Біосфера як цілісна система

Катерина Мазаєва,
завідувач науково-методичної лабораторії біології та основ здоров’я
КВНЗ «Херсонська академія неперервної освіти»;
Зоя Філончук,
завідувач науково-методичної лабораторії географії та економіки
КВНЗ «Херсонська академія неперервної освіти»

Цільова група:

• учні 9 класу

Тривалість:

• 90 хв.

Мета:

• визначити сутність біосфери як цілісної системи;
• розвивати вміння практичного застосування знань про біосферу та її складові;
• формувати ініціативність та лідерські якості учнів на прикладі життєвого та творчого шляху В.І. Вернадського.

Операційні цілі (завдання):

Після закінчення уроку учень

знає

• визначення поняття «біосфера», структурні компоненти біосфери та її функції;

розуміє

• роль функціональних компонентів біосфери у забезпеченні її цілісності;

вміє

• застосувати знання про біосферу для обґрунтування заходів їх охорони;
• роботи висновки про цілісність і саморегуляцію живих систем;

може

• планувати й організовувати заходи;
• генерувати ідеї;
• формулювати аргументи;
• представляти та відстоювати власну позицію;
• робити висновки.

Методи і техніки:

• метод драми (рольова гра);
• дискусія над пунктами;
• мозкова атака;
• створення кластеру;
• презентаційна техніка;
• робота в групах.

Обладнання:

• мультимедійна техніка,
• магнітна дошка;
• картки для складання схем кластерів.

Допоміжні матеріали:

Додаток 1. Інформація для учнів «Творчий геній В. І. Вернадського»

Додаток 2. Науково-практична конференція: правила підготовки та проведення

Додаток 3. Кластерний метод у педагогіці

Додаток 4. Схема кластеру «Дитинство В. І. Вернадського»

Додаток 5. Схема кластеру «Жива речовина. Вернадський і вчення про геологічну роль живих організмів»

Додаток 6. Інформація для учнів «В. І. Вернадський та Україна»

Додаток 7. Критерії оцінювання роботи учасників конференції

Презентація «Царство моїх ідей попереду …»

Хід уроку

1. Вступна частина

1.1. Почніть урок із хвилини філософських роздумів. Запитайте в учнів: «Яку людину вважають безсмертною?» та вислухайте варіанти відповідей. Нагадайте, що людина володіє унікальними можливостями (думками линути до зірок, проникати в непомітний світ мікробів та атомів, здійснювати подорожі в минуле тощо). Дехто з тих людей, які жили до нас, стали провідниками нових ідей у сучасне суспільство, ідеологами майбутніх змін, радниками та помічниками сучасних науковців. Запитайте в учнів, чи погодяться вони з тим, що таких людей можна вважати безсмертними. Зазначте, що до категорії таких людей належить Володимир Іванович Вернадський, що не є перебільшенням. Адже його важко охарактеризувати такими стандартними епітетами, як «великий», «видатний».

1.2. Повідомте учням інформацію про В. І. Вернадського (див. Додаток 1) та запропонуйте дізнатися про нього більше під час уроку, зокрема яким був його шлях до пізнання сутності поняття «біосфера». Продемонструйте учням слайд презентації «Царство моїх ідей попереду …» (портрет вченого).

2. Основна частина

2.1. Запропонуйте учням взяти участь у науково-практичній конференції, присвяченій видатному вченому В. І. Вернадському. При цьому дотримуйтеся рекомендацій щодо організації та проведення таких заходів (див. Додаток 2).

2.2. Оголосіть тему конференції: «Біосфера» В. І. Вернадського». Запросіть учнів визначити ті теми доповідей, які вони мають розглянути сьогодні на уроці. Учні мають внести свої пропозиції. Обговоріть їх та підведіть підсумки.

2.3. Зважаючи на пропозиції учнів, запропонуйте такі теми доповідей:

• Дитинство В. І. Вернадського.
• Гармонія каменю: Вернадський і кристалографія.
• Історик царства мінералів.
• Вихори атомів: геохімік В. Вернадський.
• Жива речовина. Вернадський і вчення про геологічну роль живих організмів.
• Сутність поняття ноосфера.
• Сфера розуму - ноосфера: суть концепції Вернадського.

2.4. Попросіть доповідачів зайняти місця у президії. Доповідачами є учні, які заздалегідь були залучені до підготовки конференції та отримали завдання відповідно до визначеної для них ролі в цьому заході.

2.5. Затвердіть регламент роботи: доповіді - 5-7 хвилин, виступи «опонентів» - до 3 хвилин. Для оцінки ефективності конференції створіть «журі». (Критерії оцінювання обговоріть заздалегідь.)

2.6. Зазначте, що дитинство людини - це передумова її дорослого життя. Надайте слово «вченому-біографу» для доповіді на тему «Дитинство В. І. Вернадського». Учні мають прослухати доповідь (із використанням слайдів презентації). Для активізації навчально-пізнавальної діяльності учасників конференції використайте кластерний метод (метод складання нового кластеру; форма: групова робота за участю вчителя, який виступає в ролі ведучого та радника). При цьому дотримуйтеся правил складання кластерів (Додаток 3). З допомогою вчителя учні складають кластер у зошиті (Див. напр., Додаток 4).

2.7. Зверніться до учнів із питанням: З чого починав В. І. Вернадський? Надайте слово «вченому - представникові науки кристалографії», який має доповідь на тему «Гармонія каменю: Вернадський і кристалографія». Учні уважно слухають та по закінченню доповіді висловлюють свої міркування про те, чому доповідь названо саме так?

2.8. Зазначте, що мінералогія - одна з наук геологічного циклу, яка мала значну історію розвитку. Але її основною особливістю тоді був описовий характер: вона базувалася на описі форм і властивостей мінералів, їхніх геометричних характеристик, умов залягання тощо. Надайте слово «вченому-мінералогу», який підготував тему «Історик царства мінералів». Зверніться до учнів із запитанням: Чи погоджуєтеся ви з такою назвою теми доповіді? Може, доцільно її змінити або доповнити? Прослідкуйте, щоб у відповідях учнів прозвучали нові підходи до мінералогії як науки, визначені В. І. Вернадським, а саме: заміна статичної описової науки на динамічну генетичну мінералогію.

2.9. Надайте слово «вченому-геохіміку», який має представити тему «Вихори атомів: геохімік В. Вернадський». Учні пояснюють назву доповіді.

2.10. Зазначте, що, за В. І. Вернадським, середовище, яке оточує сучасну людину, можна умовно розділити на природну (біосферу) і штучну (ноосферу), тобто знову створену (або перетворену) людиною, складові. Нагадайте учням, що область існування живих організмів на Землі називають біосферою (сферою життя). Зверніть увагу учнів на те, що вчені по-різному трактують це поняття залежно від того, на що спрямований акцент при вивченні екологічних проблем. Але основним, мабуть, є вчення В. І. Вернадського про розуміння сутності навколишнього середовища. Вперше цей термін вжив австрійський геолог Е. Зюсс у 1875 р., але поширився він після видання в 1926 р. праці нашого видатного вченого В. І. Вернадського «Біосфера». Він був серед перших, хто сприймав Землю як єдиний живий організм, в якому зовсім різні, на перший погляд, процеси у трьох зовнішніх сферах землі - літосфері, гідросфері й атмосфері - тісно пов’язані між собою. Запросіть до виступу «вченого-біолога» з темою «Жива речовина. Вернадський і вчення про геологічну роль живих організмів». Учні уважно слухають та з допомогою доповідача і вчителя складають кластер за темою доповіді - на магнітній дошці за допомогою карток і в зошитах (Додаток 5).

2.11. Зазначте, що термін «ноосфера» запропонував Е. Леруа у 1927 році. Надайте слово для виступу учневі, який представить погляди вчених того часу на сутність цього поняття. Після цього виступу надайте слово «вченому-екологу», який має представити тему «Сфера розуму - ноосфера: суть концепції Вернадського».

2.12. Запросіть учнів переглянути слайди «Вернадський як організатор науки» із презентації. Стимулюйте учнів до висновків щодо впливу самоосвітньої роботи на успішність людини.

2.13. Разом з учнями підготуйте висновки конференції. Для цього об’єднайте учнів у чотири групи і запропонуйте кожній підсумувати головне (5 хвилин). Обговоріть результати роботи груп. Зазначте, що вчення Володимира Івановича Вернадського і досі актуальне.

2.14. Зауважте, що доля України та її народу хвилювала В. І. Вернадського (Додаток 6).

2.15. Для закріплення знань запропонуйте учням виконати таке завдання: за готовими схемами кластерів скласти коротку розповідь із використанням опорних слів. При цьому нагадайте учням про те, що всі лінії на схемі вказують на логічні зв’язки між поняттями.

3. Підсумкова частина

3.1. Підведіть підсумки конференції - підбийте їх колективно, залучаючи учасників до оцінки її результативності, використайте думки та ідеї опонентів. Заслухайте «журі» конференції, яке повинно оцінити роботи учасників.

3.2. Виходячи із загальної рейтингової оцінки доповідей за чіткими критеріями (Додаток 7), визначте найкращі доповіді.

3.3. Повідомте учням домашнє завдання: опрацювати текст параграфа на основі складеного кластера; скласти есе на тему «Мої знання як запорука успішного майбутнього».

Додаток 1

Інформація для учнів «Творчий геній В. І. Вернадського»

У 1945 році, після смерті академіка Володимира Івановича Вернадського, його учень, друг і соратник академік О. Є. Ферсман написав: «...Ще багато років доведеться попрацювати і його учням, й історикам природознавства, щоб виявити основні шляхи його наукової творчості, розгадати складні, ще далеко не зрозумілі побудови його тексту. Це завдання лежить на майбутніх поколіннях...».

Аналізуючи внесок В. І. Вернадського в розвиток різних наук, дедалі виразніше розуміємо масштабність особистості, пророчий дар, глибину наукового світогляду та духовності цієї неординарної людини, яка сповідувала найвищі людські цінності.

Його творчому генієві були притаманні не тільки глобальність мислення, а й вихід за рамки експериментальної науки. Президент Української Академії наук, академік Петербурзької Академії наук, а потім Aкадемії науки CPCP, член численних іноземних академій, непересічний природознавець, залишив нам цілісне бачення світу і завдань людини як на Землі, так і у Всесвіті.

Отже, серед наукового доробку В.І. Вернадського 30% його праць припадає на мінералогію. А в цілому В. І. Вернадський створив комплекс наук про Землю - від генетичної мінералогії до біохімії, радіології, вчення про біосферу.

Ім'я вченого присвоєно багатьом академічним інститутам, бібліотекам, зокрема Національній бібліотеці України, тощо. На пошану вченого названо два мінерали - «вернадит» і «вернадскит».

Академія наук СРСР 1945 року встановила грошову премію та золоту медаль імені В. І. Вернадського. Від 1973 року встановлено також премію імені В. І. Вернадського, а з 2003 р. - Золоту медаль імені В. І. Вернадського Національної академії наук України.

У 1964 році іменем ученого названо гірський хребет у східній частині Антарктиди. Довжина його понад 400 км, висота 1600 м. У 1996 році засновано українську антарктичну станцію «Академік Вернадський».

У 1973 році його іменем названо бульвар у Києві (Академмістечко), де у 1981 році йому споруджено пам'ятник.

На честь науковця названо астероїд 2809 Вернадський.

Додаток 2

Науково-практична конференція: правила підготовки та проведення

Підготовку конференції поділіть на два етапи. На першому етапі (за 2-3 тижні до уроку) з групою учнів визначте тему конференції, її мету та завдання; розподіліть ролі між учасниками; розробіть перелік запитань, які розкривають тему; оголосіть конкурс на найкращу доповідь і девіз конференції. Нехай учні самостійно розподілять обов'язки між собою, підготують інформаційний стенд, виставкові матеріали, літературу, наочність.

На другому етапі центральною ланкою у підготовці конференції є її змістова частина. Надайте допомогу учням: перегляньте зміст доповідей, проаналізуйте їх; порівняйте, зіставте. Якщо визначаються опоненти доповідачів, то вони теж повинні заздалегідь ознайомитися зі змістом доповідей. При цьому окреслюйте чітку мету - пошук нової інформації, цікавих статистичних даних, фактів, прикладів з літератури та практичної діяльності, що сприяють інтересу учнів до теми конференції.

Під час уроку-конференції дотримуйтеся такої послідовності: оголосіть тему конференції, теми доповідей та співдоповідей, виступів; затвердіть регламент роботи; підтримуйте робочу атмосферу; зосереджуйте увагу учнів на темі конференції; застосовуйте активні форми організації навчально-пізнавальної діяльності учасників конференції; дотримуйтеся чіткої процедури її проведення; забезпечте позитивну установку на сприйняття змісту повідомлень, відповідний моральний та психологічний мікроклімат, атмосферу поваги та довіри.

Підведіть підсумки конференції - підбийте їх колективно, залучаючи учасників до оцінки її результативності, використовуючи думки та ідеї опонентів. Для оцінки ефективності конференції створіть «журі», яке повинно врахувати чіткі критерії оцінювання роботи учасників конференції:

• дотримання процедури та регламенту; порядок під час проведення конференції; зацікавленість у змісті доповідей та повідомлень;
• зміст доповіді (глибина, повнота розкриття теми);
• використання цитат з літературних джерел;
• використання наочності;
• ораторські здібності доповідачів, літературний стиль, грамотність і чистота мови);
• ефективність (поглиблення знань з конкретної галузі);
• формування навичок самостійної роботи з літературою та її аналізу;
• уміння складати доповіді, публічно виступати перед своїми однолітками та старшими;
• виховання почуття відповідальності.

Додаток 3

Кластерний метод у педагогіці

Кластер («гроно») - виділення одиниць тексту за змістом і їхнє графічне оформлення у певному порядку у вигляді грона. Іншими словами, це графічна організація матеріалу, яка представляє зміст поняття. Незалежно від виду матеріалу, кластер представляє собою запис короткого тексту за ключовим словом, який на стадії усвідомлення після перегляду його змісту можна проаналізувати і доповнити новими асоціаціями.

Послідовність дій під час складання кластера:

1. У центрі класної дошки (або великого аркуша паперу, документу Word, слайду Power Point) запишіть ключове слово або речення, яке є «серцем» теми.

2. Навколо нього запишіть слова або речення, що представляють ідеї, факти, образи, дотичні до цієї теми (на зразок моделі «Планета та її супутники»). Далі запропонуйте учням назвати та записати слова або словосполучення, які, на їхній погляд (асоціативно або тематично), пов’язані з цим словом.

3. Записуючи, з’єднуйте ці слова прямими лініями з ключовим поняттям. Лінія визначає логічний зв'язок між термінами. Потім встановіть зв’язки між поняттями. Кожне нове слово утворює ядро, навколо якого з’являються наступні асоціативні ланцюжки. У кожного із «супутників» теж є «супутники», завдяки цьому встановлюються нові логічні зв’язки (Див. Додаток 4).

Додаток 4

Додаток 5

Додаток 6

Інформація для учнів «В. І. Вернадський та Україна»

На все життя вчений зберіг любов до української мови, культури, історії та науки. Наведемо уривки з його творчої спадщини.

• У Росії зовсім заборонено друкувати книги моєю рідною мовою. На канікулах я із всім завзяттям візьмуся за неї. У Києві, якщо в якомусь будинку побачать портрет Шевченка, то його відбирають.” (із щоденника, 1878 р.)
• Відродження української мови та відчуття своєї національної особистості я гаряче переживаю і цим відрізняюся від тутешніх кадетів. Слід сказати, що в Полтаві серед українців майже немає яскравих людей і справжнього національного міцного середовища немає. Чи можна за цих умов створити щось міцне? Особливо якщо вони діятимуть кулаком і палицею!” (З листа до М. П. Василенка, академіка, юриста, міністра народної освіти в уряді Скоропадського, 1918 р.)
• Ви знаєте, яка мені дорога Україна і як глибоко українське відродження проникає весь мій національний та особистий світогляд, і я вважаю, що на мою долю випало велике щастя взяти в ньому участь… І хоча в моєму світогляді сталися під впливом подій глибокі зрушення - моє ставлення до української культури та її майбутнього залишилося незмінним”. (З листа до М. П. Василенка, 1921 р.)

В. І. Вернадський написав статтю “Українське питання і російське суспільство”, яка була вперше опублікована лише 1988 року. Саме Володимир Вернадський, вчений та громадянин світу, доклав чималих зусиль для створення Української академії наук і став її першим головою (президентом) 1918 року. Тоді ж учений очолив універсальну Національну бібліотеку України при УАН.

Для відзначення вчених за видатні досягнення в галузі природничих, технічних та соціогуманітарних наук, наукові праці, відкриття та винаходи, що мають важливе наукове й практичне значення, на честь першого президента Української академії наук Володимира Івановича Вернадського, а також з нагоди святкування 85-річчя створення Академії 2003 року засновано золоту медаль імені В. І. Вернадського Національної академії наук України.

Золота медаль імені В. І. Вернадського є найвищою відзнакою НАН України, яка присуджується щорічно до дня народження академіка (12 березня) двом ученим - одному українському та одному закордонному.

Додаток 7

Критерії оцінювання роботи учасників конференції

Доповідач 1