Два типи симетрії як відображення способу життя. Способи пересування тварин

26.01.2017 606 0

Цілі уроку: формувати в учнів знання про типи симетрії тіла; визначити ознаки прогресивності двобічної симетрії порівняно з радіальною; проаналізувати взаємозалежність симетрії тіла тварин і способів руху; розвивати допитливість, пізнавальний інтерес, удосконалювати навички роботи з підручником, моделями, додатковими джерелами інформації; виховувати дбайливе ставлення до природи, спостережливість, комунікативні компетентності учнів.

Основні поняття і терміни: симетрія тіла, радіальна симетрія, двобічна симетрія, способи пересування тварин.

Обладнання: підручник, таблиці «Скелет птахів», «Скелет ссавців», «Скелет земноводних», «Скелет плазунів», «Скелет риб», додаткові джерела інформації (довідники, енциклопедії), картки із завданнями для роботи в групах.

Методи і методичні прийоми: словесні (розповідь, бесіда, пояснення, розповідь з елементами бесіди), наочні (демонстрування таблиць, схем, ілюстрацій); репродуктивні (бесіда) та пошукові (створення та розв’язування проблемних ситуацій); самостійна робота з підручником, інтерактивні методичні прийоми.

Міжпредметні зв’язки: хімія, фізика, основи здоров’я.

Тип уроку: комбінований.

Хід уроку

І. Організаційний момент

Девізом нашого уроку нехай будуть слова Генрі Форда:

Зібратися разом — це початок.

Триматися разом — це прогрес.

Працювати разом — це успіх.

ІІ. Перевірка виконання учнями домашнього завдання

Вправа «Ребус»

Учням пропонують розгадати ребуси та пояснити значення термінів.

Гра «Капелюх»

Учні заздалегідь об’єдналися у команди і підготували питання одна одній. Питання написані на картках. Їх кладуть у капелюх, і учасники команд по черзі дістають їх і відповідають.

Приклади запитань

  •  Що є основою еволюційних змін опорно-рухової системи?
  •  У яких тварин зовнішній скелет?
  •  У яких хребетних тварин немає кісткового скелета?
  •  Чим відрізняється скелет жаби від скелета річкового окуня?
  •  З чим пов’язані ці відмінності?
  •  Які особливості будови скелета птахів пов’язані з пристосуванням до польоту?
  •  Як побудований скелет земноводних?
  •  Як побудований скелет ссавців?

Про що свідчить схожість схеми будови скелетів різних хребетних тварин?

 

Гра «Ключове слово»

Розв’яжи завдання тесту та отримай ключове слово, що пов’язане з наявністю неклітинних мертвих утворів та сполучнотканинних, хрящових і кісткових, зміцнюючих живих утворів.

1. Стегнова кістка входить до складу:

н) плечового поясу; о) задньої кінцівки;

п) передньої кінцівки; р) тазового поясу.

 

2. Грудна клітка вперше з’явилася:

н) у риб; о) у земноводних;

п) у плазунів; р) у ссавців.

 

3. Особливості скелета у синього кита:

н) внутрішній хрящовий скелет;

о) внутрішній кістковий скелет;

п) зовнішній хітиновий панцир;

р) зовнішній хітиновий панцир, просочений вапном.

 

4. Визначте особливості скелета у хруща травневого:

н) внутрішній кістковий скелет;

о) внутрішній хрящовий скелет;

п) зовнішній хітиновий панцир, просочений вапном;

р) зовнішній хітиновий панцир.

 

5. Скільки хребців у шийному відділі хребта земноводних?

а) Один, кільцеподібний;

б) один, до якого прикріплені тазові кістки;

в) два, без бічних виростів;

г) від семи до десяти.

(Опора)

Прийом «Віднови інформацію» (див. додаток 3)

ІІІ. Мотивація навчальної діяльності

Розповідь учителя

Ліна Костенко писала: «Природа мудра, все створила мовчки», і це є дійсно так. Протягом усієї своєї історії люди черпали знання з природи, яка перебуває на відстані голосу, на відстані погляду і на відстані витягнутої руки. Все, що ми маємо, є у природі навколо нас. Жива природа — джерело натхнення для розвитку науково-технічного прогресу. Ідеї багатьох сучасних пристроїв і приладів людина запозичила у рослинного і тваринного світу.

Звичними стали атомні електростанції, синхрофазотрони, надзвукові літаки, кольорове телебачення, зоряні кораблі, що борознять космічний простір. І все-таки, приймаючи сьогодні як належне всі ці звершення людського генія й нічому не дивуючись, ми не перестаємо захоплюватися творіннями живої природи. Чого

тільки немає в її «патентному бюро»! Гідравлічний привід? Будь ласка, у павука. Пневматичний відбійний молоток? Ось він, у земляної оси. Ультразвуковий локатор? У кажана. Реактивний двигун? У кальмара. Точний барометр? У жаби, в’юна, п’явки. Справді, «на вигадки природа щедра». І особливо винахідливими тварини виявилися у способах пересування. Ідея використання знань про живу природу для вирішення технічних завдань належить

Леонардо да Вінчі, який намагався побудувати літальний апарат з рухомими крилами, як у птахів, і назвав його орнітоптер. Л еонардо да Вінчі писав: «Птах — діючий за математичним законом інструмент, зробити який у людській силі». Основоположник сучасної аеродинаміки М. Є. Жуковський ретельно вивчив механізм польоту птахів і умови, що дозволяють їм парити в повітрі. На підставі дослідження польоту

птахів з’явилася авіація. Ще більш досконалим літальним апаратом у живій природі володіють комахи. За економічністю польоту, відносною швидкістю та маневреністю вони не мають собі рівних у живій природі. Щоб у польоті не виникали шкідливі коливання, на кінцях крил у швидколітаючих комах є хітинові потовщення.

Зараз авіаконструктори застосовують подібні пристосування для крил літаків, тим самим усуваючи небезпеку вібрації. Вчені вивчили функцію дзижчалець мух. Під час польоту вони визначають відхилення від горизонтального положення. За принципом дзижчалець був створений прилад гіротрон, застосовуваний у швидкісних літаках і ракетах для визначення кутового відхилення стабільності польоту.

Реактивний рух, який зараз використовується в реактивних літаках, ракетах і космічних снарядах, властивий восьминогам, кальмарам, каракатицям і медузам. Усі вони використовують для плавання реакцію (віддачу) струменя води, який викидається (дослід).

Саме це дало підставу назвати кальмарів біологічними ракетами. Інженери вже створили двигун, подібний до двигуна кальмара. Його назвали водометом. У цьому двигуні вода засмоктується в камеру, а потім викидається з неї через сопло; судно рухається в бік, протилежний напряму викидання струменя води. Вода засмоктується за допомогою звичайного бензинового або дизельного двигуна. І це не повний перелік патентів живої природи.

ІV. Повідомлення теми, мети, завдань уроку

V. Вивчення нового матеріалу

Термінологічна робота

Симетрія тіла — закономірне, гармонійне розташування частин тіла відносно певної точки (центра), прямої лінії (осі) або площини, що тісно пов’язане зі способом життя.

Прийом «Віднови інформацію»

Променева симетрія характерна для тварин, що ведуть прикріплений або малорухомий спосіб життя (кишковопорожнинні, голкошкірі, сидячі форми багатощетинкових червів). Двобічна симетрія властива тваринам, які ведуть активний рухомий спосіб життя. Властива червам, наприклад, плоским, круглим, членистоногим і хребетним.

Асиметрія — це відсутність указаних типів симетрії. Її мають черевоногі молюски, раки-самітники.

Розповідь учителя

Рух — одна з основних властивостей живих організмів. Незважаючи на різноманіття існуючих способів пересування, їх можна розділити на три основні групи: Амебоїдний рух притаманний амебам і деяким окремим клітинам багатоклітинних тварин (наприклад, лейкоцитам крові). Поки у біологів немає єдиної думки про те, що є причиною амебоїдного руху. Біля клітини утворюються вирости цитоплазми, число і величина яких постійно змінюються, як змінюється і форма самої клітини.

Рух за допомогою джгутиків і війок характерний не тільки для джгутиконосців та інфузорій, воно притаманне деяким багатоклітинним тваринам і їх личинкам. У високоорганізованих тварин клітини, що мають джгутики або війки, можуть розташовуватися в дихальній, травній, статевій системах. Будова всіх джгутиків і війок практично однакова. Обертаючись або змахуючи, джгутики і війки створюють рушійну силу і закручують тіло навколо власної осі. Збільшення числа війок прискорює пересування. Такий спосіб руху властивий зазвичай дрібним безхребетним тваринам, що живуть у водному середовищі. Рух за допомогою м’язів здійснюється у багатоклітинних тварин. М’язи утворені м’язовою тканиною. Головна особливість м’язової тканини — здатність скорочуватися. За рахунок скорочення м’язів і здійснюється рух.

У круглих червів почергове скорочення поздовжніх м’язів викликає характерні вигини тіла. За рахунок цих рухів тіла черв’як рухається вперед. Кільчасті черви освоїли нові способи руху у зв’язку з тим, що в їхній мускулатурі, крім поздовжніх м’язів, з’явилися поперечні м’язи. По черзі скорочуючи поперечні й поздовжні м’язи, черв’як, використовуючи щетинки на сегментах тіла, розсовує частинки ґрунту і рухається вперед. П’явки освоїли крокуючі рухи, використовуючи для прикріплення присоски. Черевоногі молюски рухаються завдяки хвилям скорочення, що пробігає по підошві ноги. Слиз, що активно виділяється, полегшує ковзання і прискорює рух. Двостулкові молюски рухаються за допомогою м’язової ноги, а головоногі освоїли реактивний спосіб пересування, виштовхуючи воду з мантійної порожнини.

Багато ракоподібних для пересування по ґрунту використовують ходильні ноги, а для плавання їм служить або хвостовий плавець, або плавальні ноги. Будь-який із цих способів пересування можливий за наявності добре розвиненої мускулатури і рухомого з’єднання кінцівок з тулубом. У більшості членистоногих спеціальними органами пересування є не тільки ноги, але й (залежно від систематичної приналежності) інші утворення, наприклад крила у комах.

Рух усіх хребетних тварин, що мають внутрішній скелет, також здійснюється за допомогою м’язів. У риб це відбувається в основному за рахунок м’язів хвоста і тулуба, у земноводних, плазунів, птахів і ссавців — за рахунок м’язів кінцівок, які здійснюють такі види руху, як біг, стрибки, плавання, політ, лазіння і т. д. Є й інші способи переміщення — залежно від середовища проживання і способу життя.

Прийом «Творча лабораторія»

Учні об’єднуються у групи та разом розв’язують запропоновані вчителем завдання.

Група 1. У деяких вільноживучих кільчастих червів м’язи складають 60–70 % загального об’єму тіла, що можна порівняти з розвитком мускулатури у людей, які роками займаються бодібілдингом або фітнесом. Навіщо черв’якам така сильно розвинена

мускулатура.

Група 2. Чому акули, скати, кити та інші водні тварини не користуються війчастим або джгутиковим рухом?

Група 3. Відомо, що павукоподібні мають 4 пари ходильних ніг, а комахи — 3 пари. Які переваги павукоподібним дає ця особливість? А які недоліки з нею пов’язані?

Група 4. Учені тривалий час не могли визначити, як розгинаються кінцівки павука. Адже в них для цього майже немає м’язів. Водночас павуки здатні не лише швидко бігати, а й стрибати. Як їм це вдається?

Група 5. Серед безхребетних тварин досить цікавими є морські зірки. Найбільше вони приваблюють своїм способом пересування. У чому особливості руху морських зірок?

Група 6. Чи зможе миша нормально рухатись, якщо її пропорційно збільшити до розмірів слона?

Орієнтовна відповідь учнів

1. Основним механізмом руху в червів є згинання тіла. Цей тип руху можливий лише за достатнього розвитку мускулатури і певного розташування її «пластами вздовж тіла». Обидві умови виконуються у шкірно-м’язовому мішку червів. При цьому рухова мускулатура складає більше половини загального об’єму тіла.

2. Війчастий і джгутиковий типи руху ефективні лише за малих розмірів тіла тварини (до 1 мм). Це пояснюється тим, що війки і джгутики розташовані на поверхні тіла тварини, а поверхня в разі збільшення розмірів тіла збільшується лише у квадраті, у той час як об’єм і маса тіла збільшуються набагато швидше — у кубі. Тому, якби акули, скати і кити були вкриті джгутиками (або війками), вони не змогли б навіть зрушити з місця.

3. Загалом можна визнати правильними такі міркування:

  • збільшення кількості кінцівок знижує швидкість бігу;
  • проте збільшення кількості кінцівок збільшує здатність пересуватися по нерівній поверхні;
  • додаткова пара кінцівок може виконувати додаткові функції, наприклад, під час полювання за здобиччю у сплетенні павутиння;
  • збільшення кількості кінцівок полегшує для тварини швидку зміну напрямку руху, зокрема, павукам значно легше рухатися вбік;
  • оскільки кінцівки є також органами дотику, збільшення їхньої кількості сприяє розширенню «дотикового поля» навколо тварини;
  • з іншого боку, надто велика кількість функціональних одиниць у межах однієї системи значно утруднює керування ними.

4. Справді, для павуків також характерне пересування стрибками, у деяких випадках на відстань, що в десятки разів перевищує їх власну довжину. Виявляється, під час стрибка підвищується кров’яний тиск. Кров наповнює кінцівки павука, і вони із силою розгинаються, штовхаючи при цьому павука вперед і вгору.

5. Голкошкірі мають особливу, лише їм властиву водно-судинну, або амбулакральну, систему. Нижня поверхня кожного променю має безліч амбулакральних ніжок — порожнистих тонкостінних м’язових трубочок, що закінчуються присосками.Біля основи цих ніжок є м’язові мішечки — ампули. Скорочуючись, вони закачують воду в ніжки, і ніжки витягуються. Під час скорочення м’язів ніжок вода знову виштовхується в ампули. Порожнини всіх ніжок з’єднані каналом, усі радіальні канали з’єднані кільцевим каналом. Кільцевий канал з’єднаний кам’янистим каналом із мадрепоровою пластиною. Пересувається морська зірка, поперемінно працюючи різними групами ніжок.

6. Якщо мишу пропорційно збільшити до розмірів слона, то її скелет не витримає нової величезної маси. Це пояснюється тим, що міцність кісткової тканини у різних ссавців приблизно однакова, а збільшення лінійних розмірів супроводжується непропорційним збільшенням маси тіла. Наприклад, якщо всі лінійні розміри тіла певної тварини збільшити вдвічі, то маса цієї тварини збільшиться у вісім разів, а площа перерізу кісток, яка визначає їхню міцність, — лише в чотири рази.

Прийом «Хвилинка-цікавинка»

yy Метелик робить крилами 5–9 змахів на секунду, бабка — 30– 50, оса — 110, домашня муха — 115–127, бджола — 200, а комар — від 500 до 1000.

yy Абсолютним рекордсменом серед сухопутних тварин за швидкістю свого руху є гепард. Цей звір здатний бігти зі швидкістю близько 100 км/год, розганятися до максимального значення за три секунди. З такими показниками гепарди можуть обігнати навіть хороший болід, якщо наввипередки бігтимуть з машиною коротку дистанцію. Гепарди не можуть довго зберігати високі швидкості — це смертельно небезпечно для організму.

  • Вилоріг зазвичай біжить зі швидкістю не більше 50 км/год, але за небезпеки розганяється до 67–70 км/год. А друге місце в рейтингу він посів завдяки рекорду швидкості 88,5 км/год.
  • Страус теж розвиває швидкість 72 км/год (але може і до 80 км/год), а антилопа гну — ще швидше — до 90 км/год.
  • Літає швидше за всіх птахів сокіл-сапсан (350 км/год), але це під час нападу на здобич, в інший час він пересувається в повітрі повільніше (приблизно 100 км/год), тож друге місце за швидкістю польоту, яке тримає чорний стриж (180–200 км/год), можна визнати суперечливим.
  • У комах найбільш швидкісний політ демонструє метелик з грізним ім’ям яструб (53,6 км/год).
  • У плаванні найкраща швидкість у косатки (65 км/год), за нею отримує «срібло» фінвал (55 км/год) і «бронзу» дельфін (46 км/год).
  • Крила всіх літаків сконструйовані на зразок пташиних крил. А втім, інженери можуть запозичити у природи ще багато нового. «Дослідники Флоридського університету,— повідомляє журнал «Нью сайнтист»,— збудували 60-сантиметрову модель безпілотного літака з дистанційним управлінням, яка, подібно до чайки, ширяє, опускається і стрімко здіймається вгору». Чайкам удається виконувати надзвичайно складні маневри, оскільки вони вільно рухають крильми як у ліктьових, так і в плечових суглобах. Саме будову чайчиного крила взяли за основу під час конструювання крил вищезгаданого літального апарата.
  • Інженери з Фінляндії створили трактор на шести ногах, котрий, мов велетенська комаха, долає будь-які перешкоди.
  • Не всі комахи вміють літати. Вошам, блохам і постільним клопам крила тільки заважали б повзати у волосяному або пір’яному покриві господаря. Саме тому крила в усіх перелічених паразитів зредуковані.
  • Найшвидшими літунами у світі комах є великі королівські бабки, що розвивають швидкість до 10 м/с.
  • Пустельна сарана в безвітряну погоду може планерувати навіть на відстань до декількох метрів. При цьому сарана не робить жодного помаху крильцями.
  • Згідно з даними журналу Natural History наведемо приклади швидкостей, які вимірювали на відстані 500 метрів для деяких тварин. Антилопа гну розвинула швидкість до 80 км/год; лев — 80 км/год; американський верховий кінь — 76 км/год; сіра лисиця — 67 км/год; зебра, страус — 64 км/год; кролик — 56 км/год; жирафа, північний олень — 51 км/год; кіт, кенгуру — 48 км/год; слон — 40 км/год; білка — 19 км/год; свиня — 18 км/год; курка — 15 кг/год; миша — 13 км/год. Найповільнішими тваринами планети є гігантська черепаха (0,28 км/год), лінивець (0,25 км/год). Рекордсменом повільності став равлик (0,05 км/год)!

VІ. Узагальнення і систематизація знань

Прийом «Біологічний практикум»

 

Заповнення таблиці «Способи пересування тварин»

Гра «Світлофор»

Кожен учень класу має три кольорові картки (зелену, жовту, червону). Вчитель читає твердження, а учні підіймають картки (зелену — твердження правильне, жовту — твердження неповне, червону — твердження неправильне).

Твердження для гри

1. Рух — одна з основних властивостей живих організмів.

2. Двобічна симетрія, що має ділянки тіла, які симетрично повторюються навколо головної осі.

3. Формування різних видів симетрії тіла пов’язане винятково з типом живлення тварини.

4. Ходіння, біг, стрибання, плавання, махальний політ є наслідком скорочення м’язів, що спричинює рух кінцівок, якими тварини відштовхуються від ґрунту, води чи повітря.

5. Реактивний політ спостерігається в морських та прісноводних тварин, які живуть у товщі води. Тварина, стискуючи тіло, виштовхує з нього струмінь води в один бік, а сама (за законом фізики), наче ракета, летить за водою в тому ж напрямку.

6. Двобічний тип симетрії властивий переважній більшості видів тварин, а також людині.

Прийом «Складне питання»

  • Які способи пересування тварин можуть використовуватись тільки у водному середовищі, а які — у різноманітних?

Прийом «Поміркуй»

  • Чи можна стверджувати, що існує універсальний спосіб пересування в будь-якому середовищі?

Прийом «Вислови позицію»

  • Як тварини можуть утримуватися в товщі води? А як — піднятися в повітря? Чому літати набагато важче, ніж плавати?
  • Чому саме оволодіння новими способами руху стало однією з причин еволюції тварин?

VІІ. Підбиття підсумків уроку

Аналіз епіграфа

Учні зачитують епіграф, записаний на дошці, визначають, чому саме ці слова доречні на сьогоднішньому уроці.

Вправа «Квітка засвоєння»

Учні прикріплюють на дошці пелюстки квітки:

  • Зелені — все зрозуміло.
  • Сині — майже все зрозуміло.
  • Жовті — зрозуміло наполовину.
  • Оранжеві — дещо зрозуміло.
  • Червоні — нічого не зрозуміло.

VІІІ. Домашнє завдання

1) Опрацювати відповідний параграф підручника.

2) Підібрати цікаві факти з теми «Покриви тіла тварин, їх різноманітність та функції».

Поділитися в Viber Залишити свій відгук