Задачи урока:
- Предметные: познакомить учащихся с различными взглядами на возникновение жизни на Земле; начать формировать понятия об абиогенезе; продолжить формирование материалистических представлений о возникновении жизни на нашей планете;
- Метапредметные: охарактеризовать роль эксперимента в разрешении научных противоречий; продолжить формирование умений выполнять проектную работу, использовать компьютерные технологии.
- Личностные: проводить дискуссии, спорить, отстаивать свою точку зрения, работать в группах.
Оборудование: компьютерное оборудование, телевизор, видеофрагмент, презентация к уроку (приложение)
План урока
I. Организационный момент.
II. Актуализация знаний:
Беседа по вопросам:
А) Перечислите основные признаки живого.
- особенности химического состава – наличие белков и нуклеиновых кислот;
- постоянный обмен веществами, энергией и информацией с окружающей средой;
- способность к воспроизведению, наследственность;
- способность к саморегуляции в изменяющихся условиях среды;
- способность к развитию, эволюции;
- способность к взаимодействию со средой, раздражимость.
Слайд №1
Б) Какие определения «жизни», «живых тел» вы знаете?
Слайд №2
Фридрих Энгельс « Диалектика природы»: « Жизнь есть способ существования белковых тел, существенным моментом которого является постоянный обмен веществ с окружающей их внешней природой, причем с прекращением этого обмена веществ прекращается и жизнь, что приводит к разложению белка. Если когда-нибудь удастся составить химическим путем белковые тела, то они, несомненно будут совершать обмен веществ, как бы слабы и недолговечны они ни были…»
Вопрос: почему это определение нельзя считать полным?
Слайд №3
Михаил Владимирович Волькенштейн « живые тела, существующие на Земле, представляют собой открытые, саморегулирующиеся и самовоспроизводящиеся системы, построенные из биополимеров – белков и нуклеиновых кислот».
Слайд №4
А.С.Мамзин: «…Жизнь в ее элементарной форме можно определить как способ существования открытых коллоидных систем, содержащих в качестве своих обязательных элементов соединение типа белков, нуклеиновых кислот и фосфорорганических веществ, обладающих свойствами саморегулирования и развития на основе накопления и преобразования веществ, энергии и информации в процессе их взаимодействия с окружающей средой».
Используя знания об основных свойствах живых организмов, попробуйте сами дать определение «живых тел».
Как могли появиться на Земле «живые тела»?
III. Просмотр видеофрагмента учебного фильма «Земля. Развитие жизни.» о зарождении жизни.
Учитель: Вопросы о происхождении жизни на Земле и о возникновении самой Земли всегда волновали человечество. Являясь вечными и глобальными, эти проблемы и сегодня еще далеки от решения. Мы располагаем доказательствами эволюции органического мира, но как происходило возникновение жизни на Земле, мы можем только предполагать. За всю свою историю человечество создало множество теорий и гипотез, которые пытались объяснить, когда и как появилась жизнь на нашей планете.
IV. Построение схемы, включающей все существующие гипотезы возникновения жизни на Земле, используя компьютерную презентацию (слайды 5-6)
Основные идеи, объясняющие происхождение жизни на Земле.
- Жизнь на Земле создана Богом – креационизм
- Живое на Земле неоднократно самозарождалось из неживого – гипотеза самопроизвольного зарождения.
- Жизнь на Землю занесена извне (с других планет)- гипотеза панспермии.
- Жизнь существовала всегда – гипотеза стационарного состояния.
- Жизнь возникла в определенный период развития Земли как следствие биохимической эволюции – гипотеза биохимической эволюции Александра Ивановича Опарина.
КРЕАЦИОНИЗМ
В настоящее время в США и других странах существуют центры « научного креационизма», но священники выступают против. Они считают, что процесс Божественного сотворения мира имел место единожды и поэтому недоступен для исследования. Кроме того всем, кто верит в бога, не нужны доказательства этого сотворения. С научной точки зрения гипотезу креационизма нельзя ни доказать, ни опровергнуть.
ТЕОРИЯ СТАЦИОНАРНОГО СОСТОЯНИЯ
Сторонники теории считают, что жизнь на Земле никто никогда не создавал, потому что она существует вечно. Виды тоже никогда не возникали, они были и есть, и эволюционировать они не могут. Единственное, что им может грозить, это изменение численности или вымирание, если условия станут неподходящими для их существования.
V. Дискуссия. Защита проектов.
Класс за две недели до этого урока был поделен на три группы. Каждая из трех групп подготовилась и будет отстаивать определенную, существующую в настоящее время, гипотезу возникновения жизни на Земле. Будем спорить, ведь, как говорят, в споре рождается истина.
Группа 1 – гипотезу самопроизвольного зарождения жизни; группа 2 – гипотезу панспермии; группа 3 – гипотезу биохимической эволюции Опарина А.И.
Слово предоставляется первой группе: приводят доказательства самопроизвольного зарождения жизни, используя проектную работу на тему «Если на Земле никого не было, то откуда появился этот кто-то?»
(Аристотель, Ван Гельмонт, рецепт создания искусственного человека – гомункулюса)
Слово предоставляется второй группе: приводят доказательства «против» гипотезы самопроизвольного зарождения жизни.
(Опыты Франческо Реди, Ладзаро Спаланцетти, Тереховский, Луи Пастер)
Реплика группы №1 Но! На вопрос о происхождении жизни опыты Пастера не ответили, более того, они породили новую проблему. Если для появления любого живого организма требуется другой живой организм, если, согласно клеточной теории Шлейдена и Шванна, клетка происходит только от клетки, то откуда взялся тот самый организм и та самая изначальная клетка? Может быть, на какой-то стадии истории нашей планеты произошел переход от неживого к живому? Не было ли это первичным самозарождением???
Отвечает группа №2: приводит доказательства «за» гипотезы панспермии, используя проектную работу на тему «Мой прадедушка –инопланетянин?!»
(Сванте Август Аррениус, В.И.Вернадский)
ГИПОТЕЗА ГЕОЛОГИЧЕСКОЙ ВЕЧНОСТИ ЖИЗНИ
Получила распространение в 19 веке. Жизнь существует вечно и переносится в виде особых зачатков с планеты на планету при помощи метеоритов или световых лучей. Сторонником этой гипотезы был отечественный ученый В.И.Вернадский.
Согласно данной гипотезе синтез органических веществ осуществлялся не на Земле, а на ранних стадиях развития солнечной системы, то есть за пределами Земли.
Современные лабораторные исследования.
Слово предоставляется третьей группе: приводят доказательства «против» гипотезы панспермии; доказательства «за» гипотезы биохимической эволюции А.И.Опарина, используя проектную работу на тему «И все-таки жизнь могла появиться на Земле»
( Опыты Опарина-Холдейна, Стенли Миллера, Бернала)
Реплика второй группы : Но! Гипотеза Опарина-Холдейна имеет и слабую сторону, на которую указывают ее оппоненты. В рамках данной гипотезы не удается объяснить главную проблему: как произошел качественный скачок от неживого к живому? Оппоненты совершенно справедливо считают, что вероятность такой счастливой случайности, как образование белково-нуклеинового комплекса в пробионте, практически равна нулю, так как для саморепродукции нуклеиновых кислот необходимы ферментные белки, а для синтеза белков – нуклеиновые кислоты
Реплика третьей группы: Понимание данной проблемы дают открытия, сделанные при изучении РНК. Как оказалось, некоторые РНК имеют явно выраженную каталитическую активность и способны к саморегуляции в отсутствии белковых ферментов. Таким образом, древняя РНК могла совмещать в себе и каталитическую, и информационно-генетические функции. Макромолекулярная система значит могла иметь способность к саморепродукции. Эволюция шла в направлении РНК- белок - ДНК. Но это еще недостаточно хорошо изучено.
VI. Вывод учителя:
Таким образом, в настоящее время мы не можем считать, что проблема происхождения жизни решена, а можем лишь говорить, что ученые продолжают искать наиболее перспективные пути ее решения.
Вопрос: Возможно ли возникновение жизни на Земле сейчас?
Ч.Дарвин в 1871 году писал « …если бы сейчас… в каком-либо теплом водоеме, содержащем все необходимые соли аммония и фосфора и доступном воздействию света, тепла, электричества и т.п., химически образовался белок, способный к дальнейшим, все более сложным превращениям, то это вещество немедленно было бы разрушено или поглощено, что было невозможно в период до возникновения живых существ».