Программа курса «Бионика» или «Учимся у природы» для 9 - 11 классов общеобразовательных школ учителя биологии МБОУ СОШ № 3 г. Рассказово Тамбовской области Ульяновой Ирины Васильевны.
Программа курса ориентирована на обучающихся в 9 – 11 классах, рассчитана на 35 ч.
Программа включает материал, не содержащийся в базовых программах. Программа курса содержит знания, позволяющие изучать биологию на более детальном и глубоком уровне, вызывающие познавательный интерес обучающихся с позиции бионики и профориентации.
Программа содержит все необходимое для реализации поставленных целей, способствует интеллектуальному, творческому, эмоциональному развитию старшеклассников, не создавая учебных перегрузок.
Программа предопределяет широкое использование современных педагогических технологий и ИКТ, активных методов и приемов обучения, которые помогают обеспечить связь между базовыми и углубленными знаниями по биологии.
Программа имеет пояснительную записку с четким обоснованием актуальности, важности и значимости курса. В программе конкретно определены цели и задачи, результаты обучения, методы проверки их достижимости, темы и задания семинаров, творческих работ, экскурсий, проектные исследования, планы проведения практических и лабораторных работ. Есть требования к знаниям, умениям и навыкам обучающихся. Тематическое содержание - полное и детальное. Программа содержит список литературы для учителя и учащихся, цифровых образовательных ресурсов, интерактивных наглядных пособий.
Предложенные учебно-методические и материально-технические средства делают программу реалистичной для выполнения.
Данная программа рекомендована к использованию в общеобразовательных учреждениях города.
МУНИЦИПАЛЬНОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ СРЕДНЯЯ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ШКОЛА № 3
г. РАССКАЗОВО ТАМБОВСКОЙ ОБЛАСТИ
Рабочая программа курса
«БИОНИКА»
ИЛИ
«УЧИМСЯ У ПРИРОДЫ»
для 9 - 11 класса общеобразовательных школ
Автор - составитель программы:
Ульянова Ирина Васильевна,
учитель биологии МБОУ СОШ № 3
г. Рассказово
2013
Пояснительная записка
Курс «Бионика» или «Учимся у природы» предназначен для учащихся 9 - 11 классов средних общеобразовательных школ и рассчитан на 35 ч. Курс основан на знаниях и умениях, полученных учащимися при изучении биологии и других учебных дисциплин естественно – научного цикла в средней школе, углубляет и расширяет их.
В наше время появилось самостоятельное направление в науке и технике, цель которого – использовать биологические знания для решения инженерных задач и развития техники. В своей практической деятельности человек использует в качестве моделей для конструирования сооружений и механизмов наиболее удачные приспособления живых организмов к среде их обитания.
Естественный отбор сохраняет структуры, наиболее совершенные в функциональном отношении и наиболее экономичные по затрате материала. В настоящее время все больше достижений биологических дисциплин находит применение в технике.
Основная цель курса - показать необходимость развития в процессе обучения биологии способностей, способствующих становлению личности и позволяющих решать задачи и получать дополнительные сведения из смежных областей знания.
Это достигается средствами предметной интеграции, учитывающими интересы и познавательные возможности учащихся, приводящими к развитию их творческих способностей, связанных с потребностью к самообразованию.
Основная задача курса – показать возможность межпредметной интеграции дисциплин естественно – научного цикла в практической реализации знаний (новые направления, возникшие как результат взаимодействия биологии с другими науками), в теоретическом изучении (явления природы как «природные патенты»), и практическом использовании (ознакомить учащихся с идеями и некоторыми результатами бионики).
Этот курс направлен на развитие интереса школьников к изучению биологии, географии, экологии и других наук о Земле.
Главная цель курса – осознание уникальности жизни и каждого живого организма на Земле, ответственности человека как первого среди равных обитателей в биосфере; понимание роли человечества и осознанный выбор своего профессионального пути, активной жизненной позиции.
Цель и задачи программы.
Цель: становление личности обучающегося, а также, показать значение биологических знаний для развития техники, архитектуры, приборостроения, формировать у обучающихся научно-обоснованное понимание мира, умение анализировать факты и выявлять причинно-следственные связи.
Задачи: развитие интереса, познавательной активности, самостоятельности и получение более глубоких знаний в сфере естественных наук – математики, астрономии, физики, биологии, химии, информатики
• обучающие задачи: развитие познавательного интереса к предметам естественно - научного цикла; включение обучающихся в познавательную деятельность, приобретение определенных знаний, умений, навыков по бионике, развитие мотивации к выбору профессии;
• воспитательные: формирование общественной активности личности, гражданской позиции, культуры общения и поведения в социуме, навыков здорового образа жизни;
• развивающие: развитие личностных свойств - самостоятельности, ответственности, активности, аккуратности; формирование потребности в самопознании, саморазвитии.
Формы проведения: групповые; практические, теоретические, проектно-исследовательские по избранным проблемам предметов естественно - научного цикла. Характерной особенностью общения с природой является организация научно-исследовательской деятельности по изучению экологического состояния местных экосистем, нуждающихся в охране.
Ведущие теоретические идеи, на которых базируется программа: Учение Вернадского о биосфере и ноосфере. Учение о естественном отборе. Законы экологии и закономерности эволюции. Взаимосвязь бионики с экологической морфологией, изучающей формообразование, происхождение адаптаций и жизненных форм для использования принципов жизненных форм для моделирования, биоиндикации, экологического мониторинга, экологического мировоззрения, с осознанием понятий «жизненная форма», «экологическая система организмов», «экологическая сукцессия», «морфоэкологическая эволюция», «смена жизненных форм в развитии видов», «морфо-экологическая структура биоценозов», «концепция: Я – могу познать мир, я – могу изменить мир», «функции человека в биосфере», «ноосфера».
ТРЕБОВАНИЯ К УРОВНЮ ПОДГОТОВКИ
В результате изучения курса ученик должен
знать/понимать
естественнонаучный метод познания, бионика, эволюция Вселенной, биологическая эволюция, биоразнообразие, организм, популяция, экосистема, биосфера, ноосфера; вклад великих ученых в формирование современной естественнонаучной картины мира; значимость научных исследований В.И.Вернадского в области экологической геологии, минерологи, биосферы, ноосферы; вклад ученых Тамбовской области в развитие наследия В.И.Вернадского; роль специалистов определенных профессий в поддержании устойчивого развития общества.
уметь
-
приводить примеры экспериментов и/или наблюдений, обосновывающих: клеточное строение живых организмов, уровни организации живого, приспособленность организмов к среде обитания, эволюцию живой природы, превращения энергии и вероятностный характер процессов в живой и неживой природе, взаимосвязь компонентов экосистемы, влияние деятельности человека на экосистемы;
-
объяснять прикладное значение важнейших достижений в области естественных наук, бионике для: развития энергетики, транспорта и средств связи, получения синтетических материалов с заданными свойствами, создания биотехнологий, биоиндикации, охраны окружающей среды;
-
выдвигать гипотезы и предлагать пути их проверки; делать выводы на основе экспериментальных данных, представленных в виде графика, таблицы или диаграммы;
-
работать с естественнонаучной информацией, содержащейся в сообщениях СМИ, ресурсах Интернета, научно-популярных статьях: владеть методами поиска, выделять смысловую основу и оценивать достоверность информации;
использовать приобретенные знания и умения в практической деятельности и повседневной жизни для:
-
оценки влияния на организм человека факторов среды;
-
энергосбережения;
-
безопасного использования материалов и химических веществ в быту;
-
профилактики заболеваний;
-
осознания личных действий по охране окружающей среды;
-
объяснения, почему человек представляет собой высшую степень развития живой природы
Учебно-тематический план
курса: «Бионика» или «Учимся у природы».
35 ч. (1 ч. в неделю)
№
|
Название темы
|
Все
Ч.
|
Из них
|
Форма проведения
|
Образователь-ный продукт
Презентации,
|
теория
|
Практи-ка
| -
|
Введение. Естествознание. Основные термины и понятия современной биологии. Биологическая ролевая игра: «История биологии глазами современников».
|
2
|
1
|
1
|
теоретические,
проектно-исследовательские, групповые, индивидуальные
|
Конспект, тезисы, словообразовательный анализ биологической терминологии, исторический анализ, коллективный анализ
|
|
Раздел 1. Учимся у природы.
|
Задания по формированию внутренних критериев в оценке экологических событий по отбору средств, адекватных выполняемой задаче (коллективный анализ, самоанализ)
| -
|
Тема 1. Живой организм. Лабораторный практикум (индивидуально) по группам: 1. Ткани растительных организмов. 2. Ткани животных организмов. Ролевая игра – конкурс экологических консультационных фирм: «Экосистемный подход».
Обобщение.
|
8 ч.
|
2
|
6
К1
|
теоретические,
индивидуальные;
групповые;
фронтальные;
практические задания -дилемы
|
Кластер,
Самоанализ,
практическая работа с объектами, научный отчет,
Собствеенное решение научной проблемы, принятие экологически ответственного решения, доказательства в пользу принимаемого решения по взаимодействию с природой.
| -
|
Тема 2. Организмы в естественной среде обитания.
Экскурсии: Жизнь в природных биогеоценозах. Изучение живых организмов в городской среде.
Лабораторный практикум «Изучение приспособленности живых организмов к среде обитания».
|
7 ч.
|
2
|
5
|
теоретические,
индивидуальные;
групповые;
практические
|
Схема, организация научно-исследовательской деятельности по изучению экологического состояния местных экосистем, нуждающихся в охране;
отчет по группам, индивидуально
| -
|
Тема 3. Экологическая морфология. Практическая работа «Жизненные формы». Ролевая игра: «Стрела жизни».
|
3 ч.
|
1
|
2
|
теоретические, индивидуальные; групповые; практические
|
таблица, буклет, кластер,
научный отчет,
Ежедневник планеты Земля, концептуальная таблица -мультимедийная
|
|
Раздел 2. Бионика – самостоятельное направление в науке и технике.
|
Задания с элементами научного просвещения сверстников и родителей (коллаж, стенгазета, буклет, слайд-шоу, фото – галерея, видеоролик, стихи, сказки, литературное творчество, графика, живопись, техническое творчество, моделирование, имитация экологической ситуации, работа в постоянных и динамических парах)
| -
|
Тема 4. Из истории возникновения бионики.
|
1ч
|
|
|
Комбинированный урок
|
кластер, буклет, очерк, презентация
| -
|
Тема 5. Бионика как наука. 1 ч.
|
1
|
|
|
Комбинированный урок
|
Кластер, разрешение проблемной ситуации, презентация
| -
|
Тема 6. Разделы современной бионики.
|
1 ч.
|
|
|
Комбинированный урок
|
Схема
фишбоун.
| -
|
Тема 7. Архитектурно-строительная бионика.
|
1 ч.
|
|
|
Комбинированный урок
|
Фотография, графика, живопись, слайд-шоу, презентация
| -
|
Тема 8. Нейробионика.
|
1 ч.
|
|
|
Комбинированный урок
|
Исследования по проблеме «человек - машина», доказательства преимущества нервной системы и мозга человека
| -
|
Тема 9. Бионический подход в современных исследованиях.
|
1 ч.
|
|
|
Комбинированный урок
|
Разрешение проблемной ситуации, алгоритм бионических действий
|
|
Раздел 3. «Патенты живой природы».
|
Опережающие задания проектной деятельности, фенологические наблюдения, паспортизация природных объектов.
| -
|
Тема 10. Заглянем в бюро «Патенты природы». Проектная деятельность.
|
6 ч.
|
|
6
ПД
|
|
Мультимедий-ный продукт, буклет, эксперимент. Проектная деятельность
|
|
Раздел 4. Бионика на службе современного человека.
|
Элементы реферирования дополнительной литературы, периодической печати, интернет-информации
| -
|
Тема 11. БИОНИКА - ТЕХНИКА ЖИВЫХ ОРГАНИЗМОВ. Где находят применение – эти «патенты природы».
Семинар
|
1 ч.
|
|
1
К2
|
теоретические, фронтальные, индивидуальные; групповые; практические
|
Кластер, Самоанализ, Обобщение.
|
|
Раздел 5. Ноосфера и человек.
|
Демонстрация алгоритма действия по практической деятельности в природе человечества, государств, религий и каждого человека «в рамках» ноосферного мышления
| -
|
Тема 12. Учение о ноосфере и мировая цивилизация.
|
1ч.
|
|
|
Комбинированный урок
|
Диспут по выявлению личной позиции в сфере взаимодействия человека с природой. Эссе.
| -
|
Заключительный урок курса.
|
|
|
1 ч.
|
Фронтальные, групповые,индивидуальные
|
Конференция
|
|
итого
|
35
|
|
|
|
|
Содержание
курса «Бионика» или «Учимся у природы».
Введение. 2ч. Естествознание. Основные термины и понятия современной биологии.
Биологическая ролевая игра: «История биологии глазами современников».
Раздел 1. Учимся у природы.
Тема 1. Живой организм. 8 ч.
Строение и функции биологических мембран. Мембранные липиды. Белки в мембранном бислое. Клеточный иммунитет и межклеточные контакты. Мембраны регулируют жизнь клетки. Транспорт веществ через мембраны: диффузия, осмос, пассивный и активный транспорт. Биомембраны на службе человека.
Строение, происхождение и функции тканей животных и растений.
Внешнее и внутреннее строение, видоизменения, функционирование вегетативных и генеративных органов растения.
Строение и особенности функционирования физиологических систем органов животных. Основные процессы жизнедеятельности растительных и животных организмов. Особенности регуляции процессов жизнедеятельности у растений и животных.
Организм как единое целое.
Энергетика живого – открытая система. Проблемы биоэнергетики. Обобщение.
Ролевая игра – конкурс экологических консультационных фирм: «Экосистемный подход».
Лабораторный практикум (индивидуально) и по группам:
-
Ткани растительных организмов (по группам).
-
Ткани животных организмов (по группам).
Демонстрация микропрепаратов с помощью цифрового микроскопа (работа по группам), моделей, муляжей, гербария, фото - и видео - изображения, живых объектов.
Знать:
особенности строения и проявления жизненных свойств на клеточном, тканевом, органном и организменном уровне организации живого.
Уметь:
распознавать и описывать основные части и органоиды клеток на таблицах, рисунках, схемах, при рассматривании микропрепаратов с использованием светового микроскопа;
сравнивать различные биологические объекты (клетки, ткани, органы, системы органов, организмы) и процессы, делать выводы на основе сравнения;
распознавать и описывать основные части и органоиды клеток на таблицах, рисунках, схемах, при рассматривании микропрепаратов с использованием светового микроскопа;
органы цветковых растений на живых объектах и таблицах;
органы и системы органов животных на моделях, муляжах, препаратах и таблицах;
изучать биологические объекты, проводить лабораторные наблюдения, ставить биологические эксперименты, описывать и объяснять результаты опытов; осуществлять самостоятельный поиск биологической информации в словарях, справочниках, научной и научно популярной литературе, сети Интернет;
составлять краткие тезисы выступлений, презентации по интересующим темам, представлять их аудитории.
Тема 2. Организмы в естественной среде обитания. 7 ч.
Среды жизни. Приспособленность в живом мире. Стресс - реакция. Адаптация. Глобальные проблемы человечества. Городская среда обитания: плюсы и минусы. Живые организмы как биоиндикаторы.
Экскурсии:
-
Жизнь в природных биогеоценозах.
-
Изучение живых организмов в городской среде.
Лабораторный практикум
- работа по группам или индивидуально:
«Изучение приспособленности живых организмов к среде обитания».
Ход работы:
-
Определите среду обитания предложенной особи (вариативность0 .
-
Выявите черты приспособленности к среде обитания.
-
Выявите относительный характер приспособленности.
-
Используя знания о движущих силах эволюции, объяснять механизмы возникновения приспособлений.
Демонстрация таблиц: Биосфера. Границы жизни в биосфере. Среды жизни на Земле. Приспособленности живых организмов.
Знать:
среды жизни, абиотические условия для жизни различных сред обитания: оптимум, пессимум; толерантность; стресс – реакция; адаптация и виды приспособленности; экстремальные факторы: перегрузка, невесомость, электрические и магнитные поля, ионизирующая радиация; антропогенные факторы.
Уметь:
Используя знания о движущих силах эволюции, объяснять механизмы возникновения приспособлений;
Тема 3. Экологическая морфология. 3 ч.
Основные этапы развития экологической морфологии. Жизненные формы как общебиологическое понятие. Классификация жизненных форм. Проблемы экологической морфологии. Проблемы морфоэкологической эволюции. Прикладное значение экологической морфологии.
Ролевая игра: «Стрела жизни».
Практическая работа: «Жизненные формы».
Знать: понятия экологической морфологии, ее проблемы, прикладное значение; классификацию жизненных форм; закономерности морфоэкологической эволюции.
Уметь: сравнивать, анализировать и делать выводы о явлениях природы, опираясь на знание основных закономерностей природы.
Раздел 2. Бионика – самостоятельное направление в науке и технике.
Тема 4. Из истории возникновения бионики. 1.ч.
Может ли человек достичь того же, чего достигла живая природа? На протяжении всей своей истории человек учился у природы, создавая искусственные системы по типу природных.
Крупнейший греческий философ материалист Демокрит (около 460—370 гг. до н.э.).
Прародитель бионики - Леонардо да Винчи. Его чертежи и схемы летательных аппаратов. Моделирование орнитоптера.
Бионика - это самостоятельное направление в науке и технике, использующее биологические знания для решения инженерных задач и развития техники. Бионика занимается изучением биологических систем, их свойств, принципов и закономерностей и их использованием при создании искусственных систем.
Девиз бионики: «Живые прототипы – ключ к новой технике».
Бионика - наука, пограничная между биологией и техникой, решающая инженерные задачи на основе моделирования структуры и жизнедеятельности организмов.
Бионика тесно связана с биологией, физикой, химией, кибернетикой и инженерными науками - электроникой, навигацией, связью, морским делом и др.
Лабораторные работы. Исследования, включающие основные элементы естественнонаучного метода познания.
Знать: общее расположение органов организма человека; строение животной клетки и её физиологию; тканей организма человека.
Уметь: рассматривать на готовых микропрепаратах и описывать ткани организма человека; распознавать и описывать на таблицах основные части и органоиды клетки; сравнивать клетки и ткани и делать выводы на основе сравнения.
Тема 5. Бионика как наука. 1 ч.
Современная бионика - направление кибернетики, изучающее структуры и жизнедеятельность организмов с целью использования открытых закономерностей и обнаруженных свойств для решения инженерных задач и построения технических систем, приближающихся по своим характеристикам к живым организмам.
Основные направления работ по бионике:
-
изучение нервной системы человека и животных и моделирование нервных клеток (нейронов) и нейронных сетей для дальнейшего совершенствования вычислительной техники и разработки новых элементов и устройств автоматики и телемеханики (нейробионика);
-
исследование органов чувств и других воспринимающих систем живых организмов с целью разработки новых датчиков и систем обнаружения;
-
изучение принципов ориентации, локации и навигации у различных животных для использования этих принципов в технике;
-
исследование морфологических, физиологических, биохимических особенностей живых организмов для выдвижения новых технических и научных идей.
Достарыңызбен бөлісу: |