На чтение: ≈ 14 мин.Цель: Сквозь призму философских категорий «хаос» и «порядок» рассмотреть наиболее важные аспекты эволюции и функционирования клеток, спроецировать полученные знания на оценку и корректировку собственной позиции по отношению к окружающим, собственной жизни и здоровью.
Задачи:
1. Показать, что изменение стратегий выживания клетки в ходе ее эволюции – путь от хаоса к порядку, показать важность понимания категорий «порядок», «хаос», «свобода» для формирования научной картины мира.
2. Способствовать формированию у детей подхода к изучению предметов и явлений с разных точек зрения, опираясь на методические приемы различных наук.
3. Способствовать формированию способности проводить аналогии между предметами и явлениями, выявлять общие закономерности и частные различия.
4. Помочь учащимся в выработке собственных мировоззренческих взглядов.
5. Способствовать формированию стремления к здоровому образу жизни.
Ход урока
Притча о порядке
Однажды голова одной змеи поссорилась со своим хвостом. Хвост говорит голове: «Я должен быть впереди». Голова отвечает: «Всегда я была впереди. Почему же вдруг должно быть иначе?» В результате голова, как всегда, оказалась впереди. Хвост же обвился вокруг дерева, и голова не могла двинуться вперед. Тогда она пустила вперед хвост. Не успев далеко уйти, змея тут же свалилась в огненную яму и там сгорела.
Учитель: Некоторые вещи в этом мире всегда остаются незыблемыми. Тема сегодняшнего урока: «Хаос и порядок». Что вы понимаете под понятиями «хаос» и «порядок»?
Материалы для обсуждения
В «Теогонии» Гесиода мы видим, что хаос породил всех богов, то есть из хаоса происходят все известные нам греческие божества – от громовержца Зевса до Гекатонхейров, имеющих много форм. В Китае хаос изображали в виде круга или яйца, из которого возникает все. В Древней Индии говорится о великих циклах хаоса – Пралайях либо Маха-Пралайях. В течение Маха-Пралайи спит жизнь, спит все, и согласно древним книгам не существует ни моря, ни земли, ни звездного неба. Более древние тибетские тексты, например созданная еще до Будды Книга Дзиан, говорят о том же – вначале не существовало ничего, все было в состоянии ожидания. В представлении жителей древнего Шумера, Вавилона и всех народов, населявших Восточные горы и область между Тигром и Евфратом, хаос – это некий огромный предмет или большой диоритовый камень, который возник из черных, неведомых вод, и этим водам невозможно дать определение. И в библейском Ветхом Завете, который христиане заимствовали у евреев, говорится, что вначале ничего не было, и Бог создал землю и небеса. В древних традициях хаос – начало всего.
Современная теория эволюции: вначале был Большой взрыв, возникла Вселенная, в которой начался процесс упорядочивания вещества и образования галактик, звездных систем и т. д.
Итак, мы видим, что все народы во все времена и по всей Земле задавали себе тот важнейший вопрос, который волнует сегодня и нас с вами: что такое хаос, что такое порядок, что мы можем узнать о них, насколько это важно для нас, как применить это в жизни?
Этап 1. Класс разбивается на 2 группы – физиков и лириков.
Задание группам: выбрать стратегию поведения в случае, если…
1-я группа – для выживания тебе приходится надеяться только на себя;
2-я группа – ты часть сообщества, в котором гибель некоторых членов группы может привести к гибели всего сообщества.
Можно продолжить фразу: «Для того чтобы выжить, я должен…».
Записать на доске в два столбика.
Время выполнения – 3 мин.
Вывод: существуют две модели поведения – коллективистская и индивидуалистическая.
Учитель: Какую стратегию поведения должна использовать клетка?
Дети: Это зависит от того, является она частью одноклеточного или многоклеточного организма.
Давайте посмотрим на эволюцию клетки с точки зрения изменения модели поведения:
4,5-7 млрд лет назад – образование Земли;
3,5 млрд лет назад – появление клеток без ядра;
2 млрд лет назад – появление клеток с ядром;
720 млн лет назад – появление многоклеточных организмов.
Эволюция клеток как отдельных организмов шла более 2 млрд лет. Клетки учились жить друг с другом 500 млн лет. Как часть многоклеточного организма они живут 700 млн лет.
Какие структуры должны были максимально измениться в клетке, чтобы новая стратегия поведения закрепилась и передавалась из поколения в поколение?
Появление ДНК и было тем отправным моментом, который привел к образованию живого и упорядочиванию материи.
Этап 2. ДНК.
Учитель: А что вы знаете о ДНК?
Ответы детей.
Учитель: Это взгляд специалистов какой области знаний?
Дети: Химики, биологи.
Учитель: Для полного представления о предмете необходимо рассмотреть его со всех сторон. Сегодня мы рассмотрим клетку глазами физиков и лириков.
Группы получают тексты для работы.
Задание: Выявить характерные особенности ДНК, рассматривая ее глазами ученых – физиков или литераторов. Кратко записать по 5 основных положений. Сделать вывод о том, что такое ДНК.
1-я группа. Физики.
1. Состояние – твердое тело – апериодический кристалл.
2. Прозрачность – прозрачна как стекло.
3. Проводимость – изолятор.
4. Способность поглощать УФ-лучи – поглощает, чувствительна.
5. Особенности плавления – плавится в широком интервале температур.
Вывод: ДНК – это физическое тело с особыми свойствами.
2-я группа. Литераторы.
Информация в ДНК записана в виде 64 триплетов, которые кодируют 21 аминокислоту. Эти кодоны можно представить в виде букв.
Тогда мы сможем прочитать код так:
ГЛАЗАГОЛУБЫЕ.ВОЛОСЫРУСЫЕ.ХАРАКТЕРНОРДИЧЕСКИЙ.
Удивительным можно считать следующий факт: на одном и том же участке ДНК может быть записана информация о двух белках. Как же это может быть? Представьте себе, в руки вам попала книга, в которой промежутков между словами нет, а слова разделяются стрелками. Сверху строк стоят одни стрелки, а внизу – другие.
НАПОЛЕОНКОСИЛТРАВУПОЛЯКИПЕЛИСОЛОВЬЯМИ.
В языке встречаются фразы-перевертыши.
ИСКАТЬТАКСИ
НАЖАЛКАБАННАБАКЛАЖАН
РИСЛИНГСГНИЛСИР
В ДНК чаще встречаются перевертыши, которые читаются одинаково в каждой из цепей в противоположном направлении.
ГААТТЦ
ЦТТААГ
Сходство ДНК и письменности, языка:
1. Возможность передачи информации (наличие символов, шифра).
2. Материальные носители информации – ДНК и звук. Ген не является признаком, так же как и слово не является предметом, который оно обозначает (произвольность знаков). Слово наделяем смыслом мы, ген реализуется посредством белка.
3. Открытость – в развитом языке слова могут комбинироваться в сколь угодно длинные предложения и сочетания, как и гены в хромосомах.
4. Неизбежное накопление случайных ошибок – мутации ДНК, новые формы слова в языке (внесение новых слов в словари).
5. Новое – результат слияния информации из двух и более источников.
Получение непохожих организмов путем размножения (слияние информации), в науке новые идеи рождаются на стыке наук, в головах людей, получивших информацию как минимум из двух источников.
Вывод: Последовательность нуклеотидов ДНК – это такой же канал информации, как письменность, язык. Оба канала информации имеют первостепенное значение для человечества. ДНК служит для передачи информации об особенностях функционирования организма, письменность – о знаниях и культурных ценностях, накопленных человечеством.
Этап 3. Раковые заболевания.
Учитель: Что произойдет, если наследственная информация изменится настолько, что заставит клетку вернуться к индивидуалистической модели выживания?
Дети: Рак.
Учитель: Как ведут себя раковые клетки?
Беседа с учениками. Особенности поведения раковой клетки.
1. Способна к неограниченному самовоспроизведению.
2. Способна жить и размножаться в любом месте организма.
3. Способна перемещаться на большие расстояния.
4. Не реагирует на сигналы, поступающие от других клеток и организма в целом. В ней обнаружены мутации генов «социального» поведения.
Первые три пункта сходны с особенностями функционирования стволовых клеток. Только стволовая клетка, прибыв в нужное место, подчиняется воле целого и становится клеткой этого органа, а раковая живет самостоятельной жизнью.
Вывод: Рак – это аномальная регенерация.
Учитель: Как вы думаете, как соотносятся понятия «хаос» и «свобода»? Если каждый делает то, что хочет, это свобода? Хаос?
Учитель: Тело каждого из вас – лучший пример воплощения порядка и гармоничной системы. Все эти особенности закреплены в молекуле ДНК. Друзья мои, порядок – это не есть нечто суровое, жесткое, застывшее. Вы видели, как летят большие птицы? Беспорядочно или организованно? Несомненно, организованно. Порядок есть и у гор, и у рек, в организации клетки и принципах передачи генетической информации. В природе все уравновешено, что лишний раз доказывает нам важность порядка глубинного, основополагающего.
С чего начать путь к порядку? С себя. Научитесь познавать себя, различать, где начинается и где заканчивается собственная физическая, психическая часть. Где я, кто я? Что я могу? Мы не сделаем мир лучше лозунгами на стенах. Сначала мы должны стать лучше сами и попытаться заразить своим примером родственников, друзей, одноклассников, а значит, совершить настоящее открытие, вновь встретившись со своим «я».
Что нужно сделать, чтобы сообщество наших клеток выжило?
1. Организм имеет систему защиты – снаружи иммунная система, которая следит за количеством клеток, внутри специальные белки – стражи генома (в их обязанности входит обнаружение нарушений в генетическом аппарате клетки, остановка ее деления и исправление этих нарушений и, если последнее оказывается невозможным, быстрое и безболезненное уничтожение клетки, представляющей опасность для организма, – апоптоз).
2. Чтобы выжить, необходимо уничтожить раковые клетки, не допустить дальнейшего роста. То есть необходимы операция, химиотерапия и облучение.
3. Что еще может помочь?
Влюбленность. История про молодого человека с 4-й стадией рака: ему оставалось жить 1-2 недели, встретил любимую, рак отступил на 2 года.
Вера. Молитва изменяет структуру воды (снежинки), мужчина с неоперабельным раком после обретения веры живет уже три года.
Психологический настрой (ощущение нужности, наличие благородной цели). История о том, как пожилой человек после операции выжил благодаря тому, что почувствовал себя нужным внучке.
И вот тут мы переходим к еще одной загадке. Как нематериальное может принять участие в изменении стратегии выживания вполне материальных «взбунтовавшихся» клеток?
Какие взгляды и мировоззренческие позиции помогут выжить человечеству? Уважение, вера, любовь, совесть.
Елена КЛИМЕНКО, учитель биологии гимназии №24, лауреат конкурса «Учитель года России-2009», Калуга
Выбор читателей
Комментарии