Temat: Życie powstało w wodzie

Autor: Leokadia Stalewicz

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:

1. wyjaśnia pojęcie ewolucji organizmów.

Ogólny cel kształcenia

Dowiesz się jak przebiegały najwcześniejsze etapy powstawania życia na Ziemi

Kompetencje kluczowe

• porozumiewanie się w językach obcych;

• kompetencje informatyczne;

• umiejętność uczenia się.

Kryteria sukcesu
Uczeń nauczy się:

• opisywać warunki panujące na Ziemi w wybranych erach;

• przedstawiać główne etapy ewolucji roślin i zwierząt;

• porządkować chronologicznie najważniejsze wydarzenia w historii życia na Ziemi.

Metody/techniki kształcenia

• podające

  • pogadanka;

  • objaśnienie nowej wiedzy.

• 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.

• Nauczyciel pyta uczniów o to kiedy powstała Ziemia, czy spotkali się z teoriami na temat powstania życia na Ziemi. Prosi, by wymienili zalety i wady życia w wodzie.

Faza realizacyjna

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

• Nauczyciel prezentuje i omawia ilustracje interaktywną „Początki życia na Ziemi”. Uczniowie wspólnie analizują poszczególne etapy ewolucji istot żywych ze zwróceniem szczególnej uwagi na czas trwania każdego z tych etapów oraz czas, który upłynął od powstania życia do powstania pierwszych organizmów wielokomórkowych.

• Prowadzący dzieli klasę na kilka grup, po czym każdej z nich poleca opracowanie na podstawie abstraktu pt. „Życie powstało w wodzie”, „Pierwsze organizmy jednokomórkowe” oraz „Powstanie wielokomórkowców” jednego z poniższych tematów: skład ziemskiej atmosfery w okresie powstawania życia na Ziemi; pierwsze organizmy jednokomórkowe; pierwsze komórki eukariotyczne; wpływ organizmów samożywnych na skład ziemskiej atmosfery; pierwsze organizmy wielokomórkowe.

• Przedstawiciel każdej grupy referuje wynik wspólnej pracy. Po zakończeniu każdego referatu uczniowie z pozostałych grup mogą zadawać pytania i dyskutować z grupą omawiającą dany temat. W razie potrzeby nauczyciel uzupełnia wypowiedzi uczniów i udziela dodatkowych wyjaśnień.

• Uczniowie samodzielnie wykonują zamieszczone w abstrakcie ćwiczenia interaktywne sprawdzające stopień opanowania wiadomości poznanych w czasie lekcji. Nauczyciel inicjuje dyskusję, w trakcie której omówione zostają prawidłowe rozwiązania wszystkich ćwiczeń samodzielnie wykonanych przez uczniów.

Faza podsumowująca

• Na zakończenie zajęć nauczyciel zadaje uczniom pytania:

  • Co na zajęciach wydało wam się ważne i ciekawe?

  • Co było łatwe, a co trudne?

  • Jak możecie wykorzystać wiadomości i umiejętności, które dziś zdobyliście?

  Chętni lub wybrani uczniowie podsumowują zajęcia

Praca domowa

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

• Wyobraź sobie, że masz okazję przeprowadzić wywiad z naukowcem - specjalistą w dziedzinie, której dotyczyła dzisiejsza lekcja. Jakie pytania chciałbyś mu zadać? Zapisz je.

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

Pojęcia

Teksty i nagrania

Life originated in water

Life appeared on Earth about 3.9 billion years ago, but up to this day we are not able to describe all the processes that led to the production of living matter. Our understanding of the earliest stages of the evolution of life is based mainly on hypotheses. Another source of information is the genetic material of the first unicellular organisms. The principle is: the more differences (mutations) are present in the DNA of the studied species, the earlier their common ancestor lived.

What is certain is that life originated in water. According to one of the hypotheses, organic particles were created spontaneously from inanimate matter in the warm and shallow ocean bays near volcanoes, where waters were rich in numerous minerals. This process took place under anaerobic conditions. The atmosphere at that time was oxygen‑free, saturated with hydrogen, methane, carbon and nitrogen oxides, which were the source of elements necessary for the production of organic compounds.

First simple organic compounds were formed as a result of chemical reactions caused by cosmic rays, UV radiation and electrical discharges released during storms. Such compounds transformed over time into amino acids, proteins and nucleic acids. The macromolecular compounds have acquired the ability to self‑replicate. This process lasted long enough to form the simplest cells made of the increasingly more complex organic particles.

The first fossil evidence of the existence of unicellular organisms comes from around 3.6 billion years ago. These organisms resembled the modern bacteria. They were surrounded by a cell membrane and contained a DNA molecule. The first cells did not have a separate cell nucleus, chloroplasts or mitochondria. As heterotrophs, they obtained nutrients by absorbing simple organic compounds from the environment and produced energy during anaerobic respiration. Soon after that, organisms capable of carrying out chemosynthesis, and later photosynthesis, which resembled the modern cyanobacteria, appeared. Autotrophic organisms had an advantage over heterotrophic ones, which is why their number was constantly growing.

According to one of modern theories, cells containing chloroplasts and mitochondria were created as a result of symbiosis.

It is likely that the cells which were the ancestors of today's nucleated cells absorbed specialized aerobic bacteria (which began to function as mitochondria) as well as cyanobacteria capable of photosynthesis (equivalents of present chloroplasts). The evidence for this is the presence of DNA in chloroplasts and mitochondria of modern nucleated cells. Unicellular organisms with nucleus have given rise to a huge variety of unicellular algae and protozoans, which have been developing to this day. Nucleated cells were probably created about 2.1 billion years ago.

As a result of photosynthesis, oxygen began to accumulate in the atmosphere. This led to the formation of oxygen‑breathing organisms, which became the dominant life forms on Earth. Their presence influenced the stabilization of the composition of the atmosphere. The appearance of oxygen‑breathing organisms that excreted carbon dioxide promoted the development of autotrophic organisms.

Changes in the composition of the atmosphere also included a decline in the concentration of greenhouse gases – methane and carbon dioxide – which could have caused global glaciation. The result of that was – as we assume – the great extinction of organisms, and then their expansion after the re‑warming, already in the form of other multicellular species.

The first multicellular organisms appeared around 1.5 billion years ago. It is assumed that they originated from unicellular organisms that did not separate after the division, or concentrated in organized multicellular groups – colonies. After that, multicellular forms with clusters of specialized cells that acted as tissues appeared. The first multicellular plants were small algae – probably the green algae. Fossils as old as 1.2 billion years confirm that.

In the animal world, the first multicellular forms probably appeared around 900 million years ago. They resembled modern sponges and cnidarians, and lived in shallow, coastal zones of seas.

The oldest evidence of the existence of multicellular animals are fossils preserved in the Ediacara hills in Australia. Traces of amazing animals known as the Ediacaran fauna have been found there. These primitive, soft‑bodied organisms appeared on Earth at the end of the first global glaciation and inhabited the seas about 560‑540 million years ago. They were built differently than the animals we know nowadays and rested immobile at the bottom of the sea or attached to it with an organ that resembled the pulvillus. They did not have a digestive tract and we assume that they derived the energy from the symbiotic bacteria living in their tissues, which carried out chemo- or photosynthesis.

• Life originated in water.

• The key event in the evolution of life was the emergence of nucleated cells and multicellular organisms.

• The first multicellular plants were the green algae.

• The rapid development of aquatic invertebrates took place 540 million years ago.

• In the history of life on Earth, mass extinctions of species have occurred repeatedly.