Моделирование этапов урока. «Геном человека. Закономерности работы генов».

Задачи урока (внешние):

создать особое нравственное пространство урока, которое позволит не только обобщить знания о строении и организации генетического кода человека, но и даст возможность возникнуть духовной общности между учителем и учениками, в условиях которой может состояться воспитание,

углубить знания о законах функционировании жизни, провести параллели с законами нравственной жизни человека;

способствовать:

развитию гипотез о возможной связи между нравственной жизнью человека и закономерностями реализации индивидуальной генетической программы,

размышлениям и совместным поискам истины, стимулирующим взросление учеников и выращивание в них благородного человека.

Задачи урока (внутренние):

Учителю, готовясь к уроку, и в ходе урока искренне верить в нравственные ценности жизни, воспринимать себя и учеников как взаимосвязанные равновеликие части единой живой структуры урока, наполнять урок светлыми образами и верой в особое предназначение каждой человеческой жизни, своей личной учительской жизни и жизни учеников.

Класс объединен в группы, если это возможно. На столах лежат таблицы для определения генетического кода, листы бумаги, фломастеры, заготовки опорных конспектов.

Оборудование: Фотографии: Эйнштейн, Сократ, В.И.Вернадский, В.А.Сухомлинский, определенным образом оформленная доска.

Оформление доски: Доска разделена на четыре блока:

Первый блок — «Кто такой человек?», второй блок — «Генетический код», третий блок — «Работа генома» состоит из двух разделов: «Гипотеза Жакоба и Мано» и «Наша Гипотеза», четвертый блок — «Нравственные уроки из работы генома».

Каждый блок будет заполняться по ходу урока и параллельно эти же записи переносятся в тетради учениками. Доска с записями на ней раскрывается перед учащимися в начале урока. Перед уроком они ее не видят. Все, что будет представлено на доске — это своеобразный маршрут урока. Урок проживается, поэтому на нем все происходит во времени и пространстве, которые отличаются от времени и пространства обычной жизни и все события должны уложиться в 45 минут. Время и пространство урока спрессованы, в единицу времени урока проживаются открытия нескольких поколений ученых и при этом каждый ученик должен ощущать свою причастность к тому, что происходит, а к итогу урока обнаружить для себя важные открытия, позволяющие увидеть себя и свою жизнь в их свете. Поэтому на уроке ставятся не только обучающие и развивающие задачи, а, прежде всего, нравственно-этические. Именно они станут освещением урока и сделают урок жизненно важным для учеников, позволят ответить им на некоторые философские вопросы, начинающие волновать школьников в 10 классе.

Согласно классическим подходам Гуманной педагогики урок должен воспитывать нравственность ученика. Воспитание — процесс двусторонний, воспитатель сам воспитывается в ходе процесса воспитания. Воспитательные задачи направлены не только на учеников, они одновременно являются задачами для учителя. Субъективная сущность учителя должна совершенствоваться в ходе решения воспитательных задач урока. Учитель исходит из того, что зерно нравственности заложено в ребенке с самого рождения, но для его успешного прорастания и развития необходимы определенные условия. Урок — это нравственная среда, в которой могут проявляться лучшие качества ученика и учителя.

Предложенный урок биологии — это создание условий для выращивания нравственных качеств в ребенке путем создания особой духовной общности между учителем и учеником. Содержание школьного предмета биологии предоставляет для этого широкие возможности. Жизнь и живое вещество построено по определенным законам. Эти законы обязательны для живых систем и права выбора у них нет. Эти же законы, если переводить их на язык нравственности, должны лежат в основе разумной деятельности человека, но человек выбирает сознательно следование им. Разворачивание перед учащимися глубоких картин жизни и законов ее организации, способствует такому же глубокому их осознанию разумом ученика.

10.01.09. Урок-открытие: Геном человека. Закономерности работы генов.

Ход урока:

Приветствие и обращение к классу определяют весь его дальнейший ход. Учитель обращается к классу с просьбой помочь ему и друг другу в совместном поиске, обращение должно прозвучать искренне и тепло. Духовная общность между учителем и учеником рождается из искренности и взаимного доверия. Поэтому создать ее на одном уроке невозможно. Она рождается из многих уроков, прожитых вместе, на которых все было по-настоящему. У учителя должен быть выработан особый стиль общения, при котором учитывается духовная ценность каждого ребенка. Урок проводится для всех, но одновременно он проводится для каждого конкретно, и обращен от сердца учителя к сердцу ученика.

— Здравствуйте, мои дорогие друзья! Мы будем говорить сегодня о самом главном, о том, какая тайна хранится в генетическом коде каждой клетки человеческого организма. Если мы поймем принципы организации и работы генетического кода, то мы сможем подойти к ответу на вопрос: «Зачем рождается на Земле человек?» А с ответом на этот вопрос связан и ответ на другой, волнующий каждого из вас, вопрос: «В чем смысл жизни человека и есть ли он?»

Живые системы от клетки до биосферы построены по единым законам. Во всех своих проявлениях жизнь — это реализация и разворачивание определенной программы или информации. Крошечное зерно, лежащее на моей ладони, уже имеет в себе всю программу взрослого растения. Ему необходимы только условия.

Каждый из Вас в период своего рождения уже нес в себе прообраз тех замечательных красивых и умных молодых людей, которыми вы стали и прообраз тех, какими будете. Информация в вас, но нужны условия. Школа со своими уроками создает условия для вашего взросления. Пусть сегодняшний урок будет еще одним этапом, раскрывающим в вас великолепные возможности быть настоящими людьми.

Наш урок — урок исследование. Мы будем на основе тех знаний, которые уже есть, открывать Истину. Человечество развивается благодаря тем открытиям, которые совершают отдельные люди. Мы тоже часть человечества, возможно, наши поиски помогут тем, кто будет следовать за нами. «Если величайшие горные кряжи бесследно исчезнут в потоке времени, то малейшее движение человеческого духа сохранится и станет бессмертным», — писал К.Э.Циолковский (8, 485).

Как вы думаете, почему он так сказал?..

Любая познаваемая Истина проходит через три этапа:

1. Этого не может быть!

2. В этом что-то есть…

3. Кто этого не знает?!

Перед Вами портрет знаменитого физика Эйнштейна. Когда он открыл Теорию Относительности, объясняющую действие законов физики в масштабах Вселенной, и напечатал 30 страниц с 10 дифференциальными уравнениями в берлинском издании «Анналов физики», его работу почти никто не понял. Заметил ее немецкий физик Макс Планк и начал активно поддерживать Эйнштейна. Возможно, мы тоже откроем на сегодняшнем уроке нечто важное, что изменит нас и расширит уже существующую Истину. Высказывайте свои мысли, а если вам покажется, что они невероятны, вспоминайте об Эйнштейне.

Сегодня мы повторим, что такое генетический код и попробуем выяснить, как реализуется наследственная информация и «работают» гены в геноме человека, и для этого будем опираться на уже существующие гипотезы и теории, например гипотезу Жакоба и Мано, предложенную и затем научно подтвержденную в 1961 году (9, 218–219).

Мы будем говорить о работе генома человека, поэтому давайте попытаемся определить:

Кто такой Человек?

Это не просто биологическое понятие, а философское. Чтобы уяснить его обратимся к мудрецам и философам.

Учитель учителей В.А.Сухомлинский сказал: «Человеком нужно не только родиться. Человеком нужно стать».

Древнегреческий философ Сократ: «Человек — есть мера всех вещей».

Ученый, создатель учения о живом веществе планеты В.И.Вернадский: «Природа человека в его разуме, а не в его физиологии, как у животных. Разум — природное космическое явление».

Давайте поразмышляем над этими высказываниями и предложим свое мнение. На доске перечислены понятия: субъект, объект, свобода выбора, нравственность, царь природы, часть природы. Здесь нужно что-то исключить, что-то пояснить, а что-то добавить. Сделайте это.

Предлагается работа в группах. Группы свои результаты подают в виде формулировок, записанных на отдельных листах, прикрепляют их к первому блоку опорного конспекта, как ответы на вопрос «Кто такой Человек?» По ходу выясняется суть понятий субъект и объект, нравственность. Для определения понятия нравственность используется определение из «Толкового словаря живого великорусского языка» Владимира Даля.

Нрав — одна половина или одно из двух основных свойств духа человека: ум и нрав слитно образуют душу. К нраву относят волю, любовь, милосердие.

Нравственный — духовный, душевный.

Нравственный быт человека важнее быта вещественного.

Обсуждаются предложенные формулировки. Делается важнейший вывод о разумности нравственности человека, его связи с миром природы и наличию свободы воли, повышающей меру ответственности за содеянные поступки. Исключаются понятия «объект», «царь природы».

— После уяснения понятия «человек» переходим к повторению того, что собой представляет наследственная информация о человеке как биологическом существе и где эта информация находится. Для этого группы заполняют вторую часть конспекта, дописывая и поясняя понятия на доске. Идет коллективная работа со всем классом. Итогом работы является заполненный второй блок: Генетический код.

Рисунок 1. Биосинтез белка. Реализация наследственной информации в ходе биосинтеза.

Схема поясняется и дополняется. При обсуждении информации возникает вопрос. Кто или что руководить «работой» или «включением» генов? Почему только 2 % генома — структурные «рабочие гены», а остальная информация для чего?

В 1961 году была предложена гипотеза регулирования генома внешними причинами.

Рисунок 2. Гипотеза Жакоба и Мано 1961 г.

Структурные гены «включаются» генами регуляторами через ген-оператор или подавляются «репрессируются» посредством синтеза особого белка. Так кишечная палочка в среде, где присутствует лактоза (молочный сахар) хорошо на ней развивается, если же заменить лактозу на глюкозу, то после небольшой задержки кишечная палочка начинает производить ферменты, с помощью которых она может развиваться на глюкозе. Как установили ученые, это происходит благодаря «включению» одних ферментов и «выключению» других.

— Давайте постараемся предложить свою гипотезу работы генома человека и заполним блок: «Наша гипотеза о работе генома». Геном человека отличается от генома кишечной палочки, но и в нем тоже происходит «включение» одних генов и «выключение» других. Возможно, в этом кроется ответ, почему в геноме человека не работают 98 % генов. Что же собой представляют эти гены?

Если сравнить белки с целыми фразами, первоисточником которых является ДНК, то можно провести интересные аналогии между словами и белками. О подобии ДНК речи человека высказал гипотезу ученый-биолог П.П.Гаряев.

Представим, что ДНК — это роман о каждом организме, и читается он самим человеком всю его жизнь. Перестановка фраз, изменение знаков препинания, удаление слов и введение новых — это результат свободной воли, так как главный сюжет лишь намечен, но не прописан до конца. Как человек может повлиять на смысл «своего романа»?

— Допустим, языком белков в геноме, в определенной его части, записано три слова:

казнить — нельзя — помиловать.

Если репрессированы первые два слова, то остается — помиловать, а если — первое, то нельзя — помиловать.

Можно предположить, что влияют на смысл предложения и смысловые знаки. От изменения запятой (только одного нуклеотида), изменяется смысл целой фразы (группы белков) на противоположный смысл:

— казнить нельзя, помиловать,

— казнить, нельзя помиловать.

В геноме могут быть временно репрессированы последовательности нуклеотидов, отвечающие за раковые заболевания, так называемые протоонкогены, в онкогены они могут превратиться в результате многих причин.

— В начале урока мы пришли к выводу, что человек — существо нравственное, а, если безнравственное, что будет тогда?

В.И.Вернадский разум человека называет «природным космическим явлением». Если, осознавая себя, разум начинает быть опасным для биосферы и более высоких структур Мироздания? Кто его остановит? А может быть в самой природе генома человека заложен механизм коррекции, переписывания, изменения заложенной генетической программы?

— Выскажите свои гипотезы работы генома человека.

Организуется работа в группах, обсуждение и окончательные решения записываются на отдельных листах, затем прикрепляются к третьему блоку и таким образом «дописывается» опорный конспект.

Итогом урока будут те нравственные уроки, которые можно извлечь, зная работу генома человека.

Возможны различные высказывания участников мастер-класса. Заполнять эту часть конспекта можно начать с предложений учителя:

— Геном построен по определенному порядку и подчиняется закону Иерархии. Урок, который мы можем из этого сделать — в жизни не могут быть все главные, если ты для кого-то главный, то одновременно ты должен уметь подчиняться.

— Геном несет в себе избыточную информацию, но реализуется лишь ее малая часть. Урок для нас — в нас много способностей, но мы не все реализуем.

— Геном высшая структура клетки, но внешние условия могут корректировать ее работу. Урок для нас — расширяйте свой кругозор, создавайте условия для реализации своих способностей. От вас зависит, каким быть.

— Человек — часть природы, часть биосферы, если он становится опасен для природы и биосферы, то в геноме могут «включиться» механизмы самоуничтожения, коррекции.

Высказывания учеников записываются на доске как итог урока.

К концу урока доска представляет собой то пространство, которое заполнялось в ходе совместной деятельности — это прожитый итог с определенными результатами.

В качестве особого задания участникам мастер-класса предлагается размышление над ответом на письмо Ребенку.

— Сегодня мы пытались понять, как работает геном человека, есть ли отличия в работе генома человека, обладающего свободой выбора, и в работе генома любого другого существа. Оказывается, что возможность реализовывать свободу выбора для человека заложена на генетическом уровне: механизм «включения» и «выключения» генов. Свою индивидуальную программу развития каждый прочитывает самостоятельно, и наша жизнь зависит от того, какой выбор будет делать каждый из нас.

Генетическая программа закладывает для человека продолжительность жизни — 120 лет. Почему же люди умирают гораздо раньше и не из-за того, что исчерпалась генетическая программа? Что мешает человеку жить и творить 120 лет? Возможно, он сам? Знаменитый социолог Питирим Сорокин после глубоких научных исследований пришел к выводу, что люди, ведущие нравственный образ жизни, в среднем, живут на 20 лет больше, чем обычные люди. Что же нам мешает жить нравственной жизнью и в условиях выбора между добром и злом выбирать добро? Возможно, каждый из нас должен начать с искренности, искренности перед самим собой. Перед нашим уроком вы получили письма-уголки, которые пока не раскрывали. Пришло время прочесть эти письма. Они обращаются к самому лучшему, что есть в вас, к тому Ребенку, который все еще живет внутри вас. Останьтесь наедине с ним и попытайтесь быть искренними. Помните, как в зерне есть прообраз прекрасного спелого колоса, так и в каждом из вас есть прообраз прекрасного Человека-творца. Дайте возможность ему реализоваться.