ПОСТАНОВКА ПРОБЛЕМЫ УРОКА
Лена: Мой брат собрался поступать на биологический факультет.
Подруга: Хочет стать ботаником?
Лена: Да нет. Говорит, что его интересует транскрипция и трансдукция.
Подруга: Да-а? А я думала, это что-то из лингвистики. Или из физики?..
Лена: Это из генетики. Не то из вирусологии...
• Какая проблема затронута в разговоре? Какие вопросы и знания имеют к ней отношение? Попытайтесь сформулировать эту проблему в общем виде, чтобы рассмотреть её на уроке. Сравните с вариантом авторов (с. 396).
НЕОБХОДИМЫЕ БАЗОВЫЕ ЗНАНИЯ
• Что изучает биология? (5-9 класс)
• Как она может накормить, защитить от болезней и нарушений окружающей среды? Вспомните с помощью схемы из учебника 9 класса.
1.1. Схема основных потребностей человека как живого существа
РЕШЕНИЕ ПРОБЛЕМЫ
Биология - наука о жизни
• Чем биология отличается от других наук?
Название биологии происходит от сочетания двух греческих слов: bios — жизнь и logos — слово, учение. Биология изучает все проявления жизни: разнообразие, строение и функции, распространение, происхождение и развитие (индивидуальное и историческое) организмов, их связи друг с другом и с неживым окружением.
1.2. Наскальная живопись первобытных охотников, изображающая успешную охоту
Начальные знания о живой природе восходят к опыту первобытных охот ни ков и собирателей. Им необходимо было знать, какие растения, животные, грибы опасны или ядовиты, а какие - можно использовать в пищу, чем лечиться, из чего изготовить одежду, охотничьи снасти, орудия труда, из чего и где лучше строить жильё. Они учились отличать полезные растения и животных, запоминали их свойства, места обитания, особенности использования, способы возделывания или разведения. Эти знания передавались из поколения в поколение. Принято считать, что Аристотель (384-322 гг. до н.э.) и его ученик Теофраст (372-285 гг. до н. э.) впервые научно обобщи ли знания и заложили фундамент будущей биологии.
Жизнь на Земле чрезвычайно разнообразна. Известно около 350 тыс. видов растений и более 1,5 млн видов животных. Разнообразие грибов и прокариот плохо поддаётся оценке, так как наши знания о них далеко не полны. Учёные ежегодно описывают новые виды организмов, как ныне живущих, так и вымерших в минувшие геологические эпохи. Виды слагаются в многовидовые сообщества, составляющие самую активную часть биосферы Земли. Вместе с тем каждый вид представлен множеством отдельных особей. Многоклеточные организмы состоят из органов и тканей. Те, в свою очередь, состоят из множества клеток со сложным строением, обеспечивающим взаимодействие тысяч биологически активных веществ. Живые существа - самые высоко организованные (сложно устроенные) объекты из известных во Вселенной.
Отрасли биологической науки
• В чём причина подразделения биологии на частные отрасли?
Из-за необычайной сложности и многообразия объектов исследования биология в наше время превратилась в широкую, разветвлённую область науки. Невозможно представить себе специалиста, который одинаково хорошо ориентировался бы во всём массиве биологических знаний - от биосферных закономерностей до молекулярных тонкостей биосинтеза. Поэтому современная биология включает в себя сотни специализированных отраслей. Каждая из них посвящена углублённому изучению определённых биосистем, их строения и функций (табл. 1). Они взаимодействуют, перекрываются и дополняют друг друга.
• Ознакомьтесь с отраслями биологии и способами их выделения. Какие отрасли, на ваш взгляд, не включены в таблицу?
Таблица 1
Структура биологии как комплекса частных наук о живой природе. Классификация по нескольким критериям
|
Название |
Предмет изучения |
|
1. По объектам исследования |
|
|
Систематика |
Многообразие организмов |
|
Вирусология |
Вирусы |
|
Микробиология (бактериология) |
Прокариоты (бактерии) |
|
Микология |
Грибы |
|
Ботаника |
Растения |
|
Зоология |
Животные |
|
Протистология |
Простейшие |
|
Гельминтология |
Паразитические черви |
|
Энтомология |
Насекомые |
|
Арахнология |
Паукообразные |
|
Ихтиология |
Рыбы |
|
Герпетология |
Земноводные и пресмыкающиеся |
|
Орнитология |
Птицы |
|
Териология |
Млекопитающие |
|
Антропология |
Человек |
|
Палеонтология |
Органический мир прошлых геологических эпох, изучаемый по ископаемым остаткам |
|
2. По изучаемым свойствам живого |
|
|
Морфология |
Форма и внешнее строение организмов |
|
Анатомия |
Внутреннее строение организмов, строение органов |
|
Физиология |
Процессы жизнедеятельности, функции организма, его органов и тканей |
|
Эмбриология |
Зародышевое развитие организмов |
|
Экология |
Взаимоотношение организмов друг с другом и с окружающей средой |
|
Генетика |
Наследственность и изменчивость организмов |
|
Систематика |
Классификация живых организмов |
|
Биохимия |
Химические процессы, лежащие в основе жизнедеятельности организмов |
|
Биофизика |
Физические и физико-химические процессы в живых организмах |
|
Название |
Предмет изучения |
|
3. По уровню организации исследуемых объектов |
|
|
Молекулярная биология |
Молекулярный уровень организации |
|
Цитология |
Клеточный уровень организации |
|
Гистология |
Тканевый уровень организации |
|
Анатомия и морфология |
Организменный и органный уровни организации |
|
Популяционная биология |
Популяционный уровень организации |
|
Биоценология |
Биоценотический уровень организации |
|
4. По областям практического применения |
|
|
Растениеводство |
Разведение культурных растений |
|
Животноводство |
Разведение домашних животных |
|
Селекция |
Создание новых сортов растений, пород животных, штаммов микроорганизмов |
|
Ветеринария |
Лечение животных |
|
Лесное хозяйство |
Разведение лесов |
|
Рыбоводство |
Разведение рыб |
|
Медицина |
Профилактика и лечение болезней человека |
|
Биотехнология |
Получение полезных для человека продуктов биологическим способом |
Существуют фундаментальные и прикладные биологические науки. Знание биологии необходимо экологам, агрономам, животноводам, врачам. Они также нужны и художникам-анималистам, и любителям птичьего пения, аквариумистам, голубеводам, кинологам, садоводам, служителям и волонтёрам зоопарков, заповедников, национальных и городских парков.
Роль биологии в создании научной картины мира
• Почему предмет, методы и теории биологии особенно важны для философского понимания мироустройства?
Биология изучает объекты наиболее сложные как по структуре, так и по числу одновременно влияющих на них факторов среды. Это послужило основой для совершенного развития сравнительного метода в биологии. Он позволил находить замаскированные закономерности и доказывать неочевидные взаимосвязи, от крыв дорогу к рациональному объяснению таинственных явлений, составляющих чудо жизни. Тем самым биология, как никакая другая наука, расширила философские представления о познаваемости мира.
Создание Ч. Дарвином и А. Уоллесом теории биологической эволюции стало одним из важнейших открытий науки в целом. Теория эволюции не только стала ядром всех современных биологических наук, но и подтолкнула исследователей, работающих в других областях естественных наук, к поиску закономерностей развития материи. Так, во второй половине XX века была создана теория Большого взрыва и эволюции Вселенной в целом.
Наконец, биология соединила системы естественных и гуманитарных наук, ибо человек принадлежит одновременно и миру живой природы, и миру общественных отношений.
ОБОБЩЕНИЕ НОВЫХ ЗНАНИЙ
Биология - наука, изучающая жизнь во всех её проявлениях. Разнообразие и сложность организации живого привели к разделению биологии на множество специализированных отраслей, различающихся предметом исследования. Развитие биологии внесло определяющий вклад в создание научной картины мира.
ПРИМЕНЕНИЕ ЗНАНИЙ
1. • Должен ли биолог стесняться того, что на любой вопрос по биологии он не всегда может дать исчерпывающий ответ?
2. • Как влияют на нашу жизнь достижения различных биологических наук?
3. • Каков вклад биологии в создание научной картины мира?
4. • Биолог, физик и химик поспорили о том, какая из наук самая важная для человечества. Приведите доводы каждого из них.