Temat: Mechanizmy ewolucji biologicznej

Adresat

Uczniowie klasy VIII szkoły podstawowej

Podstawa programowa

Wymagania ogólne

I. Znajomość różnorodności biologicznej oraz podstawowych zjawisk i procesów biologicznych. Uczeń:

2/. wyjaśnia zjawiska i procesy biologiczne zachodzące w wybranych organizmach i w środowisku.

Wymagania szczegółowe

VI. Ewolucja życia. Uczeń:

2/. wyjaśnia na przykładach, na czym polega dobór naturalny i sztuczny oraz podaje różnice między nimi.

Ogólny cel kształcenia

Poznasz podstawowe mechanizmy ewolucji biologicznej

Kompetencje kluczowe

• porozumiewanie się w językach obcych;

• kompetencje informatyczne;

• umiejętność uczenia się.

Kryteria sukcesu
Uczeń nauczy się:

• wskazywać genetyczne i ekologiczne czynniki mające wpływ na powstawanie gatunków;

• wyjaśniać zasady działania doboru naturalnego;

• podawać przykłady doboru sztucznego;

• porównywać dobór naturalny z doborem sztucznym;

• wyjaśniać, jak powstają gatunki.

Metody/techniki kształcenia

• podające

  • pogadanka.

• aktywizujące

  • dyskusja.

• eksponujące

  • pokaz.

• programowane

  • z użyciem komputera;

  • z użyciem e‑podręcznika.

• praktyczne

  • ćwiczeń przedmiotowych.

Formy pracy

• praca indywidualna;

• praca w parach;

• praca w grupach;

• praca całego zespołu klasowego.

Środki dydaktyczne

• e‑podręcznik;

• zeszyt i kredki lub pisaki;

• tablica interaktywna, tablety/komputery.

Przebieg lekcji

Przed lekcją

• Uczniowie zapoznają się z treścią abstraktu. Przygotowują się do pracy na lekcji w taki sposób, żeby móc przeczytany materiał streścić własnymi słowami i samodzielnie rozwiązać zadania.

Faza wstępna

• Prowadzący lekcję określa cel zajęć i wspólnie z uczniami ustala kryteria sukcesu.

• Następnie zapisuje na tablicy lub tablicy interaktywnej temat lekcji. Uczniowie notują go w zeszytach..

Faza realizacyjna

• Nauczyciel prosi uczniów, aby samodzielnie przeczytali abstrakt, zwracając szczególną uwagę na grafiki.

• Korzystając z abstraktu, prowadzący przybliża uczniom obserwacje i odkrycia poczynione przez Karola Darwina w trakcie wyprawy naukowej dookoła świata..

• Nauczyciel omawia mechanizm działania doboru naturalnego oraz powstawanie nowych gatunków na skutek tego procesu. Następnie wprowadza pojęcie doboru sztucznego. Korzystając z tabeli „Porównanie doboru naturalnego z doborem sztucznym” kładzie nacisk na różnice między tymi mechanizmami .

• Prowadzący prezentuje ilustrację interaktywną „Rezultaty celowej selekcji naturalnej zwierząt hodowlanych” i wyjaśnia, że celowe zabiegi hodowlane przyczyniły się do powstania wielu form udomowionych, niespotykanych w ogóle w środowisku naturalnym, często znacznie odbiegających wyglądem i zachowaniem od form dzikich..

• Uczniowie, pracując indywidualnie lub w parach, wykonują ćwiczenia interaktywne sprawdzające i utrwalające wiadomości poznane w czasie lekcji. Wybrane osoby omawiają prawidłowe rozwiązania ćwiczeń interaktywnych. Prowadzący uzupełnia lub prostuje wypowiedzi podopiecznych.

Faza podsumowująca

• Na zakończenie zajęć nauczyciel pyta: Gdyby z przedstawionego na lekcji materiału miałaby odbyć się kartkówka, jakie pytania waszym zdaniem powinny zostać zadane? Gdyby uczniowie nie wyczerpali najistotniejszych zagadnień, nauczyciel może uzupełnić ich propozycje.

Praca domowa

• Odsłuchaj w domu nagrania abstraktu. Zwróć uwagę na wymowę, akcent i intonację. Naucz się prawidłowo wymawiać poznane na lekcji słówka.

• Opracuj lap book z zagadnieniami poznanymi na lekcji i przynieś swoją pracę na następne zajęcia.

W tej lekcji zostaną użyte m.in. następujące pojęcia oraz nagrania

Pojęcia

Teksty i nagrania

Mechanisms of biological evolution

One of the first scientists to explain the origins of the great diversity of species on Earth at the moment and in the past, was Charles Darwin. His research, conducted during a scientific expedition around the world, culminated in the coining of the theory of evolution and became the basis for further research.

During his journey, Darwin had the opportunity to study, among other things, animals, plants, fossils and rock formations. His observations concerned such characteristics of organisms, which were adaptations to such diverse environments as the damp forests of Brazil, the grasslands of Argentina and the mighty peaks of the Andes.

During his stay in the Galapagos Islands, Darwin compared plants and animals that inhabited the area with the ones of the land of South America. He noted that despite some similarities, the species of animals from the islands and the mainland are clearly different. He also noticed the differences between the animals living on different islands of the archipelago. One of the groups that attracted his attention were Darwin's finches, that differed between each other, for example, in the shape and size of their beaks, which was a result of the adaptation of these birds to obtain different kinds of food. Based on the structure of the beak, Darwin distinguished, among others, fruit‑eater finches, leaf‑eater finches, insectivorous finches.

While trying to explain the diversity of the Darwin's finches from Galapagos Islands, Darwin assumed that in the remote past, each island was inhabited by birds that had managed to leave the mainland of South America. Slightly different living conditions on the islands meant that the birds had to adapt to the food available there and diversify, giving origin to new species.

Having returned to England, the naturalist worked for many years on the specimens collected during the expedition and analysed the observations. The result of these works was the coining of the theory of natural selection, that explained the causes of evolution, published in the work „On the Origin of Species by Means of Natural Selection” in 1835.

The theory of natural selection created by Charles Darwin and complemented by research on the essence of inheritance is based on facts from observations of the natural world. It is easy to notice that:

• species produce more offspring than can survive in the environment and more than is needed to replace the parents; of the many eggs laid, born individuals or scattered seeds, only a small part will become mature and produce offspring;

• individuals of one species are not identical and many of their characteristics differ, e.g. their size, colour of coating or skin, fitness and susceptibility to diseases

• tens, hundreds and sometimes thousands of descendants appear in the environment. Since its resources are limited, there is a very strong intra‑species competition;

• only the organisms that dispose of the most beneficial features prevail, i.e. those with the most favourable gene composition under given conditions; they also leave more offspring, while genes of the less adapted organisms are eliminated upon their death.

Therefore, environmental conditions cause the selection of individuals, as a result of which, the genes (and adaptations) that remain in the population are favourable in given conditions. The population survives, although the less adapted individuals die or do not pass on their genes to the offspring.

The environment (abiotic and biotic agents) is the selector of organisms. Natural selection is accidental, its effect being the intensified competition of organisms for environmental resources. Changes in populations due to selection result in the consolidation of features facilitating survival in the environment. If individuals of one species are separated by a barrier that is difficult to overcome (e.g. ocean waters or high mountains), populations with slightly different characteristics may emerge. The differences between them may deepen from generation to generation. When separate populations come into contact again, their individuals may be so different that they will not be able to interbreed and produce offspring. They will therefore become separate species.

Observations of the diversification of organisms within the species were made well before Darwin. The first breeders had already noticed that among cattle, for example, each individual was slightly different from the others and so for breeding, they would chose those animals which best met their current needs: which would give more milk or more meat. During the following years, they interbred only those individuals that had the desired traits. This method is called artificial selection and it leads to the reinforcement of a selected characteristic in the population, e.g. more muscular pigs. As a result of an artificial selection, crops and the livestock started to differ from their wild ancestors. Artificial selection can also be used for plants, e.g. for bigger and more juicy fruits.

• Biological evolution happens due to excessive reproduction, single species variability, competition for limited environmental resources and selection of maladjusted organisms.

• Natural selection takes place under the influence of environmental factors - only best adapted individuals, who are able to get the resources necessary for survival, survive and reproduce successfully.

• Artificial selection is used by breeders to select specimens with desired characteristics for breeding , resulting in new animal breeds and plant varieties.

• The emergence of new species is the result of long‑lasting isolation of two or more populations of the same species influenced by natural selection.