Биотехнология - наука будущего

Материал из Saratov FIO Wiki
Перейти к: навигация, поиск

==Биотехнология - наука будущего== [1]

Клещевская В.И., учитель биологии МОУ «СОШ № 3 г. Ртищево Саратовской области»

Буклет для учащихся [2]

Пояснительная записка

Предлагаемый курс « Биотехнология – наука будущего» включает 12 часов. Курс рассчитан на учащихся 9 классов и имеет цель вызвать интерес к биологии (и смежным предметам естественнонаучного цикла), желание продолжить изучение предмета в старших классах на профильном уровне. Кроме этого данная программа поможет определиться в выборе профессии, связанной с какой-либо отраслью биологической науки (биотехнолог, микробиолог, фармацевт, эколог, биоэнергетик, биохимик, генетик и т.д.). Отбор содержания осуществлялся на основе ряда факторов, стимулирующих развитие познавательных интересов у школьников. Практически все занятия построены на определении и нахождении путей решения актуальных проблем, значимых для каждого жителя планеты: новые источники сырья для разных отраслей промышленности, новые источники энергии, изменение генома организма, вопросы охраны окружающей среды, профилактика наследственных заболеваний и т.д. Все эти и множество других проблем решает современная биотехнология. Ибо биотехнология двояка в своем проявлении, она соединяет в себе воедино сферу научной и промышленной деятельности. Причем каждая стимулирует развитие друг друга, во многом предопределяя направленность развития не только на современном этапе, но и на ближайшую и даже отдаленную перспективу. Другая важная особенность курса – его интегративность. Современная биотехнология – это интеграция естественных и инженерных наук, позволяющая наиболее полно реализовать возможности живых организмов для решения проблем человечества. Биотехнология основана на ряде наук: цитологии, генетике, экологии, молекулярной биологии, биохимии, биофизике, иммунологии и др. Следующий фактор, вызывающий интерес у школьников к данному курсу – разнообразие форм и методов проведения занятий: исследовательская и экспериментальная деятельность учащихся, работа с источниками информации, устные сообщения с последующей дискуссией, сотрудничество при работе в группах, экскурсии на производства, использование учителем современных образовательных технологий (компьютерных программ, презентаций, ИНТЕРНЕТ-технологий и др.). Такие формы проведения занятий способствуют более тесной взаимосвязи между всеми участниками образовательного процесса. Курс предполагает привлечение учащихся к проектной деятельности. В качестве образовательного продукта предлагается выполнить творческую работу в виде реферата, доклада, презентации или отчета по выполнению практической работы. Курс заканчивается проведением зачета, на котором будет проходить защита творческих и проектных работ. Данный элективный курс способствует развитию логического мышления, умения анализировать, обобщать, сравнивать, делать выводы, применять знания на практике.

Цели и задачи курса:

1. Формирование у школьников интеллектуальных знаний и практических умений в области биотехнологии.

2. Выявление областей практического применения полученных знаний .

3. Развитие творческих способностей, умения работать в группе, вести дискуссию, отстаивать свою точку зрения, составлять отчет о работе.

4. Создание положительной мотивации в выборе профиля на старшей ступени школы и будущей профессии.

Содержание программы

1 занятие

Предмет и задачи биотехнологии. История развития науки и области применения знаний по биотехнологии. Основные разделы, методы работы и связь с другими науками (цитологией, биохимией, биофизикой, молекулярной биологией, генетикой, экологией, иммунологией, микробиологией).

2 занятие

Объекты биотехнологии. Использование бактерий, грибков, растительных и животных тканей в биотехнологии.

3 занятие

Методы биотехнологии: генная и клеточная инженерия, технологии in vitro. Использование этих технологий в сельском хозяйстве, фармакологии, пищевой промышленности, в медицине (диагностика и лечение наследственных заболеваний, поиск путей лечения СПИДом, онкологических болезней и др.).

4 занятие

Биотехнология в сельском хозяйстве. Применение клонального размножения в растениеводстве. Использование технологии in vitro в декоративном цветоводстве, сохранении редких и исчезающих видов, в оздоровлении растений. Клонирование животных. Химерные и трансгенные организмы.

5 занятие

Пищевая биотехнология. Исторические сведения о способах приготовления хлеба, кваса, молочно-кислых продуктов. Современное состояние пищевой индустрии и роль микроорганизмов в производстве продуктов питания.

6 занятие

Биотехнология в энергетике. Развитие нового направления в разработке новых и эффективных способов производства энергетических носителей, экологически безопасных. Биоэнергетика. Промышленное получение биогаза. Биологическое получение водорода, как основного источника энергии в будущем.

7 занятие

Экологическая биотехнология. Использование микроорганизмов в очистке сточных вод, промышленных жидких стоков. Переработка твердых отходов, биодеградация нефтяных загрязнений. Восстановление плодородия почв после использования удобрений, пестицидов и других химических соединений.

8 занятие

Инженерная энзимология. Биогеотехнология. Биогидрометаллургия – получение металлов с помощью микроорганизмов из руд, морской воды. Биосорбция металлов из растворов. Промышленное получение биологически активных веществ: ферментов, гормонов, витаминов, их применение.

9 занятие

Криосохранение. История и технологии криобиологии в сохранении генофонда редких и исчезающих видов растений и животных. Использование технологии in vitro в условиях низких температур. Криосохранение в медицине.

10 занятие Применение биотехнологии на предприятиях города. Экскурсия на хлебозавод, молочный комбинат и др.

11- 12 занятие

Что дали мне знания по биотехнологии? Итоговые занятия. Зачет, защита проектных работ, организация выставки.

Темы проектных работ:

1. Генетически модифицированные продукты: польза или вред.

2. Генная инженерия растений: проблемы и перспективы.

3. Гидробиологическая оценка водоемов.

4. Оценка состояния воздуха, почв в районе.

5. Биотехнология: вклад в решение глобальных проблем.

6. Биология клетки и биотехнология.

7. Клонирование, современное состояние и проблемы. (другие по выбору учителя или учащихся.).

Учебно-тематический план курса

Тема занятия Форма проведения и виды деятельности на занятиях Образовательный продукт
1 Что такое биотехнология Рассказ учителя, беседа,демонстрация презентации Конспект
2 Объекты биотехнологии Рассказ учителя, сообщение ученика, исследовательская деятельность Отчет о работе, реферат
3 Методы биотехнологии: клеточная и генная инженерия Демонстрация презентации, просмотр видеофильма Сообщения учащихся, отчет о практической работе
4 Биотехнология в сельском хозяйстве.Клонирование Моделирование Отчет о работе,

сообщения учащихся

5 Пищевая биотехнология Ярмарка и реклама продуктов питания, исследовательская деятельность, групповая работа Отчет о лабораторной работе
6 Биотехнология в энергетике Проектирование, работа в группе, эксперимент, компьютерные технологии Проекты,сообщения учащихся
7 Экологическая биотехнология Самостоятельная работа, лабораторная работа, демонстрация презентации, просмотр видеофильма Отчет о лабораторной работе
8 Инженерная энзимология. Биогеотехнология Презентация, видео, исследовательская деятельность Конспект, сообщения учащихся
9 Криосохранение Демонстрация видеофильма, компьютерная технология Сообщения учащихся,работа над проектом
10 Применение биотехнологии на предприятиях города Экскурсия на предприятие Отчет по экскурсии
11-12 Что дали мне знания по биотехнологии? Отчеты, проекты, организация выставки, выступления на научно-практической конференции Защита проектов,конференция. Анкетирование.Зачет по курсу Зачетная работа

Литература:

1. Белов Д. В. Потенциально опасные вещества.// Химия в школе. -2002,№2.

2. Бутенко Р. Г. Культура тканей и клеток растений. – М.: Знание, 1971.

3.. Бутенко Р. Г. Биология клетки и биотехнология//Биология в школе.-1995,№1.

4. Вакула В.Л. Биотехнология: то это такое? М.: «Молодая гвардия», 1989.

5. Вельков В.В. Генетическое модифицирование – новая версия сельского хозяйства.// Биология в школе. – 2004, №1.

6. Груздева Л.П. Биоиндикация качества природных вод.// Биология в школе- 2002, №6.

7. Дебабов В.Г. Биотехнология: вклад в решение глобальных проблем.//Биология в школе. – 1997, № 1.

8. Заварзин Г.А. Микробиология двадцать первому веку. – М.: Знание, 1981.

9. Злотин А.З. Техническая энтомология: задачи и перспективы развития.//Биология в школе. – 1996, №1.

10. Коновалов С.А. Достижения технической микробиологии. – М.: Знание, 1976.

11.Кнорре Е. Живое в прожекторах науки – М.: Детская литература,1986.

12. Нейман Б.Я. Индустрия микробов. – М.: Знание, 1983.

13. Никишова Е.А. Основы билтехнологии: 10-11 классы: учебное пособие для учащихся общеобразовательных учреждений/ Е.А. Никишова. – М. : Вентана – Граф,2008 – 160с. – (Библиотека Элективных курсов).

14. Ковалевская Н.И. Экологическая биохимия: живые организмы и антропогенное загрязнение биосферы.// Биология в школе. – 1993,№3.

15. Миркин Б.М. Экология земледелия.// Биология в школе. – 1993,№3.

16. Лысенко Н. Л. Биоиндикация и биотестирование водных экосистем.

17. Новикова Т.А. Генная инженерия растений.// Биология в школе. – 2004, №3.

18. .Новикова Т.А. Генная инженерия бактерий.

19. Новикова Т.А. Продукты питания, модифицированные методами генной инженерии.// Биология в школе. – 2004,№4.

20. Носов А.М. Культура клеток высших растений: от теории к практике.//Биология в школе. – 2004, №5, №6.

21. Скулачев В. Рассказы о биоэнергетике. М.: Молодая гвардия, 1985.

22. Рыжов И.Н. Оценка состояния водных объектов.// Биология в школе -1996, №5.

23. Тамбиев А. Х. Биология наших дней. – М.: Знание, 1987.

24..Шлегель Г. Общая микробиология. – М.: Мир, 1987.

25. Шуляковский Г.М. Диоксины и окружающая среда./ Химия в школе.2001,№3.

26. ЯблоковаА.В. Биология и современность. – М.: Просвещение, 1990.

Электронные образовательные ресурсы:

Диск «Биотехнология», издательство «Просвещение».

Интернет сайты:

http://www.biotechnolog.ru/ (учебник биотехнология)

http://www.genetika.ru/journal/about/o-zhurnale/ (журнал Биотехнология)

http://www.mosbiotechworld.ru/rus/ (Итоги IV Московского международного конгресса "Биотехнология: состояние и перспективы развития" и V Международной специализированной выставки "Мир биотехнологии-2007-20 11.")

http://www.biorosinfo.ru/ (общество биотехнологов России)

http://www.nauka.kz/biol_med/razd4/ (научный портал)

http://www.combiotech.ru/ (интересные новости из области биотехнологии)