Мастерская построения знаний по теме «Фотосинтез»

Фабрика жизни

Михайлова Анастасия Викторовна

г.Усть - Илимск

Мастерская построения знаний по теме «Фотосинтез»

Цели мастерской:

Построение учащимися знаний о фотосинтезе как сложнейшем физиологическом процессе;

Формирование познавательных УУД: поиск и выделение необходимой информации с применением методов информационного поиска;

Формирование коммуникативных УУД: общение и взаимодействие с партнёрами по совместной деятельности;

Личностные результаты: осознание значимости фотосинтеза как основы жизни на Земле.

Организация класса: для работы в мастерской класс делится на группы на основе жеребьёвки с помощью карточек разного цвета. На некоторых карточках (для каждой группы) есть указания ролей: «секретарь» группы, главный «автоответчик», «сомневающийся».

Продолжительность занятия 2 часа.

Алгоритм мастерской построения новых знаний опирается на следующие конструктивные блоки:

Этап урока «Индукция» («наведение») — создание эмоционального настроя, включение подсознания, области чувств каждого ученика, создание личного отношения к предмету обсуждения. Индуктор — образ, фраза, звук, то, что может разбудить чувство, вызвать поток ассоциаций, воспоминаний, ощущений, вопросов.

Этап «Самоконструкция» — создание собственного интеллектуального продукта: описание собственного опыта, наблюдения, формулирование идеи, гипотезы, проекта, конструирование модели явления, природного объекта, гипотезы, системы взаимосвязей.

Этап «Социоконструкция» - создание интеллектуального продукта в группе.

Этап «Социализация» - предъявление созданного продукта. Происходит в разных формах: афиширование, устный рассказ, чтение вслух, молчаливое чтение вывешенных работ, передача по кругу, показ театральной миниатюры.

Этап «Групповая социализация» - рассмотрение индивидуальных гипотез, мнений, проектов в группе.

«Межгрупповая социализация» - анализ, защита групповых гипотез, мнений, проектов.

Этап «Дедукция» («выведение») – этап сверки своего выстроенного умозаключения или другого интеллектуального продукта с образцом; логическое умозаключение от общего к частному; способ изложения, при котором частные положения выводятся из общих; обратное индукции.

Этап «Рефлекия» («отражение») - вспоминание участниками своего проживания мастерской: чувств, ощущений, эмоций, ведущее к анализу собственного психического состояния и интеллектуального уровня.

Ход мастерской

Индуктор (настрой, мотивация на деятельность)

1. Дайте самому лучшему повару сколько угодно солнечного света и целую речку воды и попросите, чтобы из всего этого он приготовил вам сахар, крахмал, жиры и зерно – он решит, что вы над ним смеётесь. Но, то, что кажется совершено фантастическим человеку, беспрестанно совершается в зелёных листьях растений» Подумайте, с каким природным процессом предлагал потягаться повару К.А.Тимирязев?

Учащиеся делают предположение, что речь идёт о фотосинтезе.

Самоконструкция (актуализация имеющихся знаний и опыта)

1. Напишите свои ассоциации, связанные со словом «Фотосинтез», озвучьте их.

Слова, записанные учениками: лист, свет, хлорофилл, углекислый газ, кислород, химические реакции. Ассоциативные пустоты способствуют появлению первых непроизвольных вопросов, которые записываются внизу, под предложенными понятиями.

2. Запишите вопросы, которые у вас возникли в связи с данными ассоциациями.

3. Используя записанные ассоциации, дайте определение понятия «фотосинтез», озвучьте. Социализация.

Деконструкция опыта (осознание неполноты прежних знаний и представлений)

4. А теперь, используя указанные электронные ресурсы, найдите научное определение понятия «Фотосинтез»:

http://ru.wikipedia.org/wiki/фотосинтез,

http://www.cultinfo.ru/fulltext/1/001/008/118/848.htm, http://www.medbiol.ru/medbiol/biology_sk/00063e4c.htm,

5. Сравните данные определения со своими собственными: что совпало, что оказалось новым?

Учащиеся с удивлением обнаруживают, что определение неполное, не соответствует научному понятию.

6. В группе. Нарисуйте лист как фабрику жизни. На листах ватмана учащиеся рисуют лист и процесс, который в нём протекает

Афиширование: вывешивают рисунки, ходят, смотрят, читают. Один человек от группы комментирует свой рисунок.

Какие трудности возникли у вас? Достаточно ли знаний для объяснения процесса?

Ученики приходят к выводу, что имеют недостаточно знаний для того, чтобы дать полное описание процесса фотосинтеза. В результате участники мастерской переживают состояние разрыва как кризиса компетентности.

7. Напишите вопросы, которые у вас возникли. Ребята обсуждают вопросы в группах, затем сообщают их классу:

- Почему лист называют фабрикой жизни?

- Как устроен лист, с учётом выполняемых функций?

- Как протекает фотосинтез?

- Как устроены хлоропласты в связи с выполняемыми функциями?

- Протекает ли фотосинтез ночью?

- Что представляет собой хлорофилл?

- Какую роль играет солнечный свет?

Работа с информацией (обогащение знаний и представлений)

8. Группам выдаются карточки разного цвета с информацией (Приложение 1):

1 группа (карточки жёлтого цвета) – понятие о фотосинтезе;

2 группа (карточки синего цвета) – строение хлоропластов;

3 группа (карточки зелёного цвета) – хлорофилл, химическое строение и свойства;

4 группа (карточки голубого цвета) – световая фаза фотосинтеза;

5 группа (карточки коричневого цвета) – темновая фаза фотосинтеза.

9. Социализация. Сравните свои старые представления с новыми знаниями. Оцените прирост в знаниях, озвучьте выводы.

Учащиеся говорят о том, что не представляли, какой это сложный процесс- фотосинтез; что фотосинтез протекает не только на свету, но и ночью; что лист – это и в самом деле настоящая фабрика по производству крахмала.

Социоконструкция (совместное обобщение и творческое осмысление нового материала)

10. Переформируйте группы так, чтобы у каждой из них были карточки всех пяти цветов.

11. Составьте полный текст и на его основе схему «Цикл синтеза углеводов».

12. Социализация. Представители групп делают сообщения и презентацию схемы.

В группах. Подготовьте презентации по одной из тем на выбор: «Фотосинтез и экологические аспекты», «Фотосинтез и урожай», «Фотосинтез и биосфера». Используйте Интернет – ресурсы:

http://ru.wikipedia.org/wiki/фотосинтез;

http://www.cultinfo.ru/fulltext/1/001/008/118/848.htm;, http://www.medbiol.ru/medbiol/biology_sk/00063e4c.htm,

13. Социализация. Проходит презентация сообщений.

Реконструкция опыта (восхождение на новый уровень знания и опыта)

14. В группе. Нарисуйте лист как фабрику жизни, используя новые сведения о фотосинтезе.

Афиширование. Представители групп прикрепляют свои работы на доску.

15. Подойдите к работам, рассмотрите их и задайте по одному вопросу авторам. Прикрепите жетоны к той работе, которая вам больше всего понравилась.

16. Группа, набравшая наибольшее количество жетонов, представьте, пожалуйста, свою работу классу.

17. Опыты известного отечественного физиолога растений В.Н.Любименко показали, что увеличение количества углекислого газа в атмосфере до 15 % приводит к прямо пропорциональному возрастанию интенсивности фотосинтеза. Посовещайтесь в группе и продолжите фразу: «таким образом, один из путей повышения продуктивности фотосинтеза – увеличение концентрации углекислого газа в воздухе. Современный уровень технологии в целом позволяет решить эту задачу в глобальных масштабах. Однако…».

Вариант ответа учащихся:

«…весьма сомнительно, чтобы человек решился на практике осуществить этот проект. Дело в том, что более высокий уровень концентрации в воздухе приведёт к изменению теплового баланса планеты, к её перегреву вследствие так называемого «парникового эффекта». «Парниковый эффект» обусловлен тем, что при наличии углекислого газа атмосфера начинает сильнее задерживать испускаемые поверхностью Земли тепловые лучи. Перегрев планеты может привести к таянию льдов в полярных областях и в высокогорьях, к поднятию уровня Мирового океана, к сокращению площади суши, в том числе занятой культурной растительностью. Следовательно, идея увеличения углекислого газа в атмосфере Земли чревата пагубными последствиями и потому бесперспективна».

Рефлексия (анализ и оценка процесса и результата деятельности)

18. Поразмышляйте над вопросами и поделитесь своим мнением:

- Как изменился ваш взгляд на фотосинтез?

- Какие новые чувства появились у вас в ходе мастерской.

Литература и иные источники информации

Белова Н.И., Наумова Н.Н. Экология в мастерских. Санкт - Петербург «Паритет». 2004

Биология. Общие закономерности. 9 класс: методическое пособие к учебнику С. Г. Мамон­това, В. Б. Захарова, Н. И. Сонина «Биология. Общие закономерности. 9 класс» / Т. А. Ловкова, Н. И. Сонин. — 3-е изд., стереотип. — М.: Дро­фа, 2005.

Биология. 9 класс: поурочные планы по учебнику С.Г. Мамонтова, В.Б. Захарова, Н.И. Сонина / авт.-сост. М.М. Гуменюк. – Волгоград: Учитель, 2006.

Каменский А.А., Соколова Н.А., Титов С.А. Биология. Ответы на вопросы. Теория и примеры решения задач. - М.: «Экзамен», 2001.

Кулев А.В. Общая биология. 11 класс: Метод. пособие. – СПб.: «Паритет», 2001.

Общая биология: Учеб. для 10-11 кл. общеобразоват. учеб. заведений / В.Б. Захаров, С.Г. Мамонтов, Н.И. Сонин. – М.: Дрофа, 2002.

http://ru.wikipedia.org/wiki/Фотосинтез,

http://www.cultinfo.ru/fulltext/1/001/008/118/848.htm, http://www.medbiol.ru/medbiol/biology_sk/00063e4c.htm

http://www.kupyura.ru/detskaya_nauchno_populyarnaya_i_spravochnaya_literatura/off2900

wikipedia.org

www.rosleshoz.gov.ru/terminology/a/17

www.mikrob.org.ua/category/articles/avtotrof/

www.enc-dic.com/enc_modern/Avtotrofy-209.htm

Приложение 1

Приложение 2

Карточка №1 (жёлтого цвета). Понятие о фотосинтезе

Фотосинтез (греч. аutos – свет и греч.trohe – образование) - …

http:wikepedia.org

организмы, синтезирующие из неорганических соединений органические вещества с использованием энергии солнца или энергии …

www.rosleshoz.gov.ru/terminology.a/17

Фототрофные организмы, автотрофы – организмы, использующие для построения своего тела углекислый газ в качестве единственного или главного источника углерода и обладающие как системой ферментов для ассимиляции углекислого газа …

www.mikrob.org.ua/category/articles/autotrof/

Фототрофы – основные производители (продуценты) органического вещества в биосфере, обеспечивающие существование всех других организмов - …

www.enc-dic.com/enc_modern/Avtotrofy-209.htm.

Схема фотосинтеза:

http:school-collection..edy.ru/catalog/res/d55fce07-Ic4b-4b20-9491-5a61a47b2d29/

Карточка №2 (синего цвета). Строение хлоропластов

Хлоропласты присутствуют только в … клетках. Основная функция хлоропластов – фотосинтез. Т.е. синтез органических веществ благодаря энергии солнечного света, преобразованной в энергию молекул АТФ. Хлоропласты высших растений имеют размеры … и по форме напоминают .... Под гладкой наружной мембраной располагаются … Такое расположение обеспечивает максимальную освещённость каждой граны.

В мембраны, формирующие …, встроены …

В клетках высших растений содержится около 40 хлоропластов. Хлоропласты содержат собственную ДНК и рибосомы. Они способны к …

http://www.medbiol.ru/medbiol/biologi_sk.00063e4c.htm

http://dic.academic.ru/dic.nsf.dic_biology/

Карточка №3 (зелёного цвета) Хлорофилл, химическое строение и свойства

Основными пигментами, осуществляющими … в процессе фотосинтеза, являются хлорофиллов, пигменты … природы. Обнаружено несколько форм хлорофиллов, различающихся по химическому составу …

Хлорофилл … является основным пигментом и характерен для всех организмов, осуществляющих … фотосинтез.

http://thesaurus.rusnano.com/wiki/article1955

http://www.megabook.ru/Article.asp?AID=684665

Карточка №4 (голубого цвета). Световая фаза фотосинтеза

Эта фаза протекает в … хлоропласта.

В световую фазу происходит превращение световой энергии солнца в … Эти реакции протекают непрерывно. Но их легче изучать, разделив на три стадии: …

Итак, результат световой фазы - … .

http://ru.wikipedia.org/wiki/

Карточка №5 (коричневого цвета). Темновая фаза фотосинтеза

Эта фаза происходит в … , куда поступают … . Здесь эти соединения используются в серии реакций, «фиксирующих» СО2 в форме углеводов. Проследим по схеме: …

Для создания одной молекулы глюкозы цикл должен повториться … раз: при этом всякий раз к запасу фиксированного углерода в растении прибавляется …

Итак, в результате фотосинтеза происходит … .

http://www.medbio.ru/medbiolo.biology_sk/00063e4c.htm