Курсовая работа: Методические особенности изучения темы "Земноводные" в школьном курсе биологии
Размножение, развитие и происхождение земноводных
Органы размножения земноводных очень сходны по строению с органами размножения рыб. Все, земноводные раздельнополы.
Икрометание. Проведя зиму в состоянии оцепенения, земноводные с первыми лучами весеннего солнца «просыпаются» и вскоре приступают к размножению. Самцы некоторых видов лягушек громко квакают. Усилению звуков способствуют особые мешки — резонаторы, которые при кваканье раздуваются по бокам головы самца. При размножении животные разбиваются попарно. Половые клетки по трубчатым протокам попадают в клоаку, а оттуда выбрасываются наружу.
Самки земноводных откладывают в воду икру, похожую на икру рыб. Самцы выпускают на нее жидкость, содержащую сперматозоиды.
Развитие. Через некоторое время оболочка каждой икринки разбухает и превращается в студенистый прозрачный слой, внутри которого видно яйцо. Верхняя половина его темная, а нижняя светлая: темная часть яйца лучше использует солнечные лучи и сильнее нагревается. Комки икры у многих видов лягушек всплывают на поверхность, где вода теплее.
Низкая температура задерживает развитие. Если погода теплая, яйцо многократно делится и превращается в многоклеточный зародыш. Через одну-две недели из икринки вылупляется личинка лягушки — головастик. Внешне он напоминает маленькую рыбку с большим хвостом. Дышит головастик сначала наружными жабрами (в виде небольших пучков по бокам головы). Вскоре они сменяются внутренними жабрами. У головастика один круг кровообращения к двухкамерное сердце, на коже заметна боковая линия (см. с. 104). Таким образом, личинки земноводных имеют некоторые черты строения рыб.
Первые дни головастик живет за счет запасов питательных веществ икринки. Затем у него прорезывается рот, снабженный роговыми челюстями. Головастики начинают питаться водорослями, простейшими и другими водными организмами. Дальнейшие изменения головастиков идут тем скорее, чем жарче погода. Сперва у них появляются задние ноги, потом передние. Развиваются легкие. Головастики начинают подниматься к поверхности воды и заглатывать воздух. Хвост постепенно укорачивается, головастик становится молодым лягушонком и выходит на берег. От момента откладки икры до конца превращения головастика в лягушку проходит около 2—3 месяцев. Лягушата, как и взрослые лягушки, питаются животной пищей Они могут размножаться с третьего года жизни.
Происхождение земноводных. Тесная связь земноводных с водой, а также строение и образ жизни их личинок указывают на происхождение этих животных от рыб. Удалось найти окаменелые останки вымерших земноводных. Кожа их имела чешуи, а череп походил на череп кистеперых рыб.
Ученые установили, что первые земноводные появились более 300 млн. лет назад. Их предками были пресноводные кистеперые рыбы. Сравнение скелета плавников современной кистеперой рыбы латимерии и отпечатков плавников вымерших кистеперых со скелетом конечностей земноводных говорит об их большом сходстве. Предполагают, что вымершие пресноводные кистеперые имели легкие, развившиеся из плавательного пузыря. Они жили в мелких озерах и речках, могли переползать из одного водоема в другой при помощи своих мускулистых плавников. От этих рыб и произошли первые наземные позвоночные — древние хвостатые земноводные. Бесхвостые появились позднее и произошли от древних хвостатых земноводных.
200 млн. лет назад Землю покрывали огромные болота. Этот период был наиболее благоприятным для развития земноводных. Многие из них достигали в длину 5—6 м (самое крупное современное земноводное — гигантская саламандра, живущая в Юго-Восточной Азии, достигает в длину 1,5 м).
Глава 2.
МЕТОДИКА ПРЕПОДАВАНИЯ ТЕМЫ
«КЛАСС ЗЕМНОВОДНЫЕ»
В процессе изучения земноводных учащиеся получают знания о первых наземных позвоночных, окончательно, однако, не порвавших с водной средой, в которой происходит их размножение и развитие.
Учитель раскрывает существенные особенности земноводных, говорящие об их более сложной организации по сравнению с рыбами, показывает примитивные признаки строения как свидетельство сходства и родства с рыбами. Ознакомление учащихся с палеонтологическими сведениями о древних земноводных и вымерших кистеперых рыбах позволяет учителю раскрыть вопрос о происхождении земноводных, показать возможный путь их исторического развития, что имеет важное значение в формировании научно-материалистического мировоззрения школьников.
Тема предоставляет учителю возможность показать многообразие современных земноводных на примере видов из отрядов хвостатых и бесхвостых, значение их в природе как ограничителей численности насекомых, червей и др., как кормовых объектов пресмыкающихся, птиц, пушных зверей.
Материал данной темы позволяет продолжить атеистическое воспитание школьников, разоблачая его бытующие, особенно среди сельского населения, суеверия и предрассудки, связанные с жабами и лягушками.
Внутреннее строение лягушки
Методические рекомендации. Вариант 1
В начале урока учитель проверяет знания по вопросам: где обитает лягушка? В какое время года и суток она активна? Из каких отделов состоит ее тело? Чем оно покрыто? Почему на коже лягушки не живут микроорганизмы? Чем отличается скелет лягушки от скелета речного окуня? Какое значение имеет скелет в жизни лягушки? (При ответе на этот вопрос проверяется качество заполнения таблицы.)
Изучение нового материала следует начать с повторения систем внутренних органов рыб. Ответы школьников учитель суммирует, затем сообщает, что в полости тела лягушки такие же системы органов, ставит перед ними вопрос: каковы особенности их строения в связи с образом жизни?
Далее в беседе изучается пищеварительная система. Учитель предлагает вспомнить, чем питается лягушка, как она добывает корм. Обобщая ответы школьников, он отмечает главное — лягушка питается подвижными беспозвоночными, которых она ловит с помощью липкого языка, в акте глотания участвуют глаза. Следует также отметить, что предварительно пища в ротовой полости смачивается слюной — это важное приспособление для проглатывания сухой добычив условиях суши.
Затем по настенной таблице школьники изучают основные органы пищеварительной системы в связи с их функциональным значением.
Рассматривая дыхательную систему лягушки, важно обратить внимание школьников на основные особенности ее строения: наличие легких — двух полых тонкостенных мешков, дыхание атмосферным воздухом и своеобразный механизм дыхания нагнетательного типа.
Пищеварительная система лягушки: 1 — пищевод; г —желудок; 3 — тонкий отдел кишечника, 4 — прямая кишка; 5 — мочевой пузырь; 6 — клоака.
Рис. 15. Дыхательная система лягушки:
/ — гортань; 2 — легкое.
Учитель рассказывает о нем подробно: вдох начинается с того, что клапаны ноздрей открываются, дно ротовой позасасывается в эту полость, щель гортани раскрывается, дно ротовой полости поднимается и воздух поступает в легкие. Важно также подчеркнуть, что мощность этого «насоса» зависит от размера ротовой полости, и в связи с этим еще раз обратить внимание учащихся на форму черепа лягушки — это приспособление, связанное с легочным дыханием. Отметив относительно небольшую поверхность легких, которые поэтому не могут полностью обеспечить потребности организма в кислороде, учителю следует рассказать о коже как о дополнительном органе дыхания и в связи с этим объяснить, почему жизнь лягушки зависит от влажности среды обитания. Затем целесообразно выяснить особенности строения и функциональное значение кровеносной системы, связанные с двумя видами дыхания. Предварительно нужно повторить особенности строения и функциональное значение органов кровообращения речного окуня.
После этого учитель, используя схемы кровообращения земноводных, изображенных на таблице, должен рассказать о ее основных особенностях.
В заключение учащиеся подводятся к выводу: изменения в дыхательной и кровеносной системах не обеспечивают организм лягушки в должной мере кислородом, поэтому уровень обмена веществ низкий, в организме образуется мало тепла, а голая кожа не сохраняет его, поэтому температура тела лягушки непостоянна и зависит от температуры среды.
Особенности строения нервной системы и органов чувств учащиеся изучают самостоятельно, выполняя задания: