Учебно-воспитательные задачи

Земноводные немногочисленны по своему видовому составу и не имеют такого практического значения, как рыбы, но строение и жизнь этих животных заслуживают большого внимания: они занимают важное место в истории развития животного мира, поскольку являются первыми позвоночными – обитателями суши.

При изучении особенностей строения земноводных учащиеся получают представления о том, как позвоночные от водного образа жизни перешли к наземному: переход от жаберного дыхания к легочному, изменения произошли с органами дыхания (появление легких), кровеносной системой (появление легочных артерий и вен, образование двух кругов кровообращения, трехкамерного сердца). На примере земноводных хорошо выявляется связь между способами передвижения (прыганье, ползание) и особенностями строения конечностей. Учащиеся могут убедиться в том, что с наземным образом жизни связаны значительные изменения в органах чувств: орган боковой линии сохраняется только у личинок и у немногих видов взрослых земноводных, большую часть времени живущих в воде (например, у шпорцевых лягушек). Развивается среднее ухо с барабанной перепонкой и слуховой косточкой, способствующее восприятию колебаний воздушной среды; появляются веки, выполняющие защитную функцию органа зрения, и внутренние ноздри.

При изучении земноводных можно показать, как происходило усложнение нервной системы: полушария головного мозга у этих животных значительно крупнее, чем у рыб.

Наряду с показом усложнения организации земноводных по сравнению с рыбами, имеется возможность установления родственных связей этих групп животных путем использования сравнительно-анатомических, эмбриологических и палеонтологических данных.

Изучение земноводных исключительно благоприятно не только для развития понятия об индивидуальном развитии: о половом размножении, об изменениях в строении и образе жизни в процессе развития. На примере размножения и индивидуального развития земноводных можно показать, как шел исторический процесс выхода потомков древних кистеперых рыб на сушу.

Конкретные доказательства исторического развития животного мира имеют исключительное значение для естественнонаучного воспитания учащихся.

При изучении темы «Класс Земноводные» проводится работа по развенчанию некоторых бытующих предрассудков, связанных с жабами, лягушками и ужами, преодолению недоброжелательного отношения к ним, которое нередко встречается как у детей, так и у взрослых. Если для скворцов и синиц и других птиц люди с давних времен делают искусственные гнездовья, то в жабу или лягушку, не менее полезную в природе, часто бросают камни и палки. Одна из важнейших задач изучения земноводных – изменить отношение школьников к «противным» животным, убедить в необходимости их охраны.

Методические рекомендации

На изучение темы можно выделить 3 урока:

1. Вводная характеристика земноводных. Местообитание, особенности внешнего строения, скелета и мускулатуры земноводных.

2. Особенности строения органов полости тела и нервной системы земноводных.

3. Размножение и развитие земноводных. Происхождение и значение.

 

Урок 1. Вводная характеристика земноводных. Местообитание, особенности внешнего строения, скелета и мускулатуры земноводных

Задачи: познакомить учащихся с признаками земноводных, обеспечившими им выход из воды на сушу, местообитанием, особенностями внешнего строения, скелета и мускулатуры на примерах лягушки, жабы, тритона.

Оборудование: живая лягушка или жаба; скелет лягушки (демонстрационный или раздаточный материал); таблица «Класс Земноводные».

Методы и методические приемы: рассказ учителя с элементами беседы с использованием изобразительных наглядных пособий, наблюдения за живыми объектами.

Ход урока

В начале урока проводится краткая беседа, выясняющая усвоение учащимися материала о строении, жизнедеятельности и многообразии рыб. Актуализация знаний о рыбах необходима для последующего изучения земноводных. Также в начале урока учащимся можно предложить выполнить тест (2 варианта) (см. тест с. 80–83, «Школьный практикум. Биология. Животные», Никишов А. И., Владос, 2001 г.) или варианты теста с выбором верной информации о рыбах, например:

Тест 1. Систематика, строение и образ жизни рыб.

Выберите цифры, после которых даны правильные ответы:

1. Рыб относят к типу позвоночных животных.

2. В современной систематике животных выделяют два класса рыб: класс Хрящевые рыбы и класс Костные рыбы.

3. Акулы и скаты относятся к классу хрящевых рыб.

4. Жаберные крышки имеются как у хрящевых, так и у костных рыб.

5. Тело у большинства морских рыб, ведущих донный образ жизни, сплюснуто в спинно-брюшном направлении.

6. У большинства рыб поступательное движение происходит благодаря волнообразным изгибаниям туловища и хвоста.

7. Грудные плавники у рыб – рули поворотов вправо или влево.

8. Тело подавляющего большинства хрящевых и костных рыб покрыто чешуей.

9. Органы боковой линии выполняют у рыб функции осязания.

10. Хорда в течение всей жизни сохраняется у всех костно-хрящевых рыб.

11. Основу скелета рыбы составляет череп.

12. Уменьшение объема плавательного пузыря способствует движению рыбы к поверхности воды.

13. Сердце рыбы состоит из двух камер.

14. В предсердии и желудочке сердца рыбы кровь венозная.

15. Превращение венозной крови в артериальную происходит у рыб в жабрах.

16. Пищеварительная, выделительная и половая системы органов открываются наружу самостоятельными отверстиями.

17. Оплодотворение у рыб большинства видов наружное.

18. Из икринок рыбы после окончания развития зародыша выходят мальки.

Правильные ответы: 2, 3, 5, 6, 8, 10, 13, 14, 15, 16, 17.

Проверка знаний учащихся на этом уроке не должна занимать много времени.

Изучение земноводных начинается кратким введением, позволяющим сделать переход от изучения рыб и дать некоторые представления о животных, которых предстоит изучать в дальнейшем. Познакомив с признаками, по которым можно узнать земноводных в природе, учитель предлагает учащимся назвать известных им представителей изучаемого класса, сказать, где они их встречали. Конкретизируя ответы школьников, учитель сообщает о числе видов земноводных, распространении этих животных в природе.

Знакомство с конкретными представителями начинается с демонстрации их изображений. Вначале учитель рассказывает о среде обитания лягушки (обычно прудовой) и ее образе жизни. Далее, используя письменную инструкцию, учащиеся наблюдают за живой лягушкой (одно животное в банке на 4–6 человек).

Внешнее строение лягушки

1. Установите, чем по внешнему виду лягушка отличается от рыбы (обратите внимание на форму тела, покровы, наличие конечностей и пр.).

2. Рассмотрите конечности лягушки. Выясните (можно пользоваться учебником), из каких отделов они состоят. Чем задние конечности отличаются от передних? Какое значение имеет такое строение конечностей?

3. Осмотрите голову лягушки. Найдите глаза, ноздри, барабанные перепонки. Отметьте особенности строения этих органов (сравните с соответствующими органами рыбы).

4. Проследите, какие изменения происходят со дном ротовой полости лягушки. Какое значение имеют такие движения в жизни лягушки?

5. Отметьте, какие особенности строения лягушки способствуют ее жизни в воде и на суше.

При отсутствии живого раздаточного материала учитель демонстрирует лягушку (живую, изображение на таблице, слайде), предлагает сравнить ее внешнее строение со строением рыбы и отметить: каковы особенности ее формы тела, органов передвижения и ориентации в пространстве.

Живую лягушку можно поместить в демонстрационный аквариум и предложить учащимся рассмотреть, какие конечности и как участвуют при ее передвижении в воде. При этом важно обратить внимание на роль плавательных перепонок как приспособления к плаванию.

Если позволит время, то можно продемонстрировать способ передвижения на суше, измерить, какой длины ее прыжки. Для этого лягушку сажают на учительский стол (лучше на лист фанеры или картона) и предлагают двум ученикам заставить ее сделать прыжок и измерить его длину (как правило, до 30–40 см). Далее школьники отвечают на вопрос: во сколько раз длина прыжка лягушки превышает длину ее тела.

В ходе беседы учитель обращает внимание учащихся на отличительные особенности кожи земноводных: отсутствие на ней каких-либо защитных покровов и наличие кожных желез, выделяющих слизь. После учитель задает вопрос: каково значение слизи, выделяемой кожными железами?

При выяснении особенностей строения и функций органов чувств лягушки учитель подводит учащихся к выводу о том, что развитые веки защищают глаза от повреждений, а положение глаз на верху головы и способность их погружаться вглубь орбиты связаны с приспособлением к жизни в воде и на суше. После учащимся можно предложить объяснить значение сообщения ноздрей с ротовой полостью и способности их закрываться клапанами, установить связь между появлением у земноводных среднего уха, затянутого снаружи барабанной перепонкой, и их образом жизни.

Изучив внешнее строение земноводных, отмечается их сходство с рыбами (парные конечности, органы чувств, их расположение на голове) и отличия (расчлененные конечности, глаза с веками, ноздри, сообщаемые с ротовой полостью, органы слуха с барабанными перепонками).

Далее во время беседы с использованием натурального раздаточного и изобразительного материала или в процессе самостоятельной работы учащихся по заданиям-инструкциям (примеры заданий представлены в практикуме к учебнику) рассматриваются особенности скелета земноводных.

После самостоятельной работы по изучению скелета учитель проводит беседу, в процессе которой обращает внимание на основной признак, характерный для позвоночных животных, – наличие черепа и позвоночника, на признаки, присущие всем наземным позвоночным, – расчлененные конечности, плечевой и тазовый пояса конечностей, укороченный позвоночник с меньшим числом позвонков (у земноводных отсутствие ребер); подчеркивает, что отличия в строении скелета земноводных по сравнению со скелетом рыб развились в связи с переходом к наземному образу жизни.

Важно, чтобы при изучении скелета земноводных учащиеся запомнили названия костей поясов конечностей (грудина, воронья кость, ключица, лопатка, тазовые кости) и костей скелета собственно конечностей. В дальнейшем эти названия будут использоваться при изучении других классов позвоночных животных.

Мышцы земноводных рассматриваются кратко. Отметив роль мускулатуры в передвижении, учитель предлагает учащимся ответить на вопросы: какие мышцы у лягушки наиболее развиты? С чем связано их развитие?

После подведения итогов урока учитель дает задание на дом: прочитать в учебнике текст параграфа, ответить на вопросы и выполнить задание.

 

Урок 2. Особенности строения органов полости тела и нервной системы земноводных

Задачи: выявить особенности строения систем органов полости тела земноводных как первых наземных позвоночных, продолжить формировать понятия об обмене веществ и нервной регуляции жизненных процессов.

Оборудование: влажный препарат вскрытой лягушки (раздаточный материал); модель и таблица «Внутреннее строение лягушки».

Методы и методические приемы: рассказ учителя с элементами беседы с использованием изобразительных наглядных пособий, наблюдения при работе с раздаточным материалом.

Ход урока

Урок целесообразно начинать с устной индивидуальной проверки знаний учащихся.

Вопросы для устной проверки знаний:

1. Каких позвоночных животных относят к земноводным, что дало им возможность приспособиться к жизни на суше и почему они не могли полностью утратить связь с водоемами?

2. Где встречаются земноводные в природе и каков их образ жизни?

3. Каковы особенности внешнего строения земноводных?

4. Чем скелет земноводных сходен со скелетом рыб и каковы особенности его строения?

Изучение нового материала учитель начинает с постановки познавательных задач, ознакомления учащихся с последовательностью рассмотрения строения органов полости тела земноводных и демонстрации их на модели и крупном изображении вскрытой лягушки.

При наличии 6–8 препаратов вскрытой лягушки организуется групповая самостоятельная работа учащихся по следующей (примерной) инструкции:

Внутреннее строение лягушки

1. Рассмотрите влажный препарат лягушки. По рисункам в учебнике найдите пищевод, желудок, кишечник, печень с желчным пузырем. Каковы особенности пищеварительной системы лягушки по сравнению с рыбой?

2. Найдите легкие. Какой вид они имеют?

3. Укажите, где расположено сердце. Найдите отходящие от него кровеносные сосуды.

4. Найдите кроветворный орган – селезенку.

5. Рассмотрите органы выделения и размножения. Где они расположены?

6. Какие особенности внутреннего строения лягушки отличают ее от рыбы?

После общего обзора строения органов полости тела или самостоятельной работы рассматриваются происходящие в них процессы. При этом обращается внимание на те изменения, которые появились в связи с переходом земноводных к жизни на суше. В беседе об органах пищеварения и их функциях подчеркивается наличие слюнных желез, клоаки и их значение. При ознакомлении с органами дыхания – легкими – отмечается слабое их развитие, неспособность обеспечить потребности организма кислородом и подчеркивается значение в жизни земноводных кожного дыхания. В связи с появлением легких усложняются органы кровообращения (трехкамерное сердце, образование легочного круга кровообращения). В беседе об органах выделения обращается внимание на приспособление к экономии воды в организме (моча по мочеточникам поступает в клоаку, а затем в мочевой пузырь, где часть воды возвращается в организм).

В заключение беседы об органах полости тела рассматривается вопрос об обмене веществ, который в общем происходит так же, как и у рыб. Пониманию его сущности помогает знакомство с явлением оцепенения, происходящим у земноводных при значительном понижении температуры среды и вызывающим у них сильное замедление обмена веществ. При этом важно, чтобы учащиеся поняли, что непостоянная температура тела лягушки и других земноводных связана с низким уровнем обмена веществ, обусловленным слабым развитием легких, смешением артериальной и венозной крови в желудочке сердца.

Особенности строения нервной системы земноводных учащиеся могут отметить самостоятельно. Демонстрируя модели и схематические рисунки головного мозга рыбы и лягушки, учитель задает им вопросы: чем сходен головной мозг лягушки с головным мозгом рыбы? Какой отдел головного мозга у лягушки развит сильнее, чем у рыбы, а какой слабее? Каковы особенности строения переднего мозга лягушки? С чем связаны такие различия в строении головного мозга у рыб и земноводных?

При изучении нервной системы лягушки рассматривается и ее поведение, основой которого служат безусловные рефлексы. Понятие «условный рефлекс» закрепляется примерами выработки условных пищевых рефлексов, например, если кормить лягушку мухами с помощью пинцета, то через некоторое время она хватает пинцет при отсутствии в нем корма.

После подведения итогов урока учитель дает задание на дом: прочитать в учебнике текст параграфа и ответить на вопросы, в тетради составить и заполнить таблицу «Системы органов полости тела лягушки и особенности их строения».

 

Урок 3. Размножение и развитие земноводных. Происхождение и значение

Задачи: познакомить учащихся с особенностями размножения и индивидуального развития земноводных; показать, в чем проявляется забота о потомстве; рассказать о сравнительно-анатомических и палеонтологических доказательствах происхождения земноводных от рыб.

Оборудование: влажный препарат «Развитие лягушки»; фрагмент таблицы «Размножение и развитие лягушки»; рисунки для фланелеграфа или магнитной доски с изображением начальных стадий развития зародыша лягушки или таблица-свиток; схемы: «Строение головастика» и «Выход позвоночных на сушу»

Методы и методические приемы: рассказ учителя с элементами беседы с использованием изобразительных наглядных пособий, наблюдения при работе с раздаточным материалом.

Ход урока

В начале урока учитель знакомит учащихся с его познавательными задачами, а затем проводит устную фронтальную проверку знаний.

Вопросы для устной проверки знаний:

1. Чем питаются земноводные и как они захватывают и проглатывают добычу?

2. Какие изменения происходят с пищей в ротовой полости лягушки?

3. Каковы особенности печени и поджелудочной железы у земноводных и каковы их функции?

4. Куда открываются у земноводных прямая кишка, органы выделения и размножения?

5. При помощи каких органов происходит дыхание земноводных?

6. Благодаря чему атмосферный воздух поступает в легкие земноводных?

7. У каких земноводных и почему кожное дыхание преобладает над легочным дыханием?

8. Чем различаются легкие земноводных, живущих большую часть времени в водоемах, и земноводных, связанных с водой только в период размножения?

9. Чем кровеносная система земноводных отличается от кровеносной системы рыб?

10. В связи с чем у земноводных сформировался второй (малый) круг кровообращения?

11. В какой части сердца земноводного происходит смешение артериальной и венозной крови?

12. Что представляют собой органы выделения земноводных?

13. В связи с чем земноводные имеют непостоянную и невысокую температуру тела?

14. Чем головной мозг земноводных отличается от головного мозга рыб и как можно объяснить такие отличия?

После проверки знаний учитель подводит ее итоги и переходит к изучению нового материала.

Процесс размножения и развития земноводных интересен прежде всего как одно из ярких доказательств их происхождения от рыб. Большинству учащихся многое известно о размножении и развитии лягушки, поэтому после постановки познавательной задачи учащимся предлагается рассказать все, что они знают по данному вопросу, и только после этого учитель объясняет, как происходит выметывание икры и ее оплодотворение, развитие личинок (головастиков) от их появления вплоть до выхода на сушу.

Далее учащиеся отвечают на вопросы: когда и где размножаются лягушки, жабы, тритоны? При обсуждении ответов на этот вопрос учитель обращает внимание на половой диморфизм (самцы лягушек значительно мельче самок, имеют резонаторы – наружные у зеленых лягушек и внутренние у травяных; развитие у гребенчатого тритона гребня во время размножения). Отмечает условия для размножения: большое количество постоянных и временных водоемов, потепление воды; знакомит с особенностями откладки икры, приспособленностью икры к улавливанию солнечного тепла и защите развивающихся зародышей от избыточного действия ультрафиолетовых лучей. Рассказывает о начальных стадиях развития зародыша: дробление внутреннего содержимого оплодотворенной яйцеклетки и образование многоклеточного зародыша, формирование у него тканей и органов. При рассмотрении начальных стадий развития используются заранее подготовленные рисунки: на фланелеграфе или магнитной доске изображается соответствующая схема.

Перейдя к изучению постэмбрионального развития земноводных, учитель демонстрирует на таблице головастиков лягушки и предлагает ответить учащимся на вопросы: чем головастики по внешнему виду схожи с рыбой? Какие изменения происходят с ними в процессе развития? Почему со временем они все чаще и чаще поднимаются к поверхности воды?

Обобщив полученные ответы, учитель отмечает, что для головастиков, вышедших из икринки, характерны наружные жабры и присоски, органы боковой линии. Поскольку рот отсутствует, питание происходит за счет остатков питательных веществ икринки, а с возрастом образуется рот с роговыми челюстями и уже преобладает питание водорослями, гниющими органическими остатками и бактериями, наружные жабры заменяются внутренними, появляются парные конечности, происходит постепенное рассасывание хвоста, исчезает плавательная перепонка, изменяется форма головы. Затем внимание учащихся переключается на схему строения головастика с внутренними жабрами, и учитель отмечает наличие у него хорды, двухкамерного сердца и одного круга кровообращения. При подведении итогов изученного материала учащиеся подводятся к выводу о сходстве земноводных на ранних стадиях развития с рыбами как свидетельстве того, что их далекие предки вели водный образ жизни. Далее учащимся предлагается ответить на вопрос: почему у лягушек, жаб и большинства других земноводных, самки которых откладывают много икры, до взрослого состояния выживает только небольшая часть потомства? После уточнения полученных ответов учитель (при наличии времени) рассказывает о заботе о потомстве, проявляемой земноводными, живущими в местах с неблагоприятными условиями для их размножения и развития (южноамериканские квакша-кузнец и древесная лягушка филломедуза, жаба-пипа и жаба-повитуха). Напомнив о большом сходстве земноводных с рыбами, особенно на ранних стадиях развития, учитель задает вопрос: может ли быть такое сходство случайным? Ответив на него отрицательно, он сообщает о находках окаменевших остатков древних земноводных и древних кистеперых рыб, в строении которых наблюдалось большее сходство, чем в строении современных земноводных и рыб, в частности, они имели сплошной панцирь на голове, брюшные костные чешуи, сходные кости в скелете конечностей. Учащимся напоминается, что существование древних кистеперых рыб подтверждается находками «живой ископаемой» рыбы латимерии, и обращается внимание на то, что земноводные могли произойти от вымерших кистеперых рыб, у которых, в отличие от латимерий, скелет плавников по плану строения совпадал со скелетом конечностей древних земноводных, и что древние примитивные земноводные ихтиостеги были внешне похожи на тритонов и сохраняли многие признаки рыб. Происхождение земноводных – очень важный вопрос в разделе «Животные». Здесь впервые вполне конкретно выясняется происхождение одной группы животных от другой. Поэтому учитель сообщает учащимся, когда на Земле появились древние земноводные, как и в связи с чем происходил процесс преобразования древних кистеперых рыб в древних земноводных. Правильное освещение этих вопросов имеет важное значение в понимании учащимися исторического развития животного мира. Значение земноводных в природе и жизни человека учитель выясняет в процессе беседы, предлагая учащимся вспомнить, чем питаются земноводные, для каких животных они сами служат источником пищи, каковы, по их мнению, причины сокращения их численности и что необходимо предпринимать для их сохранения на Земле. После подведения итогов урока учитель дает задание на дом: прочитать в учебнике текст параграфа; ответить на вопросы и выполнить задания.