Адаптации животных при переходе к фотосинтезу: генетический консилиум online Общая биология, 10 класс. Тема урока icon

Адаптации животных при переходе к фотосинтезу: генетический консилиум online Общая биология, 10 класс. Тема урока



НазваниеАдаптации животных при переходе к фотосинтезу: генетический консилиум online Общая биология, 10 класс. Тема урока
Дата конвертации21.05.2012
Размер149.18 Kb.
ТипУрок

Адаптации животных при переходе к фотосинтезу: генетический консилиум online


Общая биология, 10 класс.

Тема урока: Адаптации животных при переходе к фотосинтезу. Итоговое занятии по теме "Обмен веществ и энергии в клетке".


Тип урока: Семинар в форме генетического консилиума.


I. Цель урока

  • Дать возможность учащимся продемонстрировать представления о фотосинтезе и энергетическом обмене при применении их к необычным условиям биологической задачи открытого типа.

  • Актуализировать знания об адаптациях животных к условиям среды, о функционировании систем органов у человека.

  • Привлечь учеников к взаимооцениванию и самооцениванию, придавая им статус экспертов в оценке проектов в ходе генетического консилиума.

  • Формировать навыки решения биологических задач и выделения четкого единичного (атомарного) содержания тезисов.

  • Продолжить развитие общеучебных умений и навыков применения ИКТ-технологий в учебном процессе.


^ II. Учебное оборудование

Компьютерный класс с выходом в Интернет (в минимальном режиме – с электронной почтой в локальной сети), с сетевым сканером (и, по возможности, принтером).


^ III. Краткий план занятия:

Занятие рассчитано на два академических часа в компьютерном классе. В течение первого часа ученики, разделившись не группы, готовят собственные проекты и иллюстрируют их рисунками, которые сканируют и вставляют в текстовый документ (при желании можно выделить в начале урока время на проведение тестового контроля в электронном или бумажном виде, т.к. подготовка проекта может быть и короче 45 минут). В течение второго часа происходит обмен проектами по принципам генетического консилиума (ГК) с параллельным совершенствованием собственного проекта. По окончанию занятия возможно домашнее задание по завершению проектов и их презентации на следующем занятии.

^ IV. Вступительное пояснение:

Хороший прием активизации обучения – превращение учеников в экспертов, которые осуществляют взаимооценивание (и самообоучение в ходе взаимооценивания). Хотя такие задачи требуют больше времени, чем простое тестирование, эффективность ряда решений уже доказана на значительных группах испытуемых.

Подвиды экспертных процедур выделяются по:

^ А.
Процедуре:


1) процедура с личными контактами между экспертами (традиционная “дискуссия за круглым столом” – метод комиссий, методы суда, мозгового штурма и др.). В ходе дискуссии эксперт имеет возможность неоднократно высказывать суждения, учитывая точки зрения других участников (действует перманентная и неконтролируемая обратная связь). Прямые контакты экспертов зачастую приводят к проявлениям конформизма со стороны экспертов, присоединяющих свои мнения к мнению более компетентных и авторитетных экспертов даже при наличии противоположной собственной точки зрения.

2) многотуровые (итеративные) процедуры без личных контактов с контролируемой обратной связью (метод Делфи, генетический консилиум). Эксперты изолированы друг от друга, а процедура реализуется за несколько разделенных во времени туров (итераций). На каждом туре эксперт получает по обратной связи обезличенную информацию о суждениях других членов группы (часто выраженную количественно). Как правило, достаточно трех-четырех этапов для получения хорошо согласованных оценок экспертов.

^ Б. Образовательным целям:

1) Оценивание ответов, рефератов, проектов (бланковая экспертная оценка, эксперт-семинар1, метод Делфи).

2) Генерирование новых, зачастую творческих решений (мозговой штурм, ТРИЗ – теория решения изобретательских задач); они достаточно хорошо описаны в литературе и далее не рассматриваются подробно.

3) Сочетание генерирования решений с оценкой (генетические алгоритмы, коллективное принятие решений с отслеживанием и рейтингованием).

В) Форме:

1) Аналоговый вариант – устная дискуссия, обмен текстами на бумаге.

2) Сетевой ИКТ-вариант (локальный или глобальный) – размещение файлов на открытом сетевом ресурсе, рассылка по электронной почте; обсуждение в чатах и форумах, голосовых и видеоконференциях. Для совместной работы над документами могут привлекаться средства и возможности Microsoft Office и специальных продуктов для компьютерной поддержки совместной работы.


Одним из модных направлений является эволюционный менеджмент – технология решения оптимизационных задач и коллективного принятия решений на основе генетических алгоритмов2. Классическая схема генетических алгоритмов – размножение, мутации, отбор – в конкретных образовательном применении получило название генетического консилиума3 (ГК). «ГК – это способ организации коллективной работы людей, работающих совместно над единым проектом с заранее заданной целью по правилам, основанным на принципах классического генетического алгоритма и сформулированных в виде четких или нечетких инструкций организации индивидуальной работы участников проекта и их взаимодействия. Коллективный интеллект с помощью метода генетического консилиума генерирует новые идеи, комбинирует их и оставляет в проекте лучшие из них, дает экспертную оценку каждого варианта и позволяет оценить вклад каждого участника как генератора идей, “комбинатора” или эксперта, выставляя им соответствующие рейтинги.»

Хотя технология в чем-то сходна с методом мозгового штурма Осборна, есть ряд существенных отличий:




Мозговой штурм Осборна

Генетические алгоритмы (В.И. Протасов с соавт.)

Роль модератора в ходе занятия

Активная, очень важна – направляет поиск, фактически от таланта модератора зависит успех процедуры

Пассивная, минимальная – сводится к перемешиванию вариантов и их перераспределению, может быть полностью автоматизирована

Авторство

Все идеи лишаются авторства

Авторство прослеживается в течение всей деятельности, авторское право закрепляется

Отбор идей

Отдельно, специальной группой критиков

Параллельно с генерированием ответов, теми же участниками

Возможность оценивания

Низкая

Высокая, в т.ч. разные аспекты: генерирование идей – отбор и оценка – развитие идей

Область применения

Художественное творчество (совместное написание сценариев), генерирование оригинальных решений

Решение учебных задач высокой сложности, в т.ч. открытых, с неограниченным количеством правильных ответов.


Изменения, которые могут произойти у животных определенной систематической группы при переходе к фотосинтезу) – классическая открытая проблемная биологическая задача, в которой возможны разные подходы и конкретные решения. Поэтому для анализа предложенных решений используется ГК – вариант сетевого многотурового (итерационного) экспертного обсуждения с использованием ИКТ-технологий (электронной почты).

Основная работа выполняется в бланках MS Word в специально заготовленной таблице, представляющей уровни изменений и системы органов, которые они затрагивают, отслеживать и выделять вносимые на каждой итерации изменения (см. Приложение 1). Общие правила нумерации файлов (с указанием номера экспертов/групп и номера итераций) и отдельных положений внутри файлов (также с указанием номеров экспертов и итераций; атомарность идей объемом в одно предложение), включающими указание авторства при копировании решений других авторов (а то и всей цепочки идей), оглашаются и вывешиваются заранее. Обмен файлами осуществляется между группами с помощью электронной почты: работы отсылаются модератору4, который на следующей итерации пересылает каждой группе/автору по одному файлу (или два файла: выбор определяется как количеством групп, так и скоростью работы) других экспертов; что позволяет четко отграничить итерации и подчеркнуть выраженность этапов экспертной работы (по сравнению с другими онлайновыми формами работы – совместным редактированием документов, например). Роль модератора, т.о., сводится к определению правил работы (в первую очередь – количества групп, оптимальным считается 8-10 участников, индивидуальных или коллективных), синхронизации работы экспертов или групп и обмену файлами между ними, а также итоговой оценке. В работе можно отслеживать как динамику появления новых идей, в т.ч. по итерациям, так и принятия/отметания решений других экспертов. Можно облегчить модерационную функцию, предложив в конце занятия заполнить форму (для первого, «своего» проекта):

Было своих решений: ____

Чужих добавлено: ____

Чужих отвергнуто: ____

Своих (новых) добавлено: ____

Своих (старых) отвергнуто: ____

Исходя из этой информации и принятых для каждой итераций весовых коэффициентов (здесь – поле для экспериментирования),  подсчитываются баллы, полученные каждым участником/группой, и определяются рейтинги: как генераторов идей (по количеству идей, прошедших в своем – и чужих – вариантах) и как экспертов (по количеству отметенных чужих и своих идей).


^ V. Подробный конспект занятия.


Подготовительный этап.

Учителю важно определиться со стартовыми условиями и ограничениями биологического характера. Во-первых, надо определиться с систематическими группами животных, которые допускаются в задаче: от узкой (только птицы и млекопитающие) до максимально широкой (все многоклеточные животные). Выбор первого пути интереснее, т.к. у гомойотермных животных могут возникнуть существенные проблемы с терморегуляцией; но можно предложить промежуточный вариант: только позвоночные животные (см. Приложение 2). Также можно как задать в стартовых условиях, что же именно заставило эту группу животных зафотосинтезировать (например, искусственной адаптации вида к заселению других планет или адаптации в условиях катастрофически изменившейся Земли), так и оставить открытым этот вопрос.

Важно отметить, что возможно несколько разных стратегических линий решения (фотосинтез за счет водорослей-симбионтов в клетках, симбиотических пластид или модификации других органоидов, например, митохондрий; формирование органов и сопутствующие проблемы), и именно учитель осуществляет итоговую проверку решений на непротиворечивость.

Из организационных моментов, которые выполняются перед уроком, следует отметить подготовку шаблона для групп и создание набора почтовых ящиков для групп на каком-то бесплатном сервере с "говорящими" логинами (не критично, если ученики будут работать в этом почтовом ящике через вэб-интерфейс, но учителю-модератору будет удобнее работать в почтовой программе); карточки с логинами и паролями выдаются группам5 перед началом работы (приветственное письмо модератора также рассылается всем группам на их почтовые ящики).


^ Начало урока.

Объяснение (или актуализация, если рассматривалось раньше, что предпочтительнее) целей и задач занятия, способа коммуникации и подходов к оцениванию данного занятия и отчуждаемых образовательных продуктов – проектов адаптированных животных. Подчеркнуть, что ГК – ритуализированная форма экспертных взаимодействий, в нем важна своевременность и четкость выполнения экспертных процедур (на втором уроке учитель обращается к группам только "эксперты" или "уважаемый эксперт такой-то"). Подчеркнуть особенность атомарности тезисов в работе (или "молекулярности", если речь идет об узкой группе тесно связанных адаптаций – см. положение [GK1-A03] в Приложении 2). Можно привести пример фразы-описания какой-то особенности строения и предложить разделить на атомарные высказывания (например, "Митохондрии образованы двумя слоями плазматической мембраны, между которым находится межмембранное пространство; внутренняя мембрана имеет складки - кристы"). Атомарность также позволит четко и быстро заканчивать этап итерации – это как "дописали до точки" в письменных работах.

Разделение на группы, получение группами сетевых идентификаторов (и фиксация учителем соответствия групп идентификаторам), объявление задания и его ограничений. Краткое обсуждение задания, уточнение важности применения знаний о клеточных и молекулярных механизмах фотосинтеза и обмена веществ.


^ Индивидуальный проект.

Креативный этап – придумать, описать, нарисовать (на основе рисунков из Интернет или на бумаге, отсканировать). В группе удобнее, если один рисует и сканирует, другой быстро описывает в таблице, а третий организует придумывание.

Положения вносятся в бланк, атомизируются и получают коды, например:

[GK1-A01] Базовый вид – морская черепаха

GK1-A01: «GK1» - идентификатор группы, 1-я; «A» - уровень признаков (общие особенности строения животного, см. Приложение 1), «1» - номер атомарного тезиса , «0» - номер итерации (0 – исходная модель, далее – 1, 2, 3…).

По окончанию отведенного времени (25-30 минут, реже больше) групп присылают файлы модератору. Перерыв.


^ Генетический консилиум.

Перед началом этапа учитель напоминает задачи ГН – совершенствовать каждое животное (в зависимости от предварительного решения учителя группы могут параллельно дорабатывать свое животное или это будет выполнено позже; первое предпочтительнее).

Учитель/модератор пересохраняет файлы под номером итерации (если, например, исходный файл назывался GK1_0.doc, то полученный файл модератор сохраняет под именем GK1_1.doc и посылает другой группе; именно в нем эта группа и будет работать). По прошествии отведенного на итерацию времени модератор настойчиво просит сохранить файлы и прислать ему. Полученные файлы пересохраняются для следующей итерации и рассылаются другим группам.

Важно отметить, что добавляя в файл положения со своими идентификаторами, группы могут и критиковать тезисы предыдущих авторов, но не удаляя их, а помечая шрифтом «Зачеркнутый», например, так:

[GK1-Е02] связывается с гемоглобином [GK4-Е11] восстановленный продукт не свяжется с гемоглобином

[GK4-Е12] переносится в растворенном виде в мембранах эритроцитов

(4-й группе не понравился тезис 1-й о том, что восстановленный продукт будет связываться с гемоглобином, тезис удалили заменили другим).

Параллельно (особенно в паузах между отправкой файла и получением следующего) группы продолжают работы над своим животным (если они совершенствуют его с помощью решений других групп, то копируют решение вместе с идентификатором).

Учитель может указать на несколько типичных ошибок, которые достаточно распространены. Например, обычно животные в моделях учеников зеленые, хотя это и совершенно не обязательно (можно порассуждать, зачем растения зеленые, не почему, а именно зачем, какая растениям от этого польза?) Или – традиционная недооценка терморегуляции: высокогорное (парящее высоко в небе) животное с голой кожей наверняка столкнется с проблемой переохлаждения. Эти тезисы учитель может и как бы случайно произнести вслух (естественно, так, чтобы слышали все группы/участники).

В конце занятия, за 4-5 минут до конца модератор просит прислать сохраненные версии последней итерации, а также сохранить «свой» файл, например, под именем GK1_end.doc и также переслать модератору. Затем он возвращает каждой группе ее «исходный» файл с изменениями, предложенными другими группами, и объявляет домашнее задание: на следующий урок доработать свое животное и сделать презентацию, которую представить (а заодно показать долю своих и чужих решений в итоговой версии). Учитель же на следующем уроке показывает рейтинговые баллы групп и завершает оценивание.

^ Приложение 1. Бланк групповой работы


Идентификатор: ___

1 итерация: _____ 2 итерация: _____ 3 итерация: _____ 4 итерация: _____ 5 итерация: _____


Уровень

Адаптации

A. Базовый в вид, изменения в морфологии, общая характеристика




B. Изменения в поведении и образе жизни




C. Изменения в физиологии




D. Изменения в тканях и клеточных структурах




E. Изменения в биохимии




F. Внешний вид и схема основных изменений





^ Приложение 2. Пример выполнения задания


Идентификатор: GK1

1 итерация: _____ 2 итерация: _____ 3 итерация: _____ 4 итерация: _____ 5 итерация: _____


Уровень

Адаптации

A. Базовый в вид, изменения в морфологии, общая характеристика

[GK1-A01]6 Базовый вид – морская черепаха

[GK1-A02] Прозрачные "окна" в пластинах панциря кожного происхождения,

[GK1-A03] роговой слой «окон» структурирован, в виде призм, как фасетки насекомых, и выступает над поверхностью

B. Изменения в поведении и образе жизни

[GK1-В01] Замирание на поверхности воды

[GK1-В02] Быстрое погружение при опасности (выдавливание воздуха из пузырей)

C. Изменения в физиологии

[GK1-С01] Воздушные полости-отростки легких для плавучести (дрейф на поверхности – см. GK1-В01)

[GK1-С02] В скелете есть естественные просветы кровоснабжения «окон», см. рис.

Кровообращение:

[GK1-С03] Изменение в кровообращении: новая капиллярная сеть под «окнами»;

[GK1-С04] Сосуды от капиллярной сети идут в печень – см. биохимия, GK1-Е03.

D. Изменения в тканях и клеточных структурах

[GK1-D01] Роговой прозрачный слой образован призмами-световодами, аналогичными фасеткам глаза насекомых.

E. Изменения в биохимии

[GK1-Е01] При фотосинтезе образуется газообразный восстановленный продукт, который

[GK1-Е02] связывается с гемоглобином7 и

[GK1-Е03] метаболизируется в печени с выделением энергии

F. Внешний вид и схема основных изменений



[GK1-F01] «Окна» на рисунке выглядят светлыми, но на самом деле они коричнево-черные, почти черные – эффективно поглощают свет.




1 Козленко А.Г. Эксперт-семинар // Биология в школе, 1996, № 5, с. 43-44, http://www.kozlenkoa.narod.ru/seminar.htm

2 См: Холланд Дж.Х. Генетические алгоритмы // В мире науки, 1993, № 9-10, с. 32-40.

3 Протасов В.И., Витиска Н.И., Михайлов Л.В., Марухина М.В. Оценивание знаний студентов при использовании метода генетического консилиума. – Актуальные проблемы социальной работы, экономики, образования и культуры/под ред. В.С. Кукушина. Ростов-на-Дону. Новый бизнес, 2006, с.128-132. См. также http://www.keldysh.ru/pages/BioCyber/RT/Protasov.htm, http://www.sciteclibrary.ru/rus/catalog/pages/4468.html, http://www.altruism.ru:8080/sengine.cgi/5/7/8/12/42.

4 Модератором может быть не обязательно сам учитель: функция модератора достаточно проста – получать файлы, пересохранять с новым номером в соответствии с итерацией и посылать следующему участнику/группе.

5 Методика организации групповой работы, подходы к разделению на группы подробно описана в уроке "Биосинтез белков. Генетический код" (http://www.kozlenkoa.narod.ru/indexlessons.htm).

6 GK1-A01: «GK1» - идентификатор группы, «A» - уровень признаков (впоследствии тезис может переходить с уровня на уровень, но надо указать, копировать первоначальное положение), «1» - номер атомарного тезиса, «0» - номер итерации (0 – исходная модель, далее – 1, 2, 3…).

7 Потом, в ходе ГК, может оказаться, что это не лучшее решение, т.к. просто восстановленный продукт (и какой? водород? метан?) с гемоглобином не свяжется, но есть другие пути решения проблемы переноса.







Похожие:

Адаптации животных при переходе к фотосинтезу: генетический консилиум online Общая биология, 10 класс. Тема урока iconОбщая биология, экология, 11 класс Зоология, 8 класс Тема урока
Компьютер с мультимедийным проектором (большим монитором). Фильм “Avatar” на dvd, записанный на жестком диске, с закладками в программе-dvd-плеере...
Адаптации животных при переходе к фотосинтезу: генетический консилиум online Общая биология, 10 класс. Тема урока iconТема урока: Биосинтез белков. Понятие о гене. Днк источник генетической информации. Генетический код
Тема урока: Биосинтез белков. Понятие о гене. Днк – источник генетической информации. Генетический код, раздел «Органическая химия...
Адаптации животных при переходе к фотосинтезу: генетический консилиум online Общая биология, 10 класс. Тема урока iconКалендарно-тематический план 9 класс № п/п Тема раздела, урока Кол-во часов Тип урока Вид контроля, измерители
Применение при решении линейных и квадратных неравенств с одной переменной рациональных способов решения
Адаптации животных при переходе к фотосинтезу: генетический консилиум online Общая биология, 10 класс. Тема урока iconЛечебно-профилактические мероприятия
Индивидуальный подход к детям в адаптационные периоды: при поступлении в детский сад, при переходе в другую группу, после перенесённых...
Адаптации животных при переходе к фотосинтезу: генетический консилиум online Общая биология, 10 класс. Тема урока iconТема: Будь природе другом!(2 класс)
Оборудование: Красная книга, рисунки животных и растений, о которых пойдет речь на уроке; аудиокассета с записью голосов животных;...
Адаптации животных при переходе к фотосинтезу: генетический консилиум online Общая биология, 10 класс. Тема урока iconДиагностика сердечных заболеваний
В практике лечения мелких животных кардиологические нарушения составляют значительную часть случаев внутренних заболеваний. Общая...
Адаптации животных при переходе к фотосинтезу: генетический консилиум online Общая биология, 10 класс. Тема урока iconТема урока: «Растительноядные и хищные животные»
...
Адаптации животных при переходе к фотосинтезу: генетический консилиум online Общая биология, 10 класс. Тема урока iconТема урока: Греческие города-государства железного века. Греческий полис Цели урока: Формирование знаний о переходе греческого общества к эпохе «железного века»
Формирование знаний о переходе греческого общества к эпохе «железного века», о создании новых городов-государств и об особенностях...
Адаптации животных при переходе к фотосинтезу: генетический консилиум online Общая биология, 10 класс. Тема урока iconУрок физика+биология, 9класс Тема: Глаз как оптическая система
Объединение теоретического материала по теме «Глаз как оптическая система» (Физика 9 класс, авт. А. А. Пинский,В. Г. Разумовский...
Адаптации животных при переходе к фотосинтезу: генетический консилиум online Общая биология, 10 класс. Тема урока iconМетодическая разработка урока. Предмет геометрия Класс Тема урока Обобщение по теме «Теорема Пифагора». Используемый умк
Г. М. Кузнецова, Н. Г. Миндюк. «Программа для общеобразовательных школ, гимназий, лицеев. Математика. 5 – 11 класс». М.: «Дрофа»,...
Разместите кнопку на своём сайте:
Документы


База данных защищена авторским правом ©podelise.ru 2000-2014
При копировании материала обязательно указание активной ссылки открытой для индексации.
обратиться к администрации
Документы

Разработка сайта — Веб студия Адаманов