Рабочая программа по элективному курсу Клетки и ткани 10-11 класс

КЛЕТКИ И ТКАНИ

Элективный курс

Д. К. Обухов,д-р. биол. наук, профессор кафедры цитологии и гистологи

и Санкт-Петербургского государственного университета

В.Н. Кириленкова, заведующая кабинетом биологии Псковского областного ИПКРО

Пояснительная записка

Рабочая программа элективного курса « Клетки и ткани » полностью соответствует авторской программе « Клетки и ткани » д-ра биологических наук, профессора кафедры цитологии и гистологии Санкт-Петербургского государственного университета Д.К. Обухова и заведующей кабинетом биологии Псковского областного ИПКРО В.Н.Кириенковой.

В состав УМК «Клетки и ткани» входит программа курса, учебное пособие «Клетки и ткани», практикум с тем же названием, методическое пособие для учителя.

Предлагаемый элективный курс поддерживает и углубляет базовые знания по биологии. Он предназначен для учащихся 10-11 классов гим­назий, лицеев, школ естественно-научного (медико-биологического) про­филя общеобразовательной школы, а также учащихся, проявляющих интерес к цитологии. Изучение элективного курса поможет проверить целесообразность выбора профиля дальнейшего обучения и профессио­нальной деятельности выпускника средней школы.

Курс опирается на знания и умения, полученные учащимися при изучении биологии. В процессе занятий предполагается приобретение учащимися опыта поиска информации по предлагаемым вопросам. Уча­щиеся совершенствуют умения подготовки рефератов, докладов, сообще­ний по избранным темам.

Ведущими формами занятий предполагаются интерактивные занятия, применение компьютерных технологий, семинары, лабораторные и практические работы. Возможно возникновение дискуссий, где будут обсуждены различные точки зрения по изучаемым вопросам.

Авторы программы и авторы прилагаемых к программе учебных пособий считают, что конкретные знания являются ключом к получению новых знаний, причем не набора знаний, а системы.

Учащимся по каждой из изучаемых тем предлагается список литературы и сайтов в Интернете. Такой подход обеспечивает надежность знаний, развитие учащихся по индивидуальным образовательным маршрутам. Каждый ученик может найти ответы на свои вопросы. Деятельность ученика направляется методическим аппаратом: выделены ключевые понятия, имеются справочный материал, задания к иллюстрациям. Система творческих вопросов приучает ученика решать проблемы, используя полученные знания.

Программа рассчитана на 65 часов (из них 3-4 часа резервное время).

Части курса: общая цитология (биология клетки ) - 38 часов; сравнительная (эволюционная) гистология (учение о тканях многоклеточных организмов) - 27 часов.

Основной целью курса является создание условий для развития твор­ческого мышления, умения самостоятельно применять и пополнять свои знания через содержание курса и применение новых педагогических тех­нологий.

Задачи курса: формирование умений и навыков комплексного ос­мысления знаний в биологии, помощь учащимся в подготовке к поступ­лению в вузы, удовлетворение интересов увлекающихся цитологией и гистологией.

Основная концепция курса заключается в:

• комплексном подходе при изучении живых организмов на разных уровнях их организации (от молекулярно-клеточного до системно-орган­ного). Важно показать, что ткан и и органы всего живого построены на единой клеточной основе, имеющей общие, фундаментальные признаки и особенности;

• сравнительно-эволюционной направленности курса. При рассмотре­нии вопросов строения клетки , тканей и органов многоклеточных жи­вотных основное внимание уделяется формированию у учащихся эволю­ционного мышления при изучении живой природы во всех ее проявлениях;

• использовании самых современных молекулярно-биологических дан­ных о строении и функционировании клеточных и тканевых систем жи­вотных. Это подразумевает хорошее владение учениками основами об­щей биологии, генетики, теории эволюции, других биологических наук, а также химии, физики;

• историке-патриотическом акценте при изучении биологии. Необхо­димо не только подчеркивать интернациональный характер науки (осо­бенно на современном этапе ее развития), но и пропагандировать достиже­ния отечественных биологов, многие из которых внесли исключительный вклад в развитие биологии. Необходимо напомнить ученикам о тех био­логах, которые отстаивали свои идеи в трудный период отечественной истории в 30-50-е годы прошлого века. Многие из них поплатились жизнью за свои взгляды. Несомненны достижения и современных отече­ственных биологов в изучении клетки и тканей животных и растений;

• экологической направленности курса. Важно сформировать твердое убеждение у ребят, что неблагоприятные факторы (как внешней, так и внутренней природы), включая вредные привычки (наркотики, алкоголь, табак, стрессы, нарушенный психоэмоциональный фон), серьезно сказы­ваются на состоянии организма, затрагивая самые глубинные - молеку-лярно-генетические - основы деятельности клеток - и что с подобного рода нарушениями бороться чрезвычайно трудно и порой невозможно;

• большом объеме практических и семинарских занятий. Эта часть курса предполагает широкое использование иллюстративного материала (схемы, электронные фотографии) непосредственно на занятиях (особенно при изучении структуры клетки ), а также изучение микроскопических препаратов тканей . Необходимо широко использовать возможности ком­пьютерных классов, на занятиях по биологии работать с многочислен­ными сайтами по биологии клетки , анатомии и физиологии, имеющими­ся в настоящее время в Интернете (перечень основных открытых сайтов по разделам курса прилагается).

Контроль знаний не считаем главным в работе на занятиях. Главная мотивация работы - это познавательный интерес. Знания проверяются с помощью тестовых контрольных работ, в том числе и компьютера. При изучении отдельных тем учащиеся составляют обобщающие схемы, табли­цы, кластеры. Итогом выполнения лабораторных работ являются отчеты с выводами, рисунками. На этапе исследовательской работы оценивается уровень теоретической и практической подготовки к исследованию, спо­собность правильно оформить и эффективно представить его результаты.

В качестве основного образовательного результата выступает сфор­мированная система базовых ценностей:

• жизнь, здоровье, человек, знание, труд, терпение, успех;

• умение оперировать знаниями;

• эмоциональное отношение к окружающему миру, восприятие и отношение к нему как значимому условию своего собственного благополучия и успеха и успеха других.

Основной акцент при изучении вопросов курса должен быть направ­лен на активную работу учеников в классе в форме диалога учитель - ученик, активного обсуждения материала в форме ученик ( и ) - учени­ки), ученик - учитель.

Основные требования к знаниям и умениям учащихся Учащиеся должны знать:

• принципиальное устройство светового и электронного микроско­па;

• положения клеточной теории;

• особенности прокариотической и эукариотической клеток ;

• сходство и различие животной и растительной клеток ;

• основные компоненты и органоиды клеток : мембрану и надмембранный комплекс, цитоплазму и органоиды, митохондрии и хлоропласты, рибосомы;

• основные этапы синтеза белка в эукариотической клетке - транс­крипцию (синтез и созревание РНК) и трансляцию (синтез белко­вой цепи);

• особенности ядерного аппарата и репродукцию клеток ;

• строение вирусов и их типы, жизненный цикл вирусов, современное состояние проблемы борьбы с вирусными инфекциями;

• реакцию клеток на воздействие вредных факторов среды;

• определение и классификацию тканей , происхождение тканей в эволюции многоклеточных;

• строение основных типов клеток и тканей многоклеточных жи­вотных;

• иметь представление о молекулярно-биологических основах ряда важнейших процессов в клетках и тканях нашего организма.

Учащиеся должны уметь:

• работать со световым микроскопом и микроскопическими препа­ратами;

• «читать» электронно-микроскопические фотографии и схемы клет­ки и ее органоидов;

• изготовлять простейшие препараты для микроскопического ис­следования;

• определять тип ткани по препарату или фотографии;

• выявлять причинно-следственные связи между биологическими процессами, происходящими на разных уровнях организации живых организмов (от молекулярно-биологического до организменного);

• иллюстрировать ответ простейшими схемами и рисунками кле­точных структур;

• работать с современной биологической и медицинской литерату­рой (книгами) и Интернетом;

• составлять краткие рефераты и доклады по интересующим их темам, представлять их на школьных конференциях и олимпиа­дах;

• применять знания физических и химических законов для объясне­ния биологических процессов;

• использовать знания о клетке и тканях для ведения здорового образа жизни.

Содержание курса:

ЧАСТЬ I. ОБЩАЯ ЦИТОЛОГИЯ (БИОЛОГИЯ КЛЕТКИ ) - 35 ч

Тема 1. Введение в биологию клетки (2 ч)

Задачи современной цитологии. Клеточная теория - основной за­кон строения живых организмов. Заслуга отечественных биологов в за­щите основных положений клеточной теории.

Лабораторные работы (1 ч из резервного времени). Устройство мик­роскопа. Методика приготовления временного микропрепарата.

Тема 2. Общий план строения клеток живых организмов (4 ч)

Прокариоты и эукариоты. Сходство и различия. Животная и раститель­ная эукариотическая клетка. Теории происхождения эукариотической клетки.

Лабораторные работы. Особенности строения клеток прокариот. Изучение молочнокислых бактерий. Особенности строения клеток эукариот.

Тема 3. Основные компоненты и органоиды клеток (4 ч)

а) Мембрана и надмембранный комплекс. Современная модель стро­ения клеточной мембраны. Универсальный характер строения мембраны всех клеток.

Компьютерный урок.

Лабораторная работа. Изучение клеток водных простейших.

б) Цитоплазма и органоиды. Цитоскелет клеток - его компоненты и функции в разных типах клеток. Мембранные органоиды клетки.

Лабораторная работа. Основные компоненты и органоиды клеток.

Тема 4. Метаболизм - преобразование веществ и энергии (8ч) в) Митохондрии и хлоропласты. Типы обмена веществ в клетке. Источники энергии в клетке Гетеротрофы и автотрофы. Основные зако­ны биоэнергетики в клетках. Митохондрия - энергетическая станция клетки. Современная схема синтеза АТФ. Хлоропласты и фотосинтез. Семинар.

Лабораторная работа. Основные компоненты и органоиды клеток.

г) Рибосомы. Синтез белка. Типы и структура рибосом про- и эука­риот. Основные этапы синтеза белка в эукариотической клетке.

Итоговая тестовая проверочная работа.

Тема 5. Ядерный аппарат и репродукция клеток ( 8 ч)

а) Ядро эукариотической клетки и нуклеоид прокариот. Строение и значение ядра. Понятие о хроматине (эу- и гетерохроматин). Структура хромосом. Ядрышко - его строение и функции.

б) Жизненный цикл клетки. Репродукция (размножение) клеток. Понятие о жизненном цикле клеток - его периоды. Репликация ДНК - важнейший этап жизни клеток. Митоз - его биологическое значение. Разновидности митоза в клетках разных организмов. Понятие о «ство­ловых» клетках. Теория «стволовых клеток» - прорыв в современной биологии и медицине. Мейоз - основа генотипической, индивидуаль­ной, комбинативной изменчивости. Биологическое значение мейоза. Ста­рение клеток. Рак - самое опасное заболевание человека и других живых существ.

Лабораторные работы. Мейоз в пыльниках цветковых растений. Почкование дрож­жевых грибов.

Тема 6. Вирусы как неклеточная форма жизни (5 ч) Строение вирусов и их типы. Жизненный цикл вирусов (на примере вируса СПИДа или гепатита). Клетка-хозяин и вирус-паразит: стратегии взаимодействия. Современное состояние проблемы борьбы с вирусными инфекциями. Вакцинация - достижения и проблемы.

Практическое интерактивное занятие «Неклеточные формы жизни. Вирусы».

Тема 7. Эволюция клетки (3 ч)

Первичные этапы биохимической эволюции на Земле. Теории эво­люции про - и эукариотических клеток . Происхождение многоклеточных организмов.

Обобщающий семинар. Клетка - элементарная генетическая и струк­турно-функциональная единица живого (2 ч).

ЧАСТЬ 2. СРАВНИТЕЛЬНАЯ (ЭВОЛЮЦИОННАЯ)

ГИСТОЛОГИЯ - УЧЕНИЕ О ТКАНЯХ МНОГОКЛЕТОЧНЫХ ОРГАНИЗМОВ

Тема 8. Понятие о тканях многоклеточных организмов (2 (1) ч)

Определение ткани. Теория «Эволюционной динамики тканевых систем акад. А.А. Заварзина». Классификация тканей. Происхождение тканей в эволюции многоклеточных животных и развитие тканей в про­цессе индивидуального развития организма (онтогенезе).

Лабораторная работа.

Тема 9. Эпителиальные ткани (4 (2) ч)

Покровные эпителии позвоночных и беспозвоночных животных. Одни функции - разные решения. Кишечные эпителии. Типы пище­варения в животном мире - внутриклеточное и полостное.

Лабораторная работа. Изучение эпителиальных тканей.

Тема 10. Мышечные ткани (4 (2) ч)

Типы мышечных тканей у позвоночных и беспозвоночных живот­ных (соматические поперечно-полосатые и косые; сердечные поперечно­полосатые; гладкие).

Лабораторная работа. Изучение мышечной ткани.

Тема 11. Ткани внутренней среды (соединительная ткань) (8 (5) ч)

Опорно-механические ткани (соединительная ткань, хрящ, костная ткань). Схемы их строения и элементы эволюции опорных тканей у жи­вотных. Трофическо-защитные ткани (кровь, лимфоидная ткань, соеди­нительная ткань). Кровь. Воспаление и иммунитет. Иммунитет - поня­тие об основных типах иммунитета. Протекание иммунной реакции в организме при попадании антигена. Факторы, влияющие на функциони­рование иммунной системы: экология, вирусные и инфекционные заболе­вания, аутоиммунные заболевания. СПИД - чума XX века - смертель­ная опасность этой болезни и пути борьбы с ее распространением.

Лабораторные работы.

Тема 12. Ткани нервной системы (6 (4) ч)

Значение нервной системы как главной интегрирующей системы нашего организма. Элементы нервной ткани - нейроны и глиальные клетки. Лабораторные работы.

Работа над проектом «Экстероцепторы и поступление информации из внешней среды».

Тема 6. Заключение. Значение эволюционного подхода при изучении клеток и тканей животных и человека (2 (1) ч)

Общебиологические закономерности, открытые при изучении основ­ных структур и процессов в живой природе - основа современной мо­лекулярной биологии и медицины. Нематода и пиявка, дрозофила и крыса, стволовая клетка и культура тканей - все это модельные объекты для решения актуальных задач современной биологии и медицины.

Календарно-тематическое планирование:

№ п/п

Наименование раздела и тем

Часы учебного времени

План. дата

Факт. дата

Примечание

Введение в биологию клетки.

2

1.

Введение в биологию клетки. Вводный инструктаж.

1

4.09

2.

Лабораторная работа №1 «Устройство микроскопа». Лаб. раб.№2 «Методика приготовления микропрепаратов».

1

11.09

Общий план строения клеток живых организмов.

4

3.

Прокариоты. Лабораторная работа №3 «Особенности строения клеток прокариот».

1

18.09

4.

Эукариоты. Лабораторная работа №4 «Особенности строения клеток эукариот. Строение животных клеток»

1

25.09

5.

Лабораторная работа №5 «Особенности строения клеток эукариот Растительные эукаротические клетки»

1

2.10

6.

Теории происхождение эукариотической клетки.

1

9.10

Основные компоненты и органоиды клеток.

4

7.

Клеточная мембрана. Компьютерный урок.

1

16.10

8.

Цитоплазма и органоиды клеток.

1

23.10

9.

Лабораторная работа №6 «Основные компоненты и органоиды клеток».

1

30.10

10.

Лабораторная работа №7 «Изучение клеток водных простейших»

1

13.11

Метаболизм - преобразование веществ и энергии.

8

11.

Митохондрии и хлоропласты.Рибосомы

1

20.11

12.

Типы обмена веществ в клетке.

1

27.11

13.

Гетеротрофы и автотрофы.

1

4.12

14.

Митохондрии - энергетичес кая станция клетки. Современная система синтеза АТФ.

1

11.12

15.

Хлоропласты и фотосинтез.

1

18.12

16.

Рибосомы. Синтез белка.

1

25.12

17.

Лабораторная работа №8 «Основные компоненты и органоиды клеток».

1

15.01

18.

Обобщение по теме: «Метаболизм». Тестирование.

1

22.01

Ядерный аппарат и репродукция клеток.

8

19.

Ядро и нуклеоид.

1

29.01

20.

Жизненный цикл клетки.

1

5.02

21.

Митоз- его биологическое значение

1

12.02

22.

Разновидности митоза в клетках разных организмов. «Стволовые» клетки.

1

19.02

23.

Мейоз. Лабораторная работа № 9 «Мейоз в пыльниках цветковых растений».

1

26.02

24.

Старение клеток.

1

4.03

25.

Лабораторная работа №10«Почкование дрожжей».

1

11.03

26.

Семинар по теме: «Репродукция клеток».

1

18.03

Вирусы как неклеточная фррма жизни.

5

27.

Строение вирусов и их типы.

1

1.04

28.

Жизненный цикл вирусов.

1

8.04

29.

Проблемы борьбы с вирусными инфекциями.

1

15.04

30.

Практическое занятие: «Неклеточные формы жизни. Вирусы».

1

22.04

31.

Семинар по теме: «Вирусы».

1

29.04

Эволюция клетки.

3

32.

Первичные этапы биохимической эволюции на Земле.

1

6.05

33.

Эволюция клеток. Происхождение многоклеточных организмов.

1

13.05

34

Клетка - элементарная генетическая и струк­турно-функциональная единица живого

1

20.05

Второй год обучения. Гистология

Тематическое планирование элективного курса «Клетки и ткани»

№

Название темы

Дата по плану

Дата

фактическая

Подготовк к

ЕГЭ.

Понятия о тканях многоклеточных организмов 2 час

5.1 4.4

1

Ткани.Теория А. Заварзина.

2

Лабораторная работа №1 «Классификация тканей» .Происхождение и развитие тканей.

Тесты части

В

Эпителиальные ткани 5часов.

3

Общие признаки эпителиальных тканей.

5.1

4

Покровный

эпителий. Лабораторная работа №2 Изучение эпителиальных тканей «Препарат кожи под микроскопом»

5

Кишечный эпителий.Типы пищеварения.

6

Железистый эпителий

7

Обобщение по теме «Эпителиальная ткань»

Мышечные ткани. 6 час.

8

Типы мышечных тканей. Соматические мышцы.

9

Сердечные мышцы.

10

Гладкие мышцы.

Тесты на соответств.

11

Эволюция мышечных тканей.

12

Семинар по теме «Мышечные ткани»

13

Лабораторная работа№3 «Изучение мышечной ткани»

Ткани внутренней среды 12 час

14

Классификация тканей внутренней среды.

Работа с рисунками.

15

Соединительная ткань

16

Кровь,лимфоидная ткань.

5.3

17

Воспаление и иммунитет

5.3

18

Факторы,влияющие на иммунитет.

5.3

19

СПИД.

Задания С-1

20

Опорно-механические ткани.

5.2

21

Аллергия.

22

Лабораторная работа№4 Изучение тканей внутренней среды.

23

Семинар. Ткани внутренней среды.

24

Контрольное тестирование. Ткани внутренней среды.

Задания из сб. 100 баллов. П

25

Защита проектов по теме : «Соединительные ткани»

Ткани нервной системы 9 час.

5.4

26

Значение нервной системы.

5.5

27

Строение нейрона. Аксон и дендрит.Нейронная теория.

28

Синапс.

29

Нейросекреторные клетки.Нервные клетки беспозвоночных животных.

30

Практичекая работа №1. Изучение микрофотографий нервной ткани.

31

Защита проектов.Стресс.мозг и болезни.

32

Лабораторная

работа№ 5. Изучение нервной ткани.

33

Выполнение практических заданий по гистологии.

Выполнение заданий А,Б,С. Г1

34

Обобщение знаний по теме : «Гистология».

Выполнение заданий повышенной сложности. П

Итого: лаборатоных работ-5, практических-1

Перечень учебно-методических средств:

1. Для практических и демонстрационных занятий необходимы све­товые микроскопы.

2. Набор электронно-микроскопических фотографий и схем разных типов клеток и тканей , их компонентов (предполагается приложение к курсу в виде CD-диска).

3. Препараты по цитологии и основным типам тканей .

Перечень рекомендуемой литературы

Андреева Н.Г., Обухов Д.К. Эволюционная морфология нервной систе­мы позвоночных. 2-е изд. - СПб.: Лань, 1999.

Барнс Р., Кейлоу П., Олив., Голдинг Д. Беспозвоночные (новый обоб­щенный подход) / Пер с англ. - М.: Мир, 1992.

Белый У., Шшорх Ф. Введение в цитологию и гистологию животных / Пер. с нем. - М.: Мир, 1976.

Галактионов К.В. Современное многообразие живого и пути его становления. - СПБ.: СПбГУПМ, 2002.

Горышина Е.Н., Чага О.Ю. Сравнительная гистология тканей внут­ренней среды с основами иммунологии: Учеб. пособие. - Л.: Изд-во ЛГУ, 1990.

Грин Н., Стаут У, Тейлор Д. Биология: В 3 т. / Пер. с англ.; под ред. Р. Сопера. - М.: Мир, 1990.

Дюв К. де. Путешествие в мир живой клетки / Пер с англ. - М.: Мир, 1987.

Дюв К.де. Путешествие в мир живой клетки / Пер. с англ.; предисл. Ю.А. Овчинникова, - М.: Мир, 1987.

Жданова В.М., Гайдамович С.Я. Общая и частная вирусология. - М.: Медицина, - 1982.

Заварзин А.А. Основы частной цитологии и сравнительной гистоло­гии многоклеточных животных. - Л.: Наука, 1976.

Заварзин А.А. Сравнительная гистология: Учебник / Под ред. О.Г. Стро­евой. - СПб.: Изд-во СПбГУ, 2000.

Заварзин А.А., Харазова А.Д., Молитвен М.Н. Биология клетки: Учебник. - СПб.: Изд-во СпбГУ, 1992.

Заварзин Г.А., Колотилова Н.Н. Введение в природоведческую мик­робиологию: Учеб. пособие. - М.: Книжный дом - Университет, 2001.

Зуев В.А. Третий лик (Жизнь замечательных людей). - М.: Знание, 1979.

Из базы данных km.ra/

Карпов С.А. Строение клетки протистов: Учеб. пособие. - СПб.: ТЕССА, 2001.

Крстич Р. В. Иллюстрированная энциклопедия по гистологии чело­века. - СПб.: СОТИС, 2001.

Кусакин О.Г., Дроздов А.Л. Филема органического мира. - СПб.: На­ука, 1997.

Левитин М.Г., Левитина Т.П. Общая биология: В помощь выпуск­нику школы и абитуриенту. 2-е изд., испр. и доп. - СПб.: Паритет, 2000.

Левитина Т.П., Левитин М.Г. Общая биология: Словарь понятий и терминов. - СПб.: Паритет, 2002.

Левкович Е.Н., Погодина В.В., Засухина Г.Д., Карпович Л.М. Вирусы комплекса клещевого энцефалита. - М.: Медицина, 1969.

Мансурова С.Е., Кокуева Г.Н. Следим за окружающей средой наше­го города: Школьный практикум: 9-11 кл. - М.: ВЛАДОС, 2001.

Мозг (сборник статей) / Пер. с англ. - М.: Мир, 1982.

Мусил Я., Новикова О., Кущ К. Современная биохимия в схемах / Пер. с англ. 2-е изд. - М. : Мир, 1984.

Немечек С. Введение в нейробиологию / Пер. с чеш. - Прага.: Ави-ценум, 1978.

Парфанович М.И., Тодд Ф. Еще один губительный вирус // Междуна­родный ежегодник «Наука и человечество». 1990.

Погодина В.В., Фролова М.П., Ерман Б.А. Хронический клещевой энцефалит. - М., Наука.

Пуговкин А. Практикум по общей биологии: П