Методика изучения млекопитающих в школьном курсе биологии

 

 

Курсовая работа

 

Методика изучения млекопитающих в школьном курсе биологии

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение ……………………………………………………………………………..3

Глава 1. Теоретические основы изучения млекопитающих…………………...….5

           1.1. Морфофизиологические особенности класса млекопитающих………5

           1.2. Экология млекопитающих………………………………………..…...17

           1.3. Методы  биологических исследований млекопитающих…………....38

Глава 2. Методика изучения млекопитающих  в школьном курсе биологии…..45

           2.1.Место темы «Класс Млекопитающие»  в школьном курсе биологии…………………………………………………………………………….45

            2.2.Изучение млекопитающих  на уроках биологии…………………..…49

            2.3.Лабораторный практикум по теме «Млекопитающие»………..….…61

Заключение………………………………………………………………………….72

Список использованных источников…………………………………………..….76

Приложения 1.Орган слуха млекопитающего (схематизировано)……………...79

Приложение 2.Череп млекопитающего (сбоку, сверху и снизу)………………..80

Приложение 3.Скелет млекопитающего (кролика)………………………………81

Приложение 4.Мышцы туловища и конечностей млекопитающего (собаки)…82

Приложение 5.Анатомия млекопитающего (самки кролика)…………………...83

Приложение 6.Развитие зародышевых оболочек и плаценты у млекопитающих…………………………………………………………………….84

Приложение 7.Разработка урока по теме «Класс Млекопитающие»…………...85

Приложение 8.Разработка урока по теме «Класс Млекопитающие»…………...88

Приложение 9.Разработка урока по теме «Класс Млекопитающие»…………...92

 

 

 

 

Введение

 

          Актуальность  темы исследования.

Курс биологии на ступени основного общего образования направлен на формирование у учащихся представлений об отличительных особенностях живой природы, ее многообразии и эволюции, человеке как биосоциальном существе. Раздел «Класс Млекопитающие» является обязательным в школьном курсе биологии, что делает актуальным разработку методических подходов к изучению данного раздела. Актуальность изучения млекопитающих в школьном курсе биологии повышается в связи с тем, что млекопитающие являются наиболее сложно устроенными организмами и важным звеном биогеоценозов. Многие виды млекопитающих в настоящее время становятся редкими и исчезающими, что делает актуальным внедрение вопросов охраны животных в изучение данного раздела. Ранее экологизации знаний уделялось мало внимания, поэтому требуется совершенствование методики изучения млекопитающих в этом направлении. Млекопитающие играют большую роль в природных биогеоценозах, оказывая существенное влияние на другие компоненты экосистемы. Они являются высшим классом в животном мире, отличаются от других позвоночных наиболее сложной организацией  и поведением. Кроме того, значительное количество представителей данного класса имеют большое хозяйственное значение, что делает важным изучение их в школьном курсе биологии.

Изученность темы. Научные исследования, посвященные изучению млекопитающих в школьном курсе биологии проводились российскими и зарубежными учеными на протяжении многих лет. Особенности жизнедеятельности млекопитающих рассматривали в своих трудах Э.Ярвик, Г.В.Стеллер, П.С.Палос и другие.

Методику организации учебной деятельности школьников  в изучении раздела «Млекопитающие» в школьном курсе биологии рассматривали Ю.И.Симашко, Д.С. Михайлов, И.А.Рыков, В.Ф.Шалаев,  Н.М. Верзин,                       М.М. Беляев, С.В.Долгорукова, В.Бабенко, В.Алексев, В.В.Пасечник, О.В.Афанасьева, И.Н.Верещагина, Н.И.Сонина, И.Н.Пономаревой и другие.

Объект исследования: учебно-воспитательный процесс на уроках биологии.

Предмет исследования: методика изучения класса млекопитающих  в школьном курсе биологии.

Цель работы - рассмотреть методику изучения млекопитающих в школьном курсе биологии.

Для достижения цели нашей работы необходимо решить следующие задачи:

1. Рассмотреть морфофизиологические особенности млекопитающих.
2. Рассмотреть экологические особенности млекопитающих.
3. Сделать систематический обзор класса млекопитающих.
4. Изучить и систематизировать методы биологических исследований млекопитающих.
5. Определить место темы «Млекопитающие»  в школьном курсе биологии.
6. Рассмотреть и систематизировать основные методы изучения млекопитающих  на уроках биологии.

Методы исследования.   При написании выпускной квалификационной работы были использованы такие методы как анализ (литературных источников, собственных наблюдений), обобщение (знаний, умений и навыков, опыта работы), сравнение (различных литературных источников, взглядов и трактовок авторов учебной литературы и ученых), систематизация (ранее полученных знаний), наблюдение (за поведением животных, степени усвоения материала и т.д.).

Структура выпускной квалификационной работы. Данная работа состоит из введения, двух глав, выводов по каждой главе, заключения, списка использованных источников -34 и 9 приложений.

Глава 1. Теоретические основы изучения млекопитающих

 

1. Морфофизиологические особенности класса млекопитающие

 

Млекопитающие - высокоорганизованный класс хордовых животных, насчитывающий около 4,5 тыс. видов. Его представители разнообразны, они заселили все среды жизни, включая поверхность суши, почву, морские и пресные водоемы, приземные слои атмосферы. Но все млекопитающие объединяются в один класс на основании ряда общих признаков, которые далее будут нами рассмотрены подробно.

Кожа и ее производные. Кожа млекопитающих,  как и у всех хордовых, состоит из двух слоев: наружного – эпидермиса и внутреннего - кутиса (дермы). В отличие от других представителей этого типа она богата кожными железами и несет разнообразные роговые и костные образования. Кожа-полифункциональный орган, участвующий в защите, терморегуляции, дыхании, выделении и многих других процессах [4, 10].

Наружный слой кожи –эпидермис. Он отделен от кутиса неклеточной базальной мембраной, выполняющей барьерно-трофическую функцию. Сам эпидермис можно подразделить на два слоя. Более глубокий, лежащий на базальной мембране-мальпигиев, или ростковый. Старея, клетки мальпигиневого слоя погибают и заполняются роговым веществом-кератогиалином. Эти перерождающиеся или мертвые клетки формируют поверхностный роговой слой эпидермиса, который постоянно снашивается и замещается клетками нижележащего слоя. У млекопитающих между двумя слоями клеток эпидермиса слой перерождающихся клеток, как правило, очень тонкий, что создает впечатление резкой границы между мальпигиевым и роговым слоями. Внутренний слой кожи - кутис, или собственно кожа, значительно толще эпидермиса. Он состоит из плотной соединительной ткани с гладкими мышечными волокнами и подкожной клетчатки. Кутис обильно переплетен кровеносными сосудами и нервами.

Кожа млекопитающих  в отличие от кожи рептилий и птиц содержит большое количество многоклеточных кожных желез,  выполняют различную функцию. Кожные железы имеют эпидермиальное происхождение. Развиваясь, они могут глубоко погружаться в кутис. Различают потовые, сальные, пахучие и млечные железы [21, 34].

Потовые железы имеют вид трубки, конец которой,  в виде клубочка,  лежит глубоко в кутисе. Наружные отверстия потовых желез открываются на поверхности кожа или волосяных сумках. Продуктом этих желез является пот, состоящий из воды, растворенной  в ней мочевины, солей и некоторых других веществ. Основная функция потовых желез-терморегуляторная.

Сальные железы имеют гроздевидное строение и практически всегда открываются в волосяные сумки. Эти железы выцеляют жирный секрет, служащий смазкой для волос и эпидермиса, придавая им эластичность, предохраняя от намокания и защищая от проникновения вредных микроорганизмов.

Пахучие железы млекопитающих развиваются из потовых или сальных желез,  а иногда комбинированно-из тех и других. Эти железы вырабатывают вещества, обладающие характерным запахом,  и играют важную роль  в химической коммуникации животных. К ним следует отнести анальные железы, предглазничные железы, мескусные железы. Секрет паховых желез и продукты жизнедеятельности кожной микрофлоры, разлагающие эти выделения, позволяют животным распознавать на расстоянии не только видовую, возрастную и половую принадлежность особей, но и их индивидуальные черты,  а так же общее состояние животных. Этот секрет играет большую роль в территориальных и поведенческих связях животных.

Млечные железы являются видоизмененными потовыми железами и в простейшем виде (у однопроходных) сохраняют  трубчатое строение. Наибольшее развитие млечные железы  имеют в период беременности и кормления. Число сосков от 2 до 26 и приблизительно соответствует числу детенышей в одном помете. Млечные железы имеют и самцы млекопитающих, но  у них они рудиментарны.

Секретом млечных желез является молоко, предназначенное для вскармливания детенышей. В состав молока входит более ста различных компонентов, главные из которых – вода, белки, молочные жиры, сахара и минеральные соли. Молоко содержит гормоны и иммунные тела [16, 53].

Производные эпидермиса представлены разнообразными роговыми образованиями, основными из которых являются волосы и их производные: роговые чешуйки, когти, ногти, копыта, мозоли, рога полорогих и ряд других.

Волосы являются наиболее характерными образованиями эпидермиса млекопитающих. Лишь немногие виды млекопитающих во взрослом состоянии полностью или частично утратили волосяной покров. Потеря волосяного покрова носит вторичный характер [7, 23].

На протяжении жизни млекопитающего большая часть волос так же, как  и перья у птиц, периодически или постепенно выпадает и замещается новыми волосами. Этот процесс носит название линьки. Обитатели сезонного климата линяют, как правило,  2 раза в год. Линька у них происходит достаточно быстро.

Волосы млекопитающих представлены несколькими типами. Основу мехового покрова составляют тонкие волнистые пуховые волосы (пух), образующий густой подшерсток (подпушь), который формирует нижний ярус волосяного покрова. Более длинные и жесткие остевые волосы (ость) располагаются между пуховыми и образуют шерсть – верхний ярус мехового покрова, придающий определенные контуры телу животного. Некоторые волосы - виброссы - имеют характер специализированных чувствительных органов. Сумка каждого такого волоса интенсивно иннервирована. Виброс  у отдельных видов расположены на голове (усы, брови), на нижней стороне шеи, встречаются и  у древесных форм на брюхе, груди и лапах.

Степень развитости разных типов волос  у зверей сожжет быть неодинакова. Очень  хорошо развит подшерсток и остевые волосы у  полуводных млекопитающих (бобр, выхухоль, выдра, котик  и др.),  а так же у пушных зверей, обитающих в условиях низких температур. У зверьков, перешедших  к подземному образу жизни (крот, цокор, слепыш), практически утеряны остевые волосы,  у оленей, наоборот, редуцируется подшерсток.

Функции волосяного покрова разнообразны, однако основными из них являются теплоизоляция и теплорегуляция (пух, реже ость).

Окраска меха млекопитающих обусловлена присутствием пигментов волоса в основном черного, коричневого или красноватого  цвета. Пузырьки воздуха ослабляют интенсивность окраски. У млекопитающих окраска меха обычно покровительственна. Отсутствие ярких цветов в окраске коррелирует с отсутствием  у многих видов животных цветного зрения и их преимущественно сумеречным образом жизни. При сезонной линьке многие звери резко меняют окраску меха (песец, заяц-беляк, ласка и др.).

У некоторых млекопитающих все тело и  его отдельные участки (хвост, лапы) покрыты роговой чешуей (ящеры, бобры, ондатры, крысы и т.д.). Чешуя млекопитающих вполне гомологична роговой чешуе рептилий.

Когти, ногти и копыта, покрывающие концевые фаланги пальцев млекопитающих, имеют единое эпидермильное происхождение и представляют собой плотные роговые пластинки, налегающие на тыльную  поверхность фаланг пальцев. Они полностью гомологичны когтям всех амниот. Как и волосы, эти образования растут за счет мальпигиева слоя эпидермиса,  а питательные вещества получают по кровеносным сосудам кутиса.

  У некоторых млекопитающих  эпидермис образует роговые утолщения, называемые мозолями (на груди  и на подошвах верблюдов, подушечки  пальцев у ряда видов зверей), которые выполняют защитную функцию [10, 52].

Производные кутиса представлены костными образованиями. К ним относятся рога оленей и жирафов.

Строение скелета (Приложение 1, 2, 3, 4)

Скелет млекопитающих по строению в основном сходен со скелетом наземных позвоночных, однако имеются некоторые различия: число шейных позвонков постоянно и равно семи, череп более объемный, что связано с большими размерами головного мозга. Кости черепа срастаются довольно поздно, что обеспечивает возможность увеличения головного мозга по мере роста животного. Конечности млекопитающих построены по пятипалому типу, характерному для наземных позвоночных. Способы передвижения млекопитающих различны - ходьба, бег, лазание, полет, копание, плавание, -что отражается в строении конечностей. Так, у наиболее быстро бегающих млекопитающих число пальцев сокращено: у парнокопытных развиты два (третий и четвертый) пальца, а у непарнокопытных - один (третий). У животных, ведущих подземный образ жизни, например у крота, увеличена и своеобразно устроена кисть. Животные, способные к планированию (белки-летяги, летучие мыши), имеют удлиненные фаланги пальцев и кожистые перепонки между ними.

Череп млекопитающих относительно крупный, что обусловлено увеличением размеров мозговой коробки. Кости тяжелые и толстые, соединены друг с другом швами. Глазницы сравнительно малы. Группы костей срастаются в комплексы, к которым следует отнести,  в частности, затылочную и каменистую кость.