Урок биологии «Бионика»

Цели
деятельности
учителя

Показать взаимосвязь физики и биологии, на основе общности ряда законов живой и неживой природы, углубить представления о единстве материального мира, взаимосвязи и обусловленности явлений, их познаваемости, ознакомить с применением физических методов при изучении биологических процессов, углубить представления о единстве материального мира, взаимосвязи и обусловленности явлений, их познаваемости

Тип урока

Урок открытия нового знания

П

Предметные(объем освоения и уровень владения компетенциями): обучающие научатся приобрести знания о бионике, как междисциплинарной науке, о многообразии и взаимосвязи природных явлений в живой и неживой природе, а также получат возможность научиться тому, что именно объекты живой природы стали первоисточником и для многих изобретений и открытий в других областях науки и послужили прототипами для создания различных приборов и устройств, в свете тесной интеграции данной темы с учебной дисциплиной «физика» закрепят знания о таких понятиях, как электричество, реактивное движение.

Метапредметные(компоненты культурно-компетентностного опыта / приобретенная компетентность): научатся понимать учебную задачу урока, отвечать на вопросы, обобщать собственные представления;получат возможность научитьсяслушать собеседника и вести диалог, оценивать свои достижения на уроке, вступать в речевое общение, работать с текстом.

Личностные:имеют мотивацию учебной деятельности, навыки сотрудничества со взрослыми и сверстниками в разных ситуация, развивают логическое мышление

методы и формы
обучения

объяснительно-иллюстративный, проблемный методы. Формы работы: групповая, фронтальная. Используемые технологии: технология развития критического мышления, ИКТ.

Образовательные
ресурсы

УМК: Захаров В.Б., Мамонтов С.Г., Сонин Н.И. Общая биология: Учебник для 10 класса общеобразовательных учреждений. - М., 2008., Захаров В.Б., Мамонтов С.Г., Сонин Н.И. Общая биология: Учебник для 11 класса общеобразовательных учреждений. - М., 2008., методическое пособие к учебнику, рабочая тетрадь для учителя, рабочая тетрадь для учащихся.

Дополнительная литература:

Доктор Карл Шукер. Удивительные способности животных. О. В.. Иванова, И. Г. Лебедев, перевод на русский язык, 2000. ООО “ТД Изд-во Мир книги”, 2006.

Ц.Н.Феодосиевич, Г.И. Иванович. Бионика в школе. Киев: 1990

И.И.Гармаш. Тайны бионики. Киев: 1985.

Ресурсы Интернет: - http://www.academic.ru

-http://www.profnet.ru

-http://www.rtc.net.ru

-http://www.youtube.com/watch

-http://ru.wikipedia.org/wiki

Оборудование

ПК, медиапроектор, раздаточный материал (опорные схемы)

Наглядно-демонстрационный материал

Зрительный ряд: рисунки и слайды с изображением объектов изучения бионики

Основные понятия
и термины

Бионика, биологическая, техническая, теоретическая бионика, реактивное движение, электричество,

Технология проведения

Деятельность

учеников

Деятельность

учителя

Задания для учащихся, выполнение которых приведёт к достижению запланированных результатов

Планируемые результаты

Предметные

УУД

I. Мотивация к учебной деятельности (3 мин)

Расшифровывают название темы урока, используя таблицу на слайде. Затем смотрят видеосюжет, обсуждают его совместно с учителем. В процессе обсуждения учащиеся приходят к выводу, что человек заимствует у природы различные идеи и стремится воплотить их в своей жизни.

Озвучивает задание для определения темы урока, демонстрирует слайд с заданием и с ответом (тема урока). Демонстрирует видеофрагмент. Перед просмотром учитель задаёт вопрос, на который учащиеся должны найти ответ: «О чем идёт речь в этом фрагменте? Что изучает бионика?»

Расшифовка числового ребуса (слово «Бионика» закодировано цифрами)

Просмотр фрагмента из документального фильма «Тайные знания природы»

Мотивация к изучению темы «бионика»

Личностные:

вызвать личностный интерес к данной теме, определить значимость темы для каждого ученика.

II. Формулирование темы урока, постановка цели (2 мин)

Совместно с учителем формулируют цель урока, ставят его основные задачи

Говорит о том, что характерной чертой современной науки является интенсивное взаимопроникновение идей, теоретических подходов и методов, присущих разным дисциплинам. Особенно это относится к физике, химии, биологии и математике. Так, физические методы исследования широко используются при изучении живой природы, а своеобразие этого объекта вызывает к жизни новые, более совершенные методы физических исследований человек подмечает много преимуществ в творениях природы перед своими собственными созданиями. Ведь у живой природы наиболее сложные материалы, устройства, технологические процессы по сравне­нию со всеми известными в науке. Именно с целеустремленного «подглядывания» за природой родилась новая наука — бионика. Бионика – одна из синтетических дисциплин, которая объединяет практически все, что входит сегодня в понятие «Естествознание». Поэтому тема сегодняшнего урока: «Бионика – чему можно научиться у природы?» Ставит проблемные вопросы (Что бы вы хотели узнать сегодня на уроке?) и подводит учащихся к формулировке задач урока (Какими естественными изобретениями оснащены животные и растения?

Смог ли человек воспользоваться ими при создании искусственных устройств? Все ли тайны природы раскрыты?)

Постановка проблемных вопросов (Каково значение прикладной науки бионики? Какие задачи помогает решать бионика? Возможно ли изучить все загадки природы?)

Знакомство с понятием «бионика», показать на примере бионики связь между учебными дисциплинами биологией и физикой.

Познавательные умения: поиск и выделение необходимой информации

Регулятивные умения:

планирование своих действий в соответствии с поставленной задачей, организация своей учебной деятельности

Коммуникативные умения:

с достаточной полнотой и точностью выражать свои
мысли в соответствии с задачами и условиями коммуникации;

III. Изучение нового (20 мин)

Заполняют опорные схемы урока во время беседы с учителем и демонстрации слайдов. Записывают определение бионики, дату её рождения как науки, вписывают в таблицу названия дисциплин, от которых произошло название науки, дополняют схему видами бионики. Затем трое учащихся выступают с докладами по темам  «Реактивный двигатель кальмара и принцип работы реактивного двигателя», «Электричество в живых организмах», «Современные открытия бионики», остальные во время выступления заполняют таблицу в опорных схемах, делая вывод по итогам каждого выступления.

Проблемный вопрос: А чему мы можем научиться у природы? Идеи некоторых приборов, конструкций также заимствованы у природы. Теперь мы знаем, что существует целая междисциплинарная наука о конструировании технических систем на основе идей, заимствованных у живой природы-бионика. Ребята, а как вы думаете, каково происхождение слова бионика? Подводит обучающихся к тому, что слово бионика содержит части названий двух наук – биология и техника. Говорит о том, что идея применения знаний о живой природе для решения инженерных задач принадлежит Леонардо да Винчи, который пытался построить летательный аппарат с машущими крыльями, как у птиц — орнитоптер. Бионика как наука (но под другим названием) берет свое начало в 19 веке, когда английский садовник Джозеф Пакстон на выставке в Лондоне в 1851 году представил свой Хрустальный Дворец, революционное сооружение длиной 600 метров, напоминающее формой и использующее в качестве вдохновения лист гигантской водяной лилии Victoria Amazonica. Датой рождения бионики считается 13 сентября 1960 г., когда в Дайтоне (США) состоялся первый симпозиум по БИОНИКЕ, который официально закрепил рождение новой науки

Различают

-биологическую бионику - изучающую процессы, происходящие в биологических системах;

-теоретическую бионику - строящую математические модели этих процессов;

-техническую бионику - применяющую модели теоретической бионики для решения инженерных задач. Беседу с обучающимися сопровождает демонстрацией слайдов

После выступления каждого студента помогает остальным обучающимся выделить главное, сформулировать вывод

Проблемные вопросы (чему мы можем научиться у природы? каково происхождение слова бионика?)

Таблиц в рабочем листе «Происхождение термина «бионика», заполение схемы «Разделы бионики», подготовка выступлений обучающихся по заданным темам, таблица в рабочем листе.

Углубление понятия «бионика», определения ключевых понятий (биологическая, теоретическая, техническая), знакомство с предметом изучения бионики, сущность физических явлений в живых организмах и их внедрение человеком в свою практическую деятельность.

Познавательные:умение давать определения понятиям, выстраивать доказательства, строить речевые высказывания в устной и письменной форме, умение работать с текстом, выделять в нём главное, строить логические цепи рассуждений, умение самостоятельно добывать новые знания

Регулятивные:умение соотносить то, что известно с тем, что неизвестно

Коммуникативные:умение с достаточной полнотой и точностью выражать свои мысли в соответствии с задачами и условиями коммуникации

IV. Закрепление нового (7 мин)

Выполняют задание на установление соответствия в рабочем листе, затем выполняют задание 6 «Что изобретено на основании этих явлений природы?», находя изображение объектов природы на стенах кабинета (зарядка для глаз), сравнивают свои ответы с правильными, делают вывод о том, все ли тайны природы раскрыты.

Объясняет , как выполнить задание в рабочем листе, наблюдает за выполнением задания, подводит обучающихся к выводу: человек позаимствовал у природы множество её изобретений. Демонстрирует слайд с правильными ответами. Ставит проблемный вопрос: есть ли еще изобретения природы, которые человек не постиг? Говорит о том, что многие открытия человечества делались благодаря наблюдениям над природой, анализу того, что мы видим. Это и есть результат развития науки бионики. Но не зря Эйнштейн сказал: «Наука не является и никогда не будет являться законченной книгой». Так и бионика развивается и будет развиваться в дальнейшем. Демонстрирует слайд «Основные проблемы и направления развития бионики»

Задание на установление соответствия в рабочем листе, задание на установление причинно-следственных связей (что изобретено на основании этих явлений природы) формулирование ответов на поставленные проблемные вопросы.

Познавательные:умение устанавливать причинно-следственную связь.

Регулятивные: внесение необходимых дополнений и корректив случае расхождения с эталоном

Коммуникативные: умение аргументировать свою точку зрения, спорить и отстаивать свою позицию

V. Контролирующее задание (10 мин)

Делятся на три группы, формулируют по три вопроса к изученному материалу, каждая группа задет свои вопросы другим группам, отвечает на вопросы других команд

Формулирует контролирующее задание, ориентирует обучающихся на его выполнение, по мере необходимости оказывает помощь в постановке вопросов, оценивает деятельность студентов

Работа в группах, самостоятельная постановка обучающимися вопросов к изученному на уроке, ответы на поставленные вопросы, игра-соревнование.

Предметные умения: определение ключевых понятий.

Познавательные:умения решать поставленную проблему, делать выводы и умозаключения.

Регулятивные: внесение необходимых дополнений и корректив случае расхождения с эталоном

Коммуникативные:

вступать в диалог, а также участвовать в коллективном
обсуждении проблем, владеть монологической и диалогичес­кой формами речи

VII. Домашнее задание (1 мин)

Записывают домашнее задание

Демонстрирует слайд с домашним заданием, озвучивает его

Стр. 259-269, Задание: Используя дополнительную литературу, интернет, приведите 2-3 примера достижений бионики, реализованных на практике, о которых не говорилось на сегодняшнем уроке

Познавательные:умения решать поставленную проблему, делать выводы и умозаключения.

VIII. Рефлексия учебной деятельности на уроке (2 мин)

Оценивают свою деятельность на уроке, говорят о том, удалось ли найти ответ на поставленные задачи, заполняют таблицу о своих проблемах и достижениях на уроке в рабочем листе. Сдают на проверку рабочие листы.

Задает вопрос: удалось ли найти ответ на поставленные задачи? Предлагает заполнить в рабочем листе таблицу, оценив свою деятельность на разных этапах урока и в целом на уроке.

Выразить свое отношение к изученному на уроке, ответ на вопрос о том, удалось ли дать ответ на поставленные задачи к уроку, заполнить таблицу, оценивая свою деятельность на всех этапах урока.

Познавательные:осознанное и произвольное построение речевого высказывания в устной форме.

Регулятивные:формирование адекватной самооценки

Коммуникативные:

использование адекватных языковых средств для отображения в форме речевых высказываний своих чувств, мыслей