Методологические основы отбора содержания учебного материала о строении и жизнедеятельности простейших в вузовской дисциплине «Зоология»
- Авторы: Ефимова Н.В.1, Ламехов Ю.Г.1, Ламехова Е.А.1
-
Учреждения:
- Южно-Уральский государственный гуманитарно-педагогический университет
- Выпуск: Том 10, № 2 (2021)
- Страницы: 252-259
- Раздел: Педагогические науки
- URL: https://snv63.ru/2309-4370/article/view/78128
- DOI: https://doi.org/10.17816/snv2021102305
- ID: 78128
Цитировать
Полный текст
Аннотация
В работе проанализированы методологические основы отбора содержания учебного материала о строении и жизнедеятельности простейших организмов в вузовской дисциплине «Зоология» при подготовке бакалавров профиля «Биология. Химия» по направлению «Педагогическое образование». Проверена гипотеза о том, что методологическими основами изучения одноклеточных животных являются достижения биологических наук, а также сформулированные методологические конструкты, основанные на признании экологического и эволюционного подходов. В качестве методов исследования использованы общенаучные методы теоретического познания, а также методы, применяемые на эмпирическом и теоретическом уровнях познания. Методологическими основами отбора содержания учебного материала о строении и жизнедеятельности простейших организмов в вузовской дисциплине «Зоология» являются: общие свойства живых организмов, уровни организации жизни, идеи развития и структуры, эколого-эволюционный подход, описание коэволюционных процессов и роли познавательных моделей. Принадлежность одноклеточных организмов к клеточному уровню организации жизни не препятствует их описанию с учетом структурно-функционального подхода с обоснованием тесной связи процессов жизнедеятельности одноклеточных и многоклеточных организмов. Методологические установки, действующие в биологическом познании, связаны с ориентацией на идею развития и организации. Изучение биологии одноклеточных организмов с учетом названных идей ориентируется на экологические и эволюционные аспекты. Сформулированный подход важен с практической и теоретической точек зрения. К аспектам практического применения знаний о биологии простейших относится, например, изучение их роли в жизнедеятельности биосферы. Эволюционные аспекты в описании простейших животных реализуются на филогенетическом и онтогенетическом уровнях.
Полный текст
Возникновение и развитие биологии как системы знаний о живой природе связано с изучением биологических объектов и явлений. В зависимости от уровня знаний и их практического значения изменялось отношение к биологии как науке. Одновременно изменялся характер изучения биологических объектов и закономерностей. Это проявлялось в выборе методов обучения, отборе содержания и учете других аспектов методического характера.
Возрождение наук биологического цикла, начавшееся с XV–XVIII веков, привело к интенсивному развитию ботаники, зоологии и других наук частного характера. С возникновением эволюционных идей, появлением экологического подхода и переоткрытием законов наследования признаков оформляются науки общебиологического цикла. Развитие этих наук происходит при сохранении тесного контакта с частными биологическими дисциплинами [1].
Развитие биологии, как и других наук, привело к увеличению объема научной информации, которой необходимо овладевать при получении образования по выбранному направлению. В сложившей ситуации возникает необходимость отбора содержания и объема информации, включаемой в образовательный процесс. Для реализации этой задачи необходимо учитывать уровень развития науки, основные тенденции ее развития и методические подходы, применяемые в образовательном процессе.
Эволюционный подход, оказывающий влияние на современное состояние биологических наук, играет важную роль при изучении филогенеза животного мира [2] и биологических особенностей животных [3]. Вариантом реализации эволюционного подхода при изучении биологии выступает коэволюционный подход, который может быть применен при изучении закономерностей эволюционного процесса [4]. Перспективным, с нашей точки зрения, является естественнонаучный подход при изучении общих закономерностей эволюционного процесса или отдельных тем из курса синтетической теории эволюции [5; 6].
И.К. Лисеев (2001), описывая закономерности развития биологического познания, приходит к выводу о ведущей роли двух методологических конструктов: идеи развития и идеи организации [7]. Названные конструкты проявляются в виде эволюционизма и экологического подхода на всех уровнях организации жизни.
В настоящее время формируется концептуальный подход в освоении, например, такой дисциплины, как «Естественнонаучная картина мира». Названная учебная дисциплина позволяет формировать глобальные представления о современном материальном мире. Глобальное понимание протекающих процессов, доказательство их единства, установление аналогий и выстраивание элементов курса обеспечит реализацию концептуального подхода при изучении курса «Естественнонаучная картина мира» [8].
Таким образом, прогресс в области научных знаний биологического характера определяет необходимость решения такой проблемы, как выбор критериев для отбора содержания при изучении биологических объектов и биологических явлений.
Объектом данного исследования являются методологические основы формирования представлений о строении и жизнедеятельности простейших.
При проведении исследования реализовывалась проверка следующей гипотезы: методологическими основами изучения строения и жизнедеятельности одноклеточных животных являются достижения биологических наук частного и общего характера, а также методологические конструкты, основанные на экологическом и эволюционном подходах.
Цель исследования: анализ роли достижений биологической науки и методологических конструктов в изучении строения и жизнедеятельности одноклеточных животных (простейших).
Для реализации поставленной цели были определены следующие задачи:
- Обоснование актуальности изучения строения и жизнедеятельности одноклеточных организмов с учетом современного уровня развития биологической науки.
- Характеристика роли методологических основ современной науки в формировании представлений о строении и жизнедеятельности простейших.
- Оценка роли современных представлений о строении и жизнедеятельности эукариотических клеток в характеристике одноклеточных животных.
- Анализ варианта тестового контроля знаний по строению и жизнедеятельности одноклеточных животных.
Методы исследования
В ходе работы были использованы общенаучные методы теоретического познания (идеализация, индукция и дедукция), а также методы, применяемые на эмпирическом и теоретическом уровнях познания (анализ и синтез).
На основании ряда теоретических исследований нами выяснено, что зарождение и развитие системы биологических знаний сопровождалось увеличением объема знаний о видах живых организмов. В зависимости от цели изучения и технической оснащенности объектами исследования становились представители разных систематических групп. Микроскопические размеры простейших явились одной из причин их позднего, по сравнению с другими организмами, открытия и последующего изучения. Наука об одноклеточных организмах появилась во второй половине XVII века, когда А. Левенгук (1632–1723) при помощи микроскопа изучил и описал довольно большое количество разнообразных микроорганизмов.
В 1718 году французский естествоиспытатель Л. Жобло (1645–1725) написал книгу, в которой обсуждал возможные варианты применения микроскопа. Интерес к микроскопической технике позволил ученому впервые описать некоторые детали строения одноклеточных организмов. В 1755 году Р. фон Розенхоф (1705–1759) описал «маленького протея», который являлся, скорее всего, представителем вида Amoeba proteus Pal. Одним из переломных этапов в изучении простейших считается работа Ф. Дюжардена (1801–1860). Ученый пришел к выводу о том, что тело корненожек состоит из простого комочка живого вещества, получившего название «саркода». Этот термин, в свою очередь, привел к появлению названия класса Sarcodina. Новые подходы для изучения одноклеточных организмов и систематизации собранных материалов появились после того, как была сформулирована клеточная теория, основные положения которой стали активно применять и при изучении простейших. Совокупность всех одноклеточных организмов растительной и животной природы Э. Геккель в 1866 году назвал протистами. Введенный термин не привел к забвению термина «простейшие», который был предложен в 1817 г. немецким зоологом Г. Голдьфусом (1782–1848). Некоторое время протозоология развивалась в рамках европейских границ, но с конца XIX века приобрела заинтересованных сторонников во многих государствах [1; 9; 10].
Актуальность протозоологических исследований может быть обоснована следующими положениями:
– простейшие организмы являются этапом в переходе материи от неживого состояния к живому;
– простейшие, имеющие примитивное строение, являются представителями древнейших групп организмов в условиях Земли;
– изучение одноклеточных животных позволяет сформировать представления о первичных вариантах клеточного эукариотического уровня организации жизни на Земле;
– одноклеточные животные – один из объектов, используемый при изучении особенностей протекания эволюционных процессов в древнейшее время;
– одноклеточные животные используются в качестве объектов при проведении цитологических исследований, а также выступают в качестве модельных объектов при проведении молекулярно-биологических и биохимических исследований;
– простейшие организмы – перспективная группа живых существ в такой сфере практической деятельности человека, как биотехнология.
Перспективы использования одноклеточных животных, при соответствующих условиях, могут быть связаны с разработкой теоретических аспектов синтетической теории эволюции. Современный уровень развития представлений о закономерностях эволюции недостаточно разработан для молекулярного и клеточного уровней организации жизни. В соответствии с этим одноклеточные животные могут быть использованы в качестве объектов для проведения исследований [11].
Методологические основы формирования представлений о строении и жизнедеятельности простейших
С учетом современного состояния и уровня развития естественных наук, представляется возможным назвать следующие методологические основы, определяющие содержание современных представлений об одноклеточных животных как элементарных биологических системах:
– общие свойства живых организмов;
– современные представления об уровнях организации жизни в условиях биосферы;
– значение ведущих методологических конструктов: идеи развития и идеи структуры;
– эколого-эволюционный подход к описанию процессов, происходящих в экосистемах;
– коэволюционные процессы в экосистемах различного уровня;
– познавательные модели в истории культуры.
Общие свойства живых организмов
Перечень параметров биологических систем, относящихся к общим свойствам живых организмов, представлен с разной степенью полноты в доступных учебниках и учебных пособиях [12–17]. Все живые организмы имеют следующие свойства: единый химический состав, дискретность и целостность, открытость (обмен веществ, энергии и информации), самовоспроизведение (наследственность, изменчивость, развитие и рост), саморегуляция (раздражимость, ритмичность), энергозависимость, влияние на геохимические процессы и способность к эволюционным преобразованиям. Например, ключевым свойством биосистем является их структурно-функциональная целостность, определяющая адаптивный и эволюционный потенциал биосистемы, обеспечивающий согласованные адекватные реакции на внешние воздействия и эволюционный прогресс [18]. Учет общих свойств одноклеточных организмов при их изучении возможен при соблюдении следующих условий:
– достаточный уровень теоретической подготовки студентов по актуальным вопросам современной биологии;
– использование межпредметных и метапредметных связей при характеристике структурно-функциональных особенностей одноклеточных организмов;
– установление причинно-следственных связей между особенностями строения и выполняемыми функциями.
Современные представления об уровнях организации в условиях современной биосферы
Простейшие соответствуют клеточному уровню организации жизни, что является основанием для учета современного уровня развития цитологии при изучении этой группы живых организмов. С нашей точки зрения, принадлежность простейших к клеточному уровню организации жизни не препятствует учету особенностей других уровней организации жизни при изучении биологии одноклеточных организмов по следующим причинам:
– простейшие, являясь представителями клеточного уровня организации жизни, соответствуют статусу организмов со структурно-функциональной точки зрения;
– описываемая группа организмов активно взаимодействует с многоклеточными организмами как растительного, так и животного происхождения, формируя различные симбиотические отношения, в том числе мутуалистические и антагонистические;
– процессы жизнедеятельности одноклеточных и многоклеточных организмов тесно связаны между собой;
– одноклеточные организмы существуют в условиях окружающей среды, параметры которой зависят от жизнедеятельности многоклеточных организмов и в свою очередь способны оказывать влияние на состояние среды обитания, заселенной многоклеточными организмами;
– биологические особенности одноклеточных организмов позволяют использовать их в решении современных биотехнологических проблем.
Значение ведущих методологических конструктов при изучении структурно-функциональных особенностей одноклеточных организмов
Анализируя парадигмальные методологические установки, действующие в биологическом познании, И.К. Лисеев приходит к выводу о том, что основные теоретические построения в биологии ориентировались на два ведущих методологических конструкта: идею развития и идею организации. Оценивая характер и уровень развития названных конструктов, признается их превращение в регулятивы культуры в целом. Идея развития реализовалась в системе биологического познания в признании эволюционизма, а идея структуры – в признании экологического подхода при изучении биологических процессов на всех уровнях организации жизни [7].
Экологические аспекты при изучении биологии одноклеточных организмов приобретают особую актуальность в связи с интенсивным развитием системы знаний о закономерностях взаимодействия организмов и окружающей среды. Формирование современной экологии связано с обособлением новых отраслей экологических знаний, что оказывает влияние на содержание и характер информации, изучаемой в разделах дисциплины «Зоология», посвященных простейшим. Учет экологических особенностей одноклеточных животных важен с точки зрения общей экологии, социальной экологии и экологии человека. Эти особенности простейших важны не только с теоретической, но и с практической точек зрения в связи со следующими характеристиками этой группы организмов:
– широкое распространение в условиях биосферы;
– большое количество представителей во всех средах обитания;
– активное взаимодействие с другими видами организмов, входящих в состав биосферы;
– влияние на состав и жизнедеятельность биосферы в целом;
– активное участие в протекании геохимических процессов.
Эволюционные аспекты, реализуемые при изучении простейших животных, следует рассматривать на филогенетическом и онтогенетическом уровнях. Филогенетический уровень может быть охарактеризован с учетом того, что на этапе эволюции клеточных организмов возникли следующие ароморфозы: клеточная организация с ядерным аппаратом (появление эукариотических клеток и организмов), дыхание, агамная эукариотная стадия. Названные эволюционные изменения являются основой для дальнейшего развития животных и выступают в качестве предпосылки для осуществления важнейшего эволюционного преобразования – возникновения многоклеточности. Интерес к простейшим с филогенетической точки зрения связан так же с тем, что появление клеточного уровня организации рассматривается в качестве этапа в эволюции биосферы, на котором зарождается жизнь, а появившиеся ароморфозы становятся базой для формирования идиоадаптаций. С онтогенетической точки зрения с появлением одноклеточных животных прогрессивное развитие организмов реализуется через повышение уровня приспособленности потомков по сравнению с предшествующими поколениями.
Эколого-эволюционный подход к описанию процессов, происходящих в экосистемах
Эколого-эволюционный подход опирается на признание реальности эволюционного процесса и учитывает взаимодействие биологических систем разного уровня организации с условиями среды обитания. С нашей точки зрения, удачным вариантом конкретизации эколого-эволюционного подхода являются представления С.С. Шварца, основанные на признании положения о том, что названный подход связан с изучением адаптаций биологических систем к условиям обитания [19]. Принимая указанный вариант характеристики эколого-эволюционного похода, следует учитывать, что адаптации являются результатом действия факторов эволюции, проявление которых связано с процессами экологического характера.
Коэволюционные процессы в экосистемах различного уровня
Современный уровень развития эволюционной теории, экологии и биологических наук частного характера привели к формированию представления о коэволюционных механизмах, предполагающих сопряженную эволюцию и взаимные селективные требования к развивающимся сообществам организмов. Коэволюцию рассматривают как совокупность микро- и макроэволюционных процессов, основанных на преадаптациях и происходящих под действием различных форм отбора (индивидуальный, частотнозависимый, отбор родичей). Под коэволюцией, в широком смысле слова, понимают процесс взаимной адаптации организмов, который происходит в результате взаимодействия их популяций и оказывает существенное влияние на эволюцию видов и надвидовых таксонов [20]. Исходным уровнем для проявления коэволюционных процессов является молекулярно-генетический уровень. Одновременно с этим признается положение о том, что любая экосистема является продуктом коэволюционного развития [21; 22; 7]. Коэволюционные процессы, протекающие на всех уровнях организации жизни, проявляются и на клеточном уровне. Возникновение взаимных приспособлений, определяющих сопряженный характер эволюционных преобразований, является результатом действия всех факторов эволюции при ведущей роли естественного отбора. Простейшие имеют структурные и функциональные особенности, влияющие на скорость естественного отбора и формирование его результатов, к числу которых относятся:
– большая численность особей в совокупностях организмов;
– высокая интенсивность размножения;
– широкая норма реакции, в пределах которой проявляется модификационная изменчивость;
– наличие оформленного ядра;
– способность обитать в изменяющихся условиях среды обитания, в том числе инцистирование при наступлении неблагоприятных условий.
Коэволюционные процессы, протекающие на клеточном уровне организации жизни, сопровождаются, как и у всех организмов, возникновением приспособлений к биотическим, абиотическим и антропогенным факторам. Это определяет достаточно высокий уровень заинтересованности в изучении названной совокупности животных. Особое значение в формировании адаптаций микроорганизмов к среде обитания играют физиологические процессы, характер протекания которых зависит от многоуровневой регуляции, включающей внутри- и межклеточные коммуникации [23].
Изучение общих и частных свойств, проявляющихся у одноклеточных организмов клеточного уровня организации жизни, особенно важно при усовершенствовании их систематики. Выход систематики одноклеточных из кризиса наметился в связи с развитием генетики и микро-морфологии клеток эукариот, а также учетом филогенеза этой группы организмов [24].
Познавательные модели в истории культуры
Методологические ориентации в современной философии биологии связаны с характером познавательных моделей, являющихся одним из достижений культуры. В литературе описан ряд познавательных моделей [7]. В каждой из познавательных моделей заложены характеристики, отражающие особенности восприятия мира человечеством, а значит, имеющие отношение к изучению объектов окружающего мира. В таблице 1 представлена характеристика сформировавшихся познавательных моделей, включающая основные положения (идеи), а также учитываемые свойства изучаемых организмов.
Таким образом, учитывая современное состояние зоологии и общебиологических наук, а также методологические аспекты современной системы научных знаний, возможно и необходимо усовершенствование содержательного и методических аспектов изучения простейших животных. В течение длительного промежутка времени широко распространенными и используемыми в учебном процессе изданиями, не утратившими своего значения и в настоящее время, являются учебники для вузов В.Ф. Натали [25] и В.А. Догеля [26]. Названные учебники оказали влияние на содержание изданных практикумов, рекомендованных для изучения биологии беспозвоночных животных. К их числу относятся учебные пособия Е.Н. Фроловой с соавторами [27] и В.А. Шапкина с соавторами [28].
По мнению большинства авторов учебных изданий, используемых при подготовке бакалавров в педагогических вузах, перечень сведений о строении и процессах жизнедеятельности простейших может быть представлен в виде следующего фрагмента:
Строение и физиология представителей отряда амебы. Размеры тела. Форма тела и форма псевдоподий. Цитоплазматическая мембрана. Ядро амеб и его компоненты: ядерная оболочка, ядерный сок, хроматин, одно или несколько ядрышек. Пищеварительные вакуоли. Сократительные вакуоли. Процессы жизнедеятельности: движение, питание, дыхание, инцистирование и размножение.
Таблица 1 – Характеристика познавательных моделей, используемых для изучения простейших
Познавательная модель | Основные положения, признаваемые в модели | Примеры изучаемых свойств живых организмов |
Организменная модель | – устройство бытия, мира и космоса аналогично устройству живого организма | – структура организмов клеточного уровня организации жизни |
Механическая модель | – мир является комплексом взаимодействующих частей | – целостность организмов, проявляющаяся на разных уровнях организации жизни |
Статистическая модель | – мир является состоянием статистического равновесия | – сохранение адаптаций в постоянных условиях среды обитания благодаря действию стабилизирующего отбора; – инцистирование клеток одноклеточных животных |
Организационная модель | – организационные законы, лежащие в основе всех направлений современной экологии | – реакции одноклеточных животных на действие экологических факторов среды обитания; – адаптации простейших животных к экологическим факторам среды обитания; – экологическая ниша одноклеточных животных |
Эволюционная модель | – превращения биологических систем носят адаптивный характер | – описание эволюции организмов клеточного уровня организации с учетом роли факторов эволюции, действующих при смене поколений организмов. |
Системная модель | – реализация познания мира с учетом многообразной дифференцированности знания, достигнутого в современной науке | – изучение свойств одноклеточных животных с учетом состояния развития частных и общих наук; – естественнонаучный подход при изучении простейших животных |
Диатропическая модель | – универсальность законов многообразия; – разнообразие является феноменом биологических объектов наряду с их уровнем приспособленности к среде обитания | – групповые и индивидуальные адаптации к среде обитания; – видовое разнообразие систематических категорий разного уровня |
Предложенный фрагмент раздела программы дисциплины «Зоология», посвященный изучению простейших и включающий структурно-функциональную характеристику амеб как представителей одноклеточных организмов, имеет следующие недостатки:
– не приводится характеристика цитоплазматической мембраны (плазмолеммы);
– не учитывается наличие внутриклеточных мембран;
– при описании состава ядра не приводятся сведения о наличии и количестве хромосом;
– характеристика строения клетки амебы как эукариотического организма не сопровождается перечнем органелл и описанием их функций.
Названные выше недостатки содержательного характера не могут быть отнесены к учебным изданиям, посвященным биологии определенных таксонов. Структурные и функциональные особенности клеток одноклеточных животных описаны на более высоком теоретическом уровне в таких изданиях, как «Протозоология» [9] и «Протистология» [29], а также в изданиях, посвященных биологии клетки [30; 31; 32].
С нашей точки зрения, завершение отбора содержания информации о строении и жизнедеятельности простейших должно быть связано с учетом современных достижений в области цитологии, что в настоящее время не нашло отражения в учебной литературе по зоологии. Наибольший интерес и соответственно научную и методическую значимость представляет использование информации по следующим аспектам клеточной биологии:
Биологические мембраны. Свойства биологических мембран: избирательная проницаемость, текучесть, динамичность, асимметричность, самозамыкаемость. Основные функции биологических мембран: барьерная, транспортная, рецепторная, ферментативная.
Структурно-функциональная организация клеток. Физико-химическая организация цитоплазмы. Физико-химические свойства цитоплазмы: движение, вязкость и эластичность; их роль в процессах жизнедеятельности одноклеточного животного на примере амебы обыкновенной.
Постоянные универсальные цитоплазматические структуры – органеллы и временные – включения. Мембранные и немембранные органеллы клетки простейших. Взаимосвязь между строением и функциями внутриклеточных структур. Эндоплазматическая сеть: локализация, особенности строения и выполняемые функции. Аппарат Гольджи. Лизосомы. Связь лизосом с фагоцитозом и процессами внутриклеточного пищеварения. Митохондрии – двумембранные органеллы клетки. Значение митохондрий в процессах жизнедеятельности одноклеточного организма. Рибосомы: локализация в клетке и функции. Цитоплазматические включения одноклеточных организмов: состав, локализация и функциональное назначение. Ядро клетки. Кариотип вида амеба обыкновенная. Особенности деления клетки амебы обыкновенной. Кариокинез и цитокинез. Продолжительность жизни клеток. Старение клеток. Гибель клеток. Инцистирование. Двигательные реакции клеток. Амебоидное движение.
Функциональные аппараты клеток простейших на примере амебы обыкновенной. Аппарат синтеза белка, аппарат энергетического обеспечения, аппарат поглощения и экскреции веществ, двигательный аппарат.
С точки зрения методики обучения большая часть указанной информации является основой для формирования у студентов общебиологических понятий и изучается в дисциплине «Цитология», тогда как изучение будущими бакалаврами простейших на первом курсе в рамках дисциплины «Зоология» проходит только с опорой на имеющиеся у студентов сведения из школьного курса биологии (раздел «Общая биология»). Выходом из данной проблемной ситуации является углубление содержания вузовской дисциплины «Зоология» с позиции общебиологических подходов и опора при изучении дисциплины «Цитология» на имеющиеся у студентов знания из частных биологических наук, например, из зоологии и ботаники.
Приведем примеры тестовых заданий, используемых при проверке качества усвоения знаний по изучению особенностей строения и жизнедеятельности амебы обыкновенной, как представителя одноклеточных животных.
Тесты с выбором 2 правильных ответов из 5 предложенных:
- Мембрана, расположенная на поверхности клетки амебы обыкновенной, выполняет следующие функции:
А) транспорт веществ;
Б) образование межклеточных контактов;
В) клеточная адгезия;
Г) восприятие и передача информации клеткой;
Д) обеспечение постоянной формы клетки.
- Трансмембранный перенос макромолекул в клетку амебы обеспечивает:
А) пиноцитоз;
Б) движение цитоплазмы;
В) фагоцитоз;
Г) секреция;
Д) формирование псевдоподий.
Тесты с выбором 3 правильных ответов из 6 предложенных:
- К физико-химическим свойствам цитоплазмы относят:
А) содержание микро- и макроэлементов;
Б) движение цитоплазмы;
В) вязкость;
Г) биосинтез белка;
Д) эластичность;
Е) образование включений.
- Мембранными органеллами амебы обыкновенной являются:
А) рибосомы;
Б) митохондрии;
В) эндоплазматическая сеть;
Г) ядро;
Д) микротрубочки;
Е) псевдоподии.
Тесты на соответствие:
- Установите соответствие между органеллой клетки амебы обыкновенной и выполняемой ею функцией:
Органелла | Выполняемые функции |
1. Эндоплазматическая сеть. 2. Аппарат Гольджи. | А) участие в обмене полисахаридов; Б) реакции детоксикации; В) образование лизосом; Г) формирование секреторных продуктов; Д) участие в обмене липидов. |
- Установите соответствие между органическими веществами, поступающими в клетки благодаря фагоцитозу и пиноцитозу и видами мономеров, образующихся из этих веществ в результате расщепления:
Органические вещества | Продукты расщепления органических веществ в клетке |
1. Белки. 2. Углеводы. 3. Липиды. | А) глицерин и жирные кислоты; Б) аминокислоты; В) глюкоза. |
- Установите соответствие между фазами клеточного цикла и протекающими процессами:
Фаза клеточного цикла | Процессы, протекающие во время интерфазы, кариокинеза или цитокинеза в клетке амебы обыкновенной |
1. Интерфаза. 2. Кариокинез. 3. Цитокинез. | А) удвоение ДНК; Б) образование метафазной пластинки; В) спирализация хромосом; Г) расхождение хромосом к полюсам делящейся клетки; Д) деление цитоплазмы пополам; Е) растворение ядерной оболочки. |
Тест на установление последовательности:
Восстановите последовательность событий, происходящих при фагоцитозе и последующем переваривании поглощенных клеткой объектов:
1) образование пищеварительных вакуолей;
2) протекание реакций цикла Кребса;
3) поступление мономеров в митохондрии;
4) удаление из клетки углекислого газа;
5) приближение клетки к объекту фагоцитоза;
6) расщепление полимеров до мономеров;
7) окислительное фосфорилирование.
В заключение хочется отметить, что увеличение объема научных знаний о биологических объектах и явлениях определяет необходимость совершенствования методики обучения как учащихся средних общеобразовательных школ, так и студентов вузов. В сложившейся ситуации возникает необходимость использования объективных критериев отбора содержания, логики его изложения и других параметров, определяющих организацию учебного процесса. С нашей точки зрения, в системе биологических знаний сформировались представления, определяющие соответствие содержания программы изучения учебных дисциплин современному уровню развития соответствующей науки. В качестве причин, реально или потенциально оказывающих влияние на содержательный аспект изучаемых биологических дисциплин, можно назвать методологические конструкты, современные общебиологические и метапредметные результаты развития системы научных знаний. Анализ содержания методологических аспектов и их влияния на содержательный аспект учебных программ биологических дисциплин, изучаемых в вузе, позволяет прийти к следующим выводам:
- Отбор учебной информации для изучения простейших при подготовке бакалавров по направлению «Педагогическое образование» возможен при ориентации на методологические конструкты, познавательные модели, современные представления об уровнях организации жизни, свойствах живых организмов, а также с учетом эколого-эволюционного подхода и коэволюционных процессов в биосфере.
- Выявленные методологические ориентиры, определяющие содержательный аспект программ при изучении, например, одноклеточных организмов, выступают в качестве факторов, определяющих уровень освоения научных знаний, а также оказывают влияние на мировоззрение обучающихся.
- Изучение структурных и функциональных особенностей простейших является базой для изучения строения и жизнедеятельности многоклеточных организмов.
- Системообразующим фактором в обобщении информации при изучении строения и жизнедеятельности одноклеточных животных выступает блок информации по цитологии (клеточной биологии), включающий сведения о химическом составе, строении и функциях структурных компонентов клетки.
Об авторах
Наталья Владимировна Ефимова
Южно-Уральский государственный гуманитарно-педагогический университет
Email: efimovanv12@mail.ru
доктор биологических наук, профессор кафедры общей биологии и физиологии
Россия, ЧелябинскЮрий Геннадьевич Ламехов
Южно-Уральский государственный гуманитарно-педагогический университет
Email: dobry_bobr@mail.ru
доктор биологических наук, профессор кафедры общей биологии и физиологии
Россия, ЧелябинскЕлена Анатольевна Ламехова
Южно-Уральский государственный гуманитарно-педагогический университет
Автор, ответственный за переписку.
Email: lamehovaea@cspu.ru
кандидат педагогических наук, доцент кафедры общей биологии и физиологии
Россия, ЧелябинскСписок литературы
- История биологии с древнейших времен до начала XX века / под ред. С.Р. Микулинского. М.: Наука, 1972. 536 с.
- Ламехов Ю.Г., Ламехова Е.А. Изучение филогенеза животного мира с учетом эволюционного подхода // Биологическое и экологическое образование в школе и вузе: теория, методика и практика: мат-лы междунар. науч.-практ. конф., 14–17 ноября 2017 г., г. Санкт-Петербург, Российская Федерация / отв. ред. проф. Н.Д. Андреева. СПб.: Свое издательство, 2017. С. 176–179.
- Ламехов Ю.Г. Эволюционный подход при изучении дисциплины «Зоология» в высшей школе // Актуальные проблемы методики преподавания биологии, химии и экологии в школе и в вузе: сб. мат-лов всерос. с междунар. уч. науч.-практ. конф., 8–10 ноября 2017 г., г. Москва, Российская Федерация / отв. ред. В.В. Пасечник. М.: МГОУ, 2017. С. 81–82.
- Ламехов Ю.Г. Коэволюционный подход в изучении закономерностей эволюции в средней и высшей школе // Проблемы взаимодействия науки и общества: сб. ст. междунар. науч.-практ. конф. Ч. 2. 5 февраля 2018 г., г. Новосибирск, Российская Федерация. Новосибирск: Аэтерна, 2018. С. 195–197.
- Ламехова Е.А., Ламехов Ю.Г. Естественнонаучный подход при изучении закономерностей эволюционного процесса // Актуальные проблемы биологической и химической экологии: сб. мат-лов VI науч.-практ. конф., 26–28 февраля 2019 г., г. Москва, Российская Федерация / отв. ред. Д.Б. Петренко. М.: МГОУ, 2019. С. 352–357.
- Ламехова Е.А., Ламехов Ю.Г. Естественнонаучный подход при изучении темы «Происхождение жизни на Земле» // Перспективные направления проблем биологического и экологического образования: сб. ст. междунар. науч.-практ. конф., 19–21 ноября 2019 г., г. Санкт-Петербург, Российская Федерация / отв. ред. Н.Д. Андреева. СПб.: Свое издательство, 2019. С. 138–141.
- Лисеев И.К. Новые методологические ориентации в современной философии биологии // Методология биологии: Новые идеи (синергетика, семиотика, коэволюция). М.: Эдиториал УРСС, 2001. С. 21–32.
- Зеленеев В.М., Мигель И.А., Кустов А.И. Концептуальный подход в освоении современного вузовского курса «Естественнонаучная картина мира» // Перспективы науки и образования. 2018. № 1 (31). С. 78–88.
- Хаусман К. Протозоология. М.: Мир, 1988. 336 с.
- Bradbury S. The microscope. Pastand Present. Oxford Pergamon, 1968. 320 p.
- Воронцов Н.Н. Развитие эволюционных идей в биологии. М.: Прогресс-Традиция, 1999. 640 с.
- Афанасьев В.Г. Мир живого: системность, эволюция и управление. М.: Политиздат, 1986. 334 с.
- Яблоков А.В. Эволюционное учение. М.: Высшая школа, 1998. 336 с.
- Биология. Кн. 1 / под ред. В.Н. Ярыгина. М.: Высшая школа, 1993. 448 с.
- Биология. Кн. 2 / под ред. В.Н. Ярыгина. М.: Высшая школа, 1999. 352 с.
- Северцов А.С. Теория эволюции. М.: Владос, 2005. 380 с.
- Садовниченко Ю.А. ЕГЭ. Биология: Универсальный справочник. М.: Яуза-пресс, 2013. 496 с.
- Проворов Н.А., Воробьев Н.И. Коэволюция партнеров и целостность симбиотических систем // Журнал общей биологии. 2012. Т. 73, № 1. С. 21–36.
- Шварц С.С. Экологические закономерности эволюции. М.: Наука, 1980. 280 с.
- Проворов Н.А. Генетико-эволюционные основы учения о симбиозе // Журнал общей биологии. 2001. Т. 62, № 6. С. 472–495.
- Доувер Г., Браун С., Коэн Э. Динамика эволюции генома и дифференцировка видов // Эволюция генома / под ред. Г. Доувера, Р. Флейвелла. М.: Мир, 1986. С. 329–356.
- Родин С.Н. Идея коэволюции. Новосибирск: Наука: Сиб. отд-ние, 1991. 267 с.
- Самуилов В.Д. Физиология микроорганизмов: проблемы и перспективы // Вестник Московского государственного ун-та. Сер. 16. Биология. 2008. № 1. С. 44–48.
- Шарова И.Х., Макаров К.В., Жихарев И.А. Современная систематика одноклеточных-протистов, адаптированная для изучения в курсе зоологии педагогических вузов и средней школе // Наука и школа. 2014. № 5. С. 113–124.
- Натали В.Ф. Зоология беспозвоночных. М.: Просвещение, 1975. 487 с.
- Догель В.А. Зоология беспозвоночных. М.: Высшая школа, 1981. 606 с.
- Фролова Е.Н., Щербина Т.В., Михина Т.Н. Практикум по зоологии беспозвоночных. М.: Просвещение, 1985. 231 с.
- Шапкин В.А., Тюмасева З.И., Машкова И.В. Практикум по зоологии беспозвоночных. М.: Издательский центр «Академия», 2005. 208 с.
- Хаусман К., Хюльсман Н., Ралек Р. Протистология. М.: Товарищество научных изданий КМК, 2010. 495 с.
- Ченцов Ю.С. Цитология с элементами целлюлярной патологии. М.: Медицинское информационное агентство, 2010. 368 с.
- Клетки / под ред. Б. Льюина и др.; пер. с англ. М.: Бином. Лаборатория знаний, 2011. 951 с.
- Верещагина В.А. Основы общей цитологии. М.: Издательский центр «Академия», 2012. 176 с.
Дополнительные файлы
