия нуклеиновых кислот для человечества; показать на примере открытия ДНК взаимосвязь многих наук. Развивающие: учить умению анализировать, делать выводы, правильно выстраивать алгоритм своих действий при решении задач. Оборудование: системный блок, мультимедийная приставка, клавиатура, мышь. Используемые ресурсы: Учебник «Общая биология 10-11» под редакцией В.Б.Захарова, С.Г.Мамонтова, Н.И.Сонина. Книга А.С. Спирин, «Биосинтез белков, мир РНК и происхождение жизни». Электронный учебник общей биологии http://gened.emc.maricopa.edu/bio/bio181/ BIOBK/BioBookTOC.html. Коллекция электронных микрофотографий на сайте www.denniskunkel.com. Пояснения Программа PowerPoint предоставляет широкие возможности для интеграции информации, представленной в любом виде: текст органично может сочетаться с графикой, здесь можно демонстрировать анимацию и видеофрагменты, а также звуковую информацию. Все это важно в преподавании био- логии, где без наглядного материала не обойтись. Обычные бумажные носители информации уже не могут конкурировать с электронными ресурсами. При помощи последних можно создать реальный облик изучаемого объекта, тем более что в курсе «Общая биология» есть ряд сложных для понимания и представления тем. Одни трудны сложностью протекания процессов (репликация, фотосинтез и так далее), другие сложно представить в связи с тем, что происходили многие миллионы лет назад (развитие жизни на Земле). В теме «Нуклеиновые кислоты» наиболее сложным для понимания является структура ДНК и процесс репликации. Известно много учебных моделей ДНК, но наиболее удачна и интересна, на мой взгляд, та, которую можно воссоздать при помощи программы визуализации молекул RasMol V2.7. Ученику предоставлена возможность при помощи вращения модели ознакомиться с общим планом строения молекулы, освоить сложную структуру нуклеотида (рис. 1-3). Такая наглядность помогает оперативно усвоить строение и принципы, на основе которых выстраивается вся молекула ДНК. Для объяснения различных процессов лучше использовать видеофрагменты или, что, на мой взгляд, более приемлемо и удобно, анимацию - готовую или созданную самостоятельно с помощью программы Flach. Причем можно разрабатывать наглядность как самому, так и подключая к этому творчеству учеников. Подвижные компьютерные модели помогают детям визуально представить изучаемый процесс, понять его сущность и предназначение в естественной картине мира. Анимация репликации ДНК демонстрирует всю многогранность этого уникального процесса, тем самым облегчая труд учителя и активизируя познание учеников. Для лучшего усвоения материала после рассказа и пояснения учителя ученики могут попробовать озвучить видеофрагмент или анимацию. Ход урока Повторение пройденного материала по вопросам, представленным на экране: Вспомните, какие полимерные соединения клетки мы уже изучили? Какие полимерные соединения называют периодическими и непериодическими? Как вы думаете, какое значение для человека имеет изучение структуры ДНК? При помощи гиперссылки учитель подтверждает правильные ответы учеников (рис. 4-6). В природе существуют нуклеиновые кислоты двух типов, различающиеся по составу, строению и функциям (рис. 7). В 1869 году швейцарский биохимик Фридрих Мишер (рис. 8) из остатков клеток, содержащихся в гное, выделил вещество, в состав которого входили азот и фосфор. Ученый назвал его нуклеином (от лат. nucleus ядро), полагая, что оно содержится лишь в ядре клетки. Позднее, в 1889 году, небелковая часть этого вещества была названа нуклеиновой кислотой. Вспомните, какую общую характеристику ДНК мы давали в 9-м классе? Развитие каких методов и технологий позволило определить и изучить структуру ДНК? Примерные ответы: это полимерная молекула, обладающая огромной молекулярной массой. Определение размеров молекулы ДНК стало возможным только после широкого распространения методов электронной микроскопии в послевоенные годы. Химический состав нуклеиновых кислот был изучен в начале ХХ века немецким химиком Альбрехтом Косселем. Было установлено, что при полном гидролизе они расщепляются до пуриновых и пиримидиновых оснований (рис. 9-11). Что объединяет все азотистые основания? Учитель обращает внимание на то, что это гетероциклические соединения. Отличия: у ДНК - азотистое основание тимин, у РНК урацил. При щадящем гидролизе нуклеиновых кислот получились нуклеозиды, в частности дезоксирибоза, связанная с пуриновыми и пиримидиновыми основаниями посредством атома азота (рис. 12). Как стало известно, соединяясь с молекулой фосфорной кислоты, они образуют более сложные вещества - КОНКУРСНАЯ РАБОТА ИКТ в образовании - [11\2008\10.06.2008] 1 7 Рис. 1 Рис. 2 Углеводы Рис. 3 Знания о структуре ДНК необходимы : Полимеры: Периодические: Непериодические Медицине; Создание банка ДНК вымирающих видов растений и животных; Трансгенному с/х; Клонирование. Полисахариды Полипеп тид Рис. 4 Фридрих Мишер (дата открытия вещества, содержащего азот и фосфор - 1869 год) Нуклеиновые кислоты ДНК Рис. 5 Рис. 6 При полном гидролизе ДНК и РНК расщепляются до: РНК Рис. 7 Пуриновые основания Рис. 8 Пиримидиновые основания Рис. 9 При неполном гидролизе (щадящем), можно обнаружить следующее: + Нуклеозид Нуклеотид Рис. 10 Рис. 11 Рис. 12 нуклеотиды, которые являются мономерами нуклеиновых кислот ДНК и РНК. Повторите строение нуклеотида, выполнив задание на повторение №1, на рабочей карте, находящейся на столах. Ученики сверяют выполненное задание, выведенное на экран с компьютера учителя (рис. 13). Изучением структуры и свойств молекулы ДНК занимался целый ряд ученых. Большой вклад в изучение структуры ДНК внес американский ученый Эдвин Чаргаф. Правило комплементарности появляется на рис. 14. ИКТ в образовании - [11\2008\10.06.2008] КОНКУРСНАЯ РАБОТА 1 8 Схема строения мономера нуклеиновых кислот Число пуриновых оснований в ДНК всегда равно числу пиримидиновых, количество аденина равно количеству тимина, а гуанина – количеству цитозина. Азотистое основание Рибоза В РНК Пятиуглеродный сахар Дезоксирибоза В ДНК Остаток фосфорной кислоты Рис. 13 Первая модель двойной спирали ДНК Рентгенограмма Розалинды Франклин Эдвин Чаргафф На основе этой рентгенограммы Р. Франклин сделала вывод – ДНК двойная спираль. Рис. 14 Рис. 15 Окончательно, структура ДНК была дополнена в 1954 англичанином Тоддом Основные параметры ДНК Длина одного витка 3,4нм Расстояние между нуклеотидами – 0,34нм На один виток спирали приходится 10 нуклеотидов Френсис Крик Джеймс Уотсон Рис. 16 Репликация Рис. 17 Рис. 18 Информационная РНК Три вида РНК Транспортная (т-РНК) (и-РНК) Рибосомальная (р-РНК) Информационная Рис. 19. Свойства ДНК Рис. 20 Сравнить строение и функции РНК и ДНК Транспортная РНК П араметры для срав нения ДН К РНК Рис. 22 Рис. 23 Розалинда Франклин, используя рентгенографический метод, доказала, что ДНК представляет собой двойную спираль (рис. 15). На основе вышеизложенных исследований, Джеймсу Уотсону и Фрэнсису Крику в 1953 году 28 февраля удалось построить макет двойной структуры ДНК. Окончательно основные параметры ДНК установил в 1954 году английский биохимик Александер Тодд (рис. 16-18). Рис. 21 Ученики наблюдают процесс репликации, просматривая анимационный и видеоматериал (рис. 19). Также они знакомятся со свойствами и функциями РНК (рис. 20-22). В конце урока ученикам предлагается заполнить сравнительную таблицу. Для этого им необходимо определить параметры для сравнения (можно использовать подсказки-гиперссылки, расположенные в нижнем левом углу (рис. 23). Домашнее задание: повторить строение и свойства ДНК и РНК, используя учебник и конспект урока. Всеволод КУРБАТОВ, учитель биологии школы №13 Псков КОНКУРСНАЯ РАБОТА ИКТ в образовании - [11\2008\10.06.2008] 1 9 Причины конфликтов Урок литературы в 8 классе с использованием ИКТ Задачи: учить выстраивать цепочки логических умозаключений с помощью методики Эдварда де Боно «Мышление шести шляп»; научить управлять своим мышлением, отделяя эмоции от логики, творчество от информации; развивать творческое воображение; воспитывать нетерпимое отношение к проявлению любой агрессии. сколько это обоснованно. Некоторые ребята примерили «Зеленую шляпу» творчества. «Синюю шляпу» мы примерим в конце урока, когда подведем итог организации нашего мышления на уроке. Пока у нас не присутствует лишь «Черная шляпа» - критика. Дело в том, что грамотному выражению критического суждения нужно еще научиться, поэтому она у нас появится позже, в старших классах. Оборудование: мультимедийная аппаратура, презентации учеников, учебники «Вокруг тебя - мир...». Работа над фрагментом из мемуаров Дмитрия Покровского «Очерки Москвы» Показ презентации группы «Белая шляпа» (руководитель - Александра Чегаева). Показ презентации группы «Красная шляпа» (руководители: Лидия Процевская и Анастасия Абрайтите). Опираясь на представленную информацию, ответьте на вопросы: Какова главная причина появления кулачных боев? Можем ли мы назвать кулачные бои конфликтом? Когда, в какой период проведения боев все-таки возникал конфликт? Почему с нарушителями так жестоко расправлялись? Запись в тетради: причина конфликта - нарушение правил боев. Ход урока Вступительное слово преподавателя. Знакомство с понятием «конфликт». Конфликт (лат. conflictus - столкновение) предельно обостренное противоречие. Ученые классифицируют их следующим образом: ролевые и личностные, межличностные и внутриличностные, кратковременные и затяжные, явные и скрытые, конструктивные и деструктивные, ситуационные и системные. Конечно же, серьезное исследование - это задача ученых. Мы же с вами попытаемся разобраться на уровне тех знаний, которыми вы обладаете в силу своего возраста. Исследовать проблему мы будем путем анализа трех текстов: фантастического рассказа Роберта Шекли «Абсолютное оружие», фрагмента из мемуаров журналиста Дмитрия Покровского «Очерки Москвы», фрагмента повести французского писателя Луи Буссенара «Капитан Сорви-голова». Чтобы не потеряться в обилии информации, мы решили организовать работу по методу Эдварда де Боно «Мышление шести шляп». Две группы у нас представляют «Белую шляпу»: они отобрали по двум первым текстам важную информацию, позволяющую более четко понять сюжет произведений. Две группы представляют «Красную шляпу», они выражают только эмоции. Есть у нас группа, представляющая «Желтую шляпу». Они задумались над тем, какие художественно-выразительные средства используют авторы текстов, почему и на- Просмотр видеофрагмента «Кулачный бой во время Масленицы» из художественного фильма Никиты Михалкова «Сибирский цирюльник» Обратите внимание на то, как герой легко вклинивается в толпу и начинает драться, не имея личной неприязни ни к одному из участников боя. Работа над фрагментом повести Луи Буссенара «Капитан Сорви-голова» Определим причину конфликта. (Работаем с первыми пятью абзацами, стр. 33). Кто находится в бурском военном госпитале? (Буры и англичане). Как они относятся друг к другу? Кто по национальности доктор Тромп? Назовите его род занятий. (Голландец, ученый-энциклопедист, хирург, стр. 35.) Группа «Зеленая шляпа». Дима Кнак читает отрывок из повести (монолог доктора). Давайте определим причину противоречия: «Люди с невозмутимым спокойствием готовились к новой битве», но в то же время раненые «перемешаны... по-братски». Назовем вторую причину конфликтов: люди против воли втянуты в конфликт по вине руководителей государств. Работа над фантастическим рассказом Роберта Шекли «Абсолютное оружие» Показ презентации «Белой шляпы» (руководители: Марина Иванова и Карина Бобынина). Показ презентации «Красной шляпы» (руководитель Мария Жарая). Рассказ начинается предложением: «Эдселю хотелось кого-нибудь убить». А часто ли в жизни мы употребляем словесную угрозу «убью»? Часто ли в жизни у нас возникает желание убивать реально? (Чаще всего эта угроза звучит образно. Она дает понять тому, на кого направлена угроза, до какого состояния доведен произносящий ее). Оказалась ли первая фраза в рассказе образной в мыслях и желаниях Эдселя? В чем заключается принципиальное отличие абсолютного оружия от всех других типов оружия? Термин «абсолютный» (от латинского absolutus) - достигший высшего предела; совершенный, полный. Абсолютное оружие - это «облако», поблескивающее «металлическим отсветом», «гигантский», «огромный рот под двумя немигающими глазами» - бесчувственными, холодными, равнодушными к своим жертвам. Это «чудовище», «оно», способное говорить и пожирать как спокойную, так и активную протоплазму. Каждому марсианскому типу оружия, найденному героями, соответствует марсианское средство защиты. Так, от лазерного пистолета может защитить голубая стена - мощное силовое поле, синтеты управляемы при помощи рычага. Защиты от абсолютного оружия нет. В рассказе оно наделено сознанием (говорит, ощущает протяженность во времени, способно рассуждать и так далее).
