Урок 5. Історичний розвиток біології

Урок 5. Історичний розвиток біології

---

Мета уроку: Сформувати розуміння того, як з’являються біологічні знання: через взаємодію методів, технологій, моделей, експериментів і перегляд хибних уявлень.

Очікувані результати для вчителя:

Очікувані результати для учнівства:

Ключові слова

• відкриття
• факт
• гіпотеза
• спостереження
• експеримент
• моделювання
• хибне уявлення

План уроку:

1. Значення історичного розвитку біології.
2. Розвиток уявлень про кровообіг.
3. Дослідження біологічних відкриттів.
4. Рефлексія

---

Дружня порада для вчителя

Тривалість 5 хв.

Поміркуйте та дайте відповіді на питання:

• Що досліджували у часи Арістотеля? Яким чином вони могли це дізнатися? 
• Чи користуємося ми цими методами зараз?
• Чим може Вам допомогти знання історичного розвитку науки?

---

Дружня порада для вчителя

Тривалість – 5 хв.

Коротко зазначте, що історія розвитку біології сягає давніх часів, і пройшла значний шлях.

До цього розділу учнівство може звертатися виконуючи завдання із “Попрацюй самостійно”

Джерела, які можуть знадобитися для натхнення щодо історичних відкриттів з біології:

• History of biology – Wikipedia
• Учені-біологи України

---

3.1. Як змінювалося уявлення про кровообіг?

Дружня порада для вчителя

Тривалість до 15 хв:

Ідея цього завдання показати учнівству як розвивалося наукове знання щодо серцево-судинної системи (ССС): як накопичувалися знання та спростовувалися різні припущення.

Також це завдання показує використання графічних моделей та здійснює попередню підготовку до роботи з моделями далі у курсі.

Додатково про розвиток ССС можна прочитати тут: Aird, W. C. (2011). Discovery of the cardiovascular system: from Galen to William Harvey. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1538783622055179 

Допоможіть запитаннями учнівству більш глибоко розглянути схеми. Наприклад, зафіксуйте на дошці умовні позначки, які можна було б додати до схем:

• що до того, що значить який колір? стрілочки?

Зверніть увагу учнів на напрямок стрілочок. Також можна запитати їх, щодо спільного та відмінного на схемах:

• Наприклад, які органи вже були відомі усім вченим?

Розгляньте як змінювалася схема серцево-судинної системи:

1. Згідно з Ерасистратом, артерії та вени є окремими частинами організму. Вени містять кров (синій колір), а артерії містять повітря (білий колір). Їжа поглинається кишечником через ворітні вени, доставляється до печінки (чорний колір), перетворюється на кров, а потім через печінкову вену транспортується до порожнистої вени. З порожнистої вени венозна кров доставляється до всіх частин тіла.
2. Гален довів, що артерії зазвичай містять кров (червоний колір), а не повітря. Артеріальна кров утворюється в результаті проходження венозної крові через невидимі пори в міжшлуночковій перегородці (показана як перервана стінка перегородки). 
3. Реальдо Коломбо описав легеневе коло кровообігу. Однак Коломбо дотримувався давньогрецької точки зору, що кровотік у венах є відцентровим (від печінки до всіх тканин), причому лише невелика кількість потрапляє в праве серце. 
4. Вільям Гарвей виявив, що кров циркулює не тільки в легенях, але й по всьому тілу. Важливою підказкою була наявність клапанів у венах (два з них показані білим кольором). Швидше, система керується механікою серця (тепер показано чорним кольором). Передача крові з артерій до вен у легенях та периферії може відбуватися через прямі з’єднання або анастомози (як показано) або через пористість у плоті (останній механізм віддавав перевагу Гарвей).

Прочитайте твердження та визначте, до якої моделі кровообігу вони належать. Одне твердження може підходити до декількох моделей.

1. Чорним кольором позначено основний орган у серцево-судинній системі.
2. На схемі зображали рух повітря по судинах.
3. Вважалося, що кров утворюється в печінці та розходиться до органів.
4. Описано мале коло кровообігу.
5. Камери серця сполучені між собою маленькими отворами.
6. Кров циркулює замкнено по всьому тілу.
7. Серце забезпечує безперервний рух крові.

Відповідь:

1. всі
2. A, B.
3. A, С.
4. C
5. B
6. D
7. D

Дружня порада для вчителя

Чому твердження про «основний орган» підходить до усіх схем, що визначала автори як основний зміст?

Об’єднайтесь у пари, обговоріть та сформулюйте у парах “Яке хибне уявлення було притаманне моделі (А, В, С)?”:

А. __________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ В. __________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ С. __________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

3.2. Чи виникає життя саме по собі?

Дружня порада для вчителя

Тут варто звернути увагу на те, що дослідження часто починаються із питання? Тобто людині просто цікаво. І експерименти допомагають знайти відповіді на свої питання, спростувати або підтвердити гіпотези.

Це завдання як і попереднє в цьому блоці попередньо ознайомлює з експериментами про які буде далі в курсі більш детально.

У 17–18 ст. люди бачили, що м’ясо “само” покривається червами — логічний висновок: життя виникає з неживого.Однак інколи цього не відбувається (червів немає). Розгляньте експеримент Луї Пастера та поясніть до якого висновку він прийшов? Наведіть аргументи.

---

Заповніть таблицю відповідно до наведеного прикладу. Додайте два приклади відкриття за власним вибором.

Історичний приклад відкриття у біології	Який метод використано?	Що саме дозволив побачити / перевірити цей метод?	Яке уявлення існувало ДО?	Що змінилося ПІСЛЯ?
Антоні ван Левенгук описав інфузорії, бактерії (назвав «анімалькулами», еритроцити та сперматозоїд	Мікроскопія (значно вдосконалив)	Побачити мікроорганізми, клітинні структури	Є лише видимі живі організми	Були розширені межі спостереження, і далі було виявлено ще багато різних мікроорганізмів
Розалінда Франклін відкриття структури ДНК

---

Метод «3–2–1»:

• 3 речі, які змінили моє уявлення про біологію.
• 2 методи, без яких сучасна біологія неможлива.
• 1 висновок про розвиток науки.

__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Урок 5. Історичний розвиток біології

---

Мета уроку: Сформувати розуміння того, як з’являються біологічні знання: через взаємодію методів, технологій, моделей, експериментів і перегляд хибних уявлень.

Очікувані результати для вчителя:

Очікувані результати для учнівства:

Ключові слова

• відкриття
• факт
• гіпотеза
• спостереження
• експеримент
• моделювання
• хибне уявлення

План уроку:

1. Значення історичного розвитку біології.
2. Розвиток уявлень про кровообіг.
3. Дослідження біологічних відкриттів.
4. Рефлексія

---

Дружня порада для вчителя

Тривалість 5 хв.

Поміркуйте та дайте відповіді на питання:

• Що досліджували у часи Арістотеля? Яким чином вони могли це дізнатися? 
• Чи користуємося ми цими методами зараз?
• Чим може Вам допомогти знання історичного розвитку науки?

---

Дружня порада для вчителя

Тривалість – 5 хв.

Коротко зазначте, що історія розвитку біології сягає давніх часів, і пройшла значний шлях.

До цього розділу учнівство може звертатися виконуючи завдання із “Попрацюй самостійно”

Джерела, які можуть знадобитися для натхнення щодо історичних відкриттів з біології:

• History of biology – Wikipedia
• Учені-біологи України

---

3.1. Як змінювалося уявлення про кровообіг?

Дружня порада для вчителя

Тривалість до 15 хв:

Ідея цього завдання показати учнівству як розвивалося наукове знання щодо серцево-судинної системи (ССС): як накопичувалися знання та спростовувалися різні припущення.

Також це завдання показує використання графічних моделей та здійснює попередню підготовку до роботи з моделями далі у курсі.

Додатково про розвиток ССС можна прочитати тут: Aird, W. C. (2011). Discovery of the cardiovascular system: from Galen to William Harvey. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1538783622055179 

Допоможіть запитаннями учнівству більш глибоко розглянути схеми. Наприклад, зафіксуйте на дошці умовні позначки, які можна було б додати до схем:

• що до того, що значить який колір? стрілочки?

Зверніть увагу учнів на напрямок стрілочок. Також можна запитати їх, щодо спільного та відмінного на схемах:

• Наприклад, які органи вже були відомі усім вченим?

Розгляньте як змінювалася схема серцево-судинної системи:

1. Згідно з Ерасистратом, артерії та вени є окремими частинами організму. Вени містять кров (синій колір), а артерії містять повітря (білий колір). Їжа поглинається кишечником через ворітні вени, доставляється до печінки (чорний колір), перетворюється на кров, а потім через печінкову вену транспортується до порожнистої вени. З порожнистої вени венозна кров доставляється до всіх частин тіла.
2. Гален довів, що артерії зазвичай містять кров (червоний колір), а не повітря. Артеріальна кров утворюється в результаті проходження венозної крові через невидимі пори в міжшлуночковій перегородці (показана як перервана стінка перегородки). 
3. Реальдо Коломбо описав легеневе коло кровообігу. Однак Коломбо дотримувався давньогрецької точки зору, що кровотік у венах є відцентровим (від печінки до всіх тканин), причому лише невелика кількість потрапляє в праве серце. 
4. Вільям Гарвей виявив, що кров циркулює не тільки в легенях, але й по всьому тілу. Важливою підказкою була наявність клапанів у венах (два з них показані білим кольором). Швидше, система керується механікою серця (тепер показано чорним кольором). Передача крові з артерій до вен у легенях та периферії може відбуватися через прямі з’єднання або анастомози (як показано) або через пористість у плоті (останній механізм віддавав перевагу Гарвей).

Прочитайте твердження та визначте, до якої моделі кровообігу вони належать. Одне твердження може підходити до декількох моделей.

1. Чорним кольором позначено основний орган у серцево-судинній системі.
2. На схемі зображали рух повітря по судинах.
3. Вважалося, що кров утворюється в печінці та розходиться до органів.
4. Описано мале коло кровообігу.
5. Камери серця сполучені між собою маленькими отворами.
6. Кров циркулює замкнено по всьому тілу.
7. Серце забезпечує безперервний рух крові.

Відповідь:

1. всі
2. A, B.
3. A, С.
4. C
5. B
6. D
7. D

Дружня порада для вчителя

Чому твердження про «основний орган» підходить до усіх схем, що визначала автори як основний зміст?

Об’єднайтесь у пари, обговоріть та сформулюйте у парах “Яке хибне уявлення було притаманне моделі (А, В, С)?”:

А. __________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ В. __________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ С. __________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

3.2. Чи виникає життя саме по собі?

Дружня порада для вчителя

Тут варто звернути увагу на те, що дослідження часто починаються із питання? Тобто людині просто цікаво. І експерименти допомагають знайти відповіді на свої питання, спростувати або підтвердити гіпотези.

Це завдання як і попереднє в цьому блоці попередньо ознайомлює з експериментами про які буде далі в курсі більш детально.

У 17–18 ст. люди бачили, що м’ясо “само” покривається червами — логічний висновок: життя виникає з неживого.Однак інколи цього не відбувається (червів немає). Розгляньте експеримент Луї Пастера та поясніть до якого висновку він прийшов? Наведіть аргументи.

---

Дружня порада для вчителя

Тривалість 15 хв.

Заповніть таблицю відповідно до наведеного прикладу. Додайте два приклади відкриття за власним вибором.

Історичний приклад відкриття у біології	Який метод використано?	Що саме дозволив побачити / перевірити цей метод?	Яке уявлення існувало ДО?	Що змінилося ПІСЛЯ?
Антоні ван Левенгук описав інфузорії, бактерії (назвав «анімалькулами», еритроцити та сперматозоїд	Мікроскопія (значно вдосконалив)	Побачити мікроорганізми, клітинні структури	Є лише видимі живі організми	Були розширені межі спостереження, і далі було виявлено ще багато різних мікроорганізмів
Розалінда Франклін відкриття структури ДНК

---

Дружня порада для вчителя

Тривалість 5 хв.

Метод «3–2–1»:

• 3 речі, які змінили моє уявлення про біологію.
• 2 методи, без яких сучасна біологія неможлива.
• 1 висновок про розвиток науки.

__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________