Программы курсов

Яндекс.Реклама

Первый год обучения (6 класс)

 

 

 

Цитология с основами естественных наук

 

 

Экология насекомых

 

 

Физиология растений и основы геоботаники

 

Второй год обучения (7 класс)

 

 

 

Нейробиология

 

 

Механизмы органических реакций

 

 

Органическая химия

 

 

Электричество

 

 

Переход к многоклеточности

 

 

Пресноводные беспозвоночные. Экология пресного водоема

 

 

Молекулярная физиология

 

 

Методология науки

 

 

Первый год обучения (6 класс)

Учебно-тематический план

Наименования обязательных учебных курсов

Теория

Практика

1

ВЗЭШ:

Цитология с основами естественных наук
(1-я часть)

14

 

всего

14

 

1

ВЛЭШ:

Цитология с основами естественных наук
(2-я часть)

12

 

2

Экология насекомых

12

20

3

Физиология растений и основы геоботаники

20

 

всего

44

20

Содержание обязательной программы

Курс 1. Цитология с основами естественных наук

(автор - Окштейн И.Л., см. Приложение 1)

Этот курс реализует попытку начать обучение 6-классников сразу с введения в современную биологию. Курс "Цитологии с основами естественных наук", во-первых, дает школьникам ключевую информацию из физики, химии и цитологии, делающую понятными для них почти любую научно-популярную книгу по химии или биологии, и любой вузовский учебник по зоологии или ботанике. В ЦСЮН эти сведения дают им возможность посещать факультативные занятия по химии, молекулярной биологии, физиологии и многие другие, рассчитанные на более старших. Опросы родителей показали, что после обучения по этой программе бывшие 6-классники действительно начинают читать "взрослые" научно-популярные книги и учебники типа: Догель "Зоология беспозвоночных" или "Современная ботаника".

Во-вторых, этот курс прививает потребность задавать вопросы типа "как это (орган, ткань, органоид клетки) работает?" и позволяет предлагать вполне разумные гипотезы о молекулярных механизмах и некоторых физических явлениях, лежащих в основе функционирования этих живых структур.

Курс опробован сначала в качестве программы биологического кружка, а с 1990 г. используется в качестве основного обязательного курса для школьников, окончивших 6 класс, на Летней Экологической Школе. В настоящее время подготовлен учебник по этому курсу.

Цель курса:

Введение школьников "с нуля" в современную биологию, базирующуюся на представлениях о химических и физических основах функционирования живой клетки, а через цитологию - в современное естествознание, базирующееся на комплексном, многодисциплинарном подходе к любому природному явлению или объекту.

Задачи курса:

  1. Дать представление о химических и физических основах функционирования живой клетки (тепловое движение, диффузия, осмос, гидрофильность - гидрофобность, структура биополимеров, энергия и работа, законы сохранения, тепловые эффекты хим. реакций, строение атома, химическая связь, электростатика, электроотрицательность, основы теории электролитической диссоциации).
  2. Разобрать основные процессы, происходящие в живых клетках (питание, переваривание пищи, синтез биополимеров, катаболизм, транспорт отдельных молекул и целых органоидов, функционирование цитоскелета), а также методы исследования их ультраструктуры, в контексте физико-химических основ этих процессов.
  3. Привить школьникам принятый в современной биологии структурно-функциональный подход (для школьника это означает потребность задавать вопросы типа "как это (орган, ткань, органоид клетки) работает?"), что позволяет активно использовать содержание курса при чтении книг и на занятиях.

Часть 1. Строение животной клетки. Основные процессы.

(7 лекционно-семинарских занятий по 2 ч.)

  1. Основы биофизики. Тепловое движение частиц вещества. Броуновское движение. Диффузия. Осмос через полупроницаемые мембраны. Опыт: целлофановый мешочек с раствором сахара погружен в воду. Осмос в живой природе. Тургор растительных клеток. Сократительные вакуоли простейших. Сравнение скорости диффузии в газе и жидкости. Трахейные системы водных личинок насекомых.
  2. Внутреннее строение клетки (обзор морфологии одномембранных органоидов). Изучение морфологии клеток. Фиксация. Проводка и заключение в смолу (парафин). Резка и реконструирование трехмерной структуры. Морфология митохондрий.
  3. Эндоцитоз. Экзоцитоз. Цитоскелет. Микротрубочки. Питание клетки. Полимеры и мономеры. Пищеварение в пищеварительных вакуолях. Транспорт через комплекс Гольджи и работа пищеварительных ферментов и белков-переносчиков. Митоз. Фазы митоза.
  4. Гидрофильность и гидрофобность. Капиллярность. Строение молекул липидов. Строение и работа мембран. Положение молекулы белка в мембране. Каналы. Белок щелевых контактов.
  5. Структура белков. Аминокислоты (без химических формул: 20 аминокислот, каждая состоит из стандартного и специфического участков, при синтезе белка стандартные участки соединяются друг с другом, а специфические "свисают"). Вторичная структура белка: -спираль, -структура. Третичная структура (на основании представлений о гидрофильности и гидрофобности).
  6. Информация о структуре белков. ДНК и РНК. Структура нуклеиновых кислот. Принцип комплементарности оснований в НК. Транскрипция иРНК, тРНК, рРНК. Сборка рибосом в ядрышке. Соединение аминокислот с соответствующими т-РНК с помощью аминоацил-тРНК-синтетаз. Трансляция. Код РНК. Работа рибосомы. Синтез белков на ЭПС. Лидерная последовательность.
  7. Экзамен по первой части курса

Часть 2. Физико-химические основы функционирования клетки.

(6 лекционно-семинарских занятий по 2 ч.)

  1. Электризация тел трением. Электричество. Электрический заряд. Взаимодействие заряженных тел. Электроны и ядра. Электроскоп. Проводники и изоляторы. Металлы и неметаллы. "Электронный газ". Электролиты. Конденсатор. Энергия конденсатора.
  2. Строение атома. Заряд ядра и число электронов. Периодическая система Менделеева. Строение ядра. Протоны. Нейтроны. Масса атома. Радиоактивность. Изотопы. Число электронов в электронной оболочке (I-III периоды). Уровни и подуровни. Орбитали. Форма орбиталей. Распределение электронов по орбиталям. Спин.
  3. Векторные и скалярные величины. Закон Кулона. Электроотрицательность. Металлы и неметаллы: свойства и положение в периодической таблице. Взаимодействие электронных оболочек. Химические реакции. Строение молекул. Ковалентная, ионная связи. Структурные формулы. Подвижность атомов в молекуле.
  4. Метод ионных связей. Составление формул бинарных соединений. Молекулы воды и этилового спирта. Водородная связь. Аномальные свойства воды. Амидная связь. Вторичная структура белков.
  5. Ионы. Проведение электрического тока раствором электролита.
  6. Экзамен по всему курсу

Курс 2. Экология насекомых (автор - Хрибар С.Ф.)

Цель курса. Дать представление об общей и частной экологии и их взаимосвязях с зоологией на примере достаточно интересного, повсеместно встречающегося и в целом знакомого ребятам таксона - насекомых.

Задачи курса:

Теоретическая часть

(6 лекционно-семинарских занятий по 2 ч.)

  1. Место насекомых на Земле. Доля насекомых в общем разнообразии видов и биомассе. Положение насекомых в современной системе классификации живых организмов. Отличительные особенности насекомых. Общая характеристика насекомых. Внешнее строение.
  2. Систематика. Основные отряды насекомых: Collembola, Plecoptera, Ephemeroptera, Odonata, Blattoptera.
  3. Основные отряды насекомых: Hemiptera, Orthoptera, Coleoptera, Lepidoptera, Hymenoptera, Diptera, Homoptera.
  4. Общее понятие о внутреннем строении и физиологии насекомых. Принципиальное строение кровеносной, дыхательной, пищеварительной, выделительной, нервной и половой систем насекомых. Размножение и развитие насекомых.
  5. Экологические группы насекомых. Повторение систематики.
  6. Экзамен в форме собеседования.

Практическая часть

(5 экскурсий по 4 ч.)

1.Экскурсия: Почвенная энтомофауна

2.Экскурсия: Водные насекомые.

3.Экскурсия: Насекомые, обитающие в траве и кустах.

4.Экскурсия: Принципы пользования определителем.

5.Экзамен по практической части

Курс 3. Физиология растений и основы геоботаники

(автор - Максимова Т.В.)

(10 занятий по 2 часа)

Курс рассчитан на учащихся 6 класса, прослушавших курс лекций по цитологии, и является его непосредственным продолжением.

Цель данного курса - введение в проблематику современной физиологии, демонстрация взаимосвязанности молекулярно-биохимических, физиологических и экологических особенностей организма растения.

Задачи курса:

Занятие 1 (лекция). Фотосинтез как источник энергии в биосфере; превращения энергии и эффективность фотосинтеза; цикл двуокиси углерода; спектр солнечного излучения; основы квантовой теории.

Занятие 2 (лекция). Поглощение света атомами и молекулами; пигменты различных фотосинтезирующих организмов и их роль в фотосинтезе; строение фотосинтетического аппарата на уровне молекул и органелл клетки.

Занятие 3 (практикум). Строение фотосинтетического аппарата у высших растений и водорослей. Хроматография как метод изучения фотосинтетических пигментов.

Занятие 4 (лекция). Транспорт электронов и фосфорилирование при фотосинтезе; циклический и нециклический транспорт электронов.

Занятие 5 (лекция). Фиксация двуокиси углерода; пространственная и временная локализация этого процесса; экологические адаптации фотосинтеза (С4- и САМ-фотосинтез).

Занятие 6 (лекция). История возникновения гормональной теории в физиологии растений; определение гормонов; ауксины: локализация синтеза, транспорт, ответ клетки на ауксины, инактивация ауксинов.

Занятие 7 (лекция). Цитокинины: локализация синтеза, транспорт, антагонизм с ауксинами, ответ клетки на цитокинины, инактивация цитокининов.

Занятие 8 (лекция). Факторы, действующие на растение; понятие о дозе и компетентности фактора; стресс; абсцизовая кислота, этилен и другие стрессовые гормоны растений.

Занятие 9 (лекция). Рецепторы световых сигналов у растений; гиббереллины; фитохром; роль света в процессах морфогенеза.

Занятие 10. Экзамен по курсу (в форме устного собеседования последовательно с каждым обучающимся).

Второй год обучения (7 класс)

Учебно-тематический план

Наименования обязательных учебных курсов

Теория

Практика

1

ВЗЭШ: Нейробиология

14

 

2

Механизмы органических реакций

14

 

всего

28

 

3

ВЛЭШ: Органическая химия

12

 

4

Физика (электричество)

12

 

5

Переход к многоклеточности

12

 

6

Пресноводные беспозвоночные. Экология пресного водоема.

30

20

7

Молекулярная физиология

10

 

8

Методология науки

12

 

всего

88

20

Содержание обязательной программы

Курс 1. Нейробиология

(автор - Окштейн И.Л.)

(7 лекционно-семинарских занятий по 2 ч.)

Курс продолжает "физико-химическую" тему в обучении школьников, и в этом смысле является прямым продолжением курсов "Цитология с основами естественных наук" и "Физиология растений и основы геоботаники", так как расставляет те же акценты, что и в изучении строения и работы живой клетки, в изучении поведения целого многоклеточного организма.

Цель курса. Введение в биофизику как связный комплекс физических, химических и биологических представлений о функционировании живых систем.

Задачи курса:

1.Строение нейрона (аксон, дендриты, возбудимая и невозбудимая мембрана, синапсы). Нейронные сети в организме животного. Рефлекторная дуга. Клетки-рецепторы. Типы рецепторов. Мотонейроны и эффекторы. Интернейроны. Рефлексы и центральные программы. Командные нейроны.

2.Биофизические основы работы нейрона. Осмос. Равновесие Нернста. Строение возбудимой мембраны. Натрий-калиевый насос, калиевые и потенциал-зависимые натриевые каналы. Характеристики электрического поля. Сила Кулона. Напряженность эл. поля. Работа силы Кулона. Потенциал электрического поля. Потенциал покоя нейрона.

3.Потенциал действия. Расчет скорости нервного импульса в зависимости от параметров аксона. Миелин. Шванновские клетки. Типы синапсов (электрические, химические, возбуждающие и тормозные). Основные нейромедиаторы.

4.Нейронные сети из формальных нейронов. Условные знаки для схем. Простейшие задачи. Пространственная и временная суммация. ВПСП и ТПСП.

5.Нейронные сети из нейронов со ступенчатой характеристикой. Решение задач. Сети из нейронов с линейной характеристикой. Сети, реализующие основные алгебраические действия (сложение, вычитание, умножение, возведение в степень с натуральным показателем).

6."Пошаговые" нейронные сети. Память, счет. "Свобода воли" и детерминизм в поведении животных.

7.Экзамен по курсу.

Курс 2. Механизмы органических реакций.

(авторы - Губина Л. ., Кузнецова И.В.)

(7 лекционно-семинарских занятий по 2 ч.)

Цель курса. Введение в современную органическую химию, ее самую красивую и "глубокую" часть. Формирование интереса к химии как таковой, вне сугубо биологического или физического контекста.

Задачи курса:

  1. Химия углерода. Электронная структура, гибридизация орбиталей в соединениях. Подвижность органической молекулы, вращение вокруг химических связей и его последствия. Основные классы органических соединений. Радикалы, ионы. Алканы. Радикальное хлорирование метана, радикальное бромирование 2-метилпропана. Индукционный эффект, эффект сверхсопряжения.
  2. Алкены: электрофильное присоединение HCl, брома, воды.
  3. Радикальное присоединение бромоводорода в алкенах. Алкины: электрофильное присоединение HCl, брома. Диеновые углеводороды: классификация, сопряженные пи-системы.
  4. Алкодиены: мезомерный эффект; 1,2-, 1,4-присоединение бромоводорода и хлора. Бензол. Строение: сопряженная пи-система.
  5. Присоединение хлора к бензолу (в присутствии хлорида алюминия), нитрование бензола. Присоединение брома к толуолу, хлора к фенолу. Понятие об орто- и пара-ориентантах в бензольном кольце.
  6. Присоединение хлора к бензойной кислоте, брома к нитробензолу. Понятие о мета-ориентантах. Обобщение знаний об орто- , пара- и мета-ориентантах.
  7. Экзамен по курсу (проводится в два этапа: допуск к экзамену и собственно экзамен.

--- Допуск - это краткое собеседование, охватывающее все темы курса. При этом школьник допускается до собственно экзамена в том случае, если он показал знание не менее ѕ курса.

--- Зачет представляет собой письменную работу, включающую 6 вопросов:

При этом экзамен состоит в основном из вопросов, на которые школьник затрудняется дать ответы во время сдачи допуска. Вопросы к экзамену не выходят за рамки прочитанного на лекциях материала.

Список литературы,

рекомендованной для самостоятельной подготовки к сдаче зачета:

Курс 3. Органическая химия

(автор - Губина Л. .)

(6 лекционно-семинарских занятий по 2 ч.)

Цель курса. Изучение основ органической химии, как твердой основы для развития интереса к химии и восприятия учебных курсов по молекулярной биологии.

Задачи курса:

  1. Химия углерода. Электронная структура, гибридизация орбиталей в соединениях. Подвижность органической молекулы, вращение вокруг связей и его последствия (повторение). Механизмы органических реакций (повторение). Радикальные реакции. Присоединение (нуклеофильное, электрофильное). Замещение (нуклеофильное, электрофильное). Основные классы органических соединений.
  2. Алканы, алкены, алкины, диеновые углеводороды. Номенклатура органических соединений. Основные типы реакций предельных и непредельных углеводородов.
  3. Органические кислоты и основания. Амины. Циклические и гетероциклические соединения.
  4. Спирты, альдегиды, кетоны. Моносахариды. Физические свойства органических соединений. рН раствора: чем она определяется.
  5. Гидрофильность и гидрофобность органических молекул. Индукционный и мезомерный эффекты. Поляризация химических связей. Заряд органической молекулы (повторение). Методы разделения смесей органических веществ. Спектрофотометрия. Хроматография. Электрофорез. Методы, основанные на изменениях агрегатного состояния веществ.
  6. Экзамен по курсу

Курс 4. Электричество

(автор - Вятчанин С.П.)

(6 лекционно-семинарских занятий по 2 ч.)

Курс является продолжением курсов "Цитология с основами естественных наук" и "Механизмы органических реакций", и впервые представляет школьникам физику как самостоятельную науку.

Цель курса. Введение в электростатику (в целом уже знакомую обучающимся из курсов "Цитология с основами естественных наук", "Нейробиология" и "Механизмы органических реакций") и электродинамику как разделы самостоятельной науки - физики. Формирование интереса к физике как таковой, вне сугубо биологического или химического контекста.

Задачи курса:

  1. Понятие электрического заряда. Точечный заряд. Индукция. Электростатическая защита. Закон Кулона. Напряжённость электростатического поля.
  2. Силовые линии. Силовые линии монополя, диполя, системы трёх зарядов. Работа электростатического поля. Потенциал. Потенциал точечного заряда.
  3. Заряженная плоскость. Две параллельные плоскости. Напряжённость и потенциал. Клеточная мембрана как система из двух заряженных плоскостей. Мембранный и трансмембранный потенциал.
  4. Электрический ток. Закон Ома. Параллельное и последовательное включение сопротивлений. Мощность электрического тока. Основы противопожарной безопасности.
  5. Токи в газах. Газовый разряд. Молния. Токи в электролитах. Электролиз.
  6. Экзамен (письменный: теория и решение задач).

Курс 5. Переход к многоклеточности

(автор - Окштейн И.Л.)

(6 лекционно-семинарских занятий по 2 ч.)

Цель курса. Формирование у школьников представлений о том, чем, собственно, многоклеточный организм принципиально отличается от одноклеточного, введение в соответствующие разделы биологии.

Задачи курса:

  1. Царства живых организмов. Общая характеристика. Повторение курса цитологии с основами естественных наук. Систематика протистов. Тип Sarcomastigophora. Раковинные амебы, солнечники. Окрашенные жгутиконосцы. Эвгленовые. Euglena viridis. Chlorella. Chlamydomonas. Инфузории. Paramecium caudatum: ультраструктура и особенности движения и питания, жизненный цикл и конъюгация. Ядерный аппарат.
  2. Жизненные циклы. Циклы с гаметической, зиготической и промежуточной редукцией. Мейоз (цитологическая картина и механизмы). Жизненные циклы саркомастигофор и других протистов. Спорофит и гаметофит у растений.
  3. Многоклеточность: проблемы координации и специализации клеток. Соматические и генеративные клетки. Смерть как следствие многоклеточности. Регуляция скорости процессов в организме: положительная и отрицательная обратная связь, принцип Ле-Шателье. Предел Хейфлика и рак. Почему все клетки разные (тканеспецифическая регуляция экспрессии генов). Введение в эмбриологию. Оплодотворение яйцеклетки. Кортикальная реакция. Дробление зиготы и эмбриогенез на примере свободноживущих полихет с планктонной личинкой. Детерминированное и регулятивное развитие. Деминуция хроматина у аскариды, опыт с разделением бластомеров морского ежа, доказательство наличия полной генетической информации в клетке кишечного эпителия лягушки. Эмбриональная индукция. Гормоны и ростовые факторы.
  4. Формирование признаков в эмбриогенезе (введение в генетику). Гены и аллели, наследование признаков у гаплоидных и диплоидных организмов. Сцепленное наследование. Молекулярные основы взаимодействия генов (доминантные и рецессивные аллели на примере наследования альбинизма; комплементарность генов, эпистаз). Теория филэмбриогенеза. Типы преобразований эмбриогенеза в эволюции: анаболия, девиация и архаллаксис. Гетерохрония и гетеротопия. Гомеозисные гены и гомеозисные мутации. Неотения. Ценогенезы. Реконструкции эволюционного процесса: основные методы и проблемы.
  5. "Настоящие" и "ненастоящие" Metazoa. Eumetazoa как монофилетическая группа. Обсуждение разных гипотез происхождения многоклеточности у животных и разных групп протистов. Губки: типы клеток, миграции клеток. Строение и питание.
  6. Eumetazoa. Тип Coelenterata. Систематика кишечнополостных. Гидра: ультраструктура, питание, миграции клеток. Типы клеток. Гидра: регуляция почкования. "Активатор головы", "ингибитор головы".

Примечание. Экзамен в конце этого курса не проводится, так как, во-первых, все занятия ведутся в форме эвристической беседы, и, во-вторых, каждое занятие начинается с 10-минутной контрольной работы. По итогам этих работ и выставляется оценка. При желании обучающийся может улучшить свою оценку, сдавая экзамен преподавателю во внеучебное время.

Курс 6. Пресноводные беспозвоночные. Экология пресного водоема.

(автор - Окштейн И.Л.)

Цель курса. Введение в современные зоологию и экологию, базирующиеся на структурном функционализме, а также - на комплексном, многодисциплинарном подходе к любому природному явлению или объекту.

Задачи курса:

Часть 1. Систематика и экология пресноводных беспозвоночных

(6 занятий по 2 ч.)

  1. Экскурсия на берег стоячего водоема. Общие представления об экологии пресноводного водоема. Циркуляция воды. Температура, свет, кислород. Экологические группы животных: планктон, нейстон, бентос. Планктонная сетка. Взятие качественных проб планктона. Основные группы планктонных животных: определение по хорошо заметным морфологическим и поведенческим признакам (размеры, характер движения, форма тела, число отделов тела, конечности и т.п.) до типа или класса. Коловратки (определение по внешнему облику наиболее обычных родов: Brachionus, Asplanchna, Keratella, Conochilus; отр. Bdellоida).
  2. Лекционно-практическое занятие. Экология водоема: пищевые цепи, круговороты углерода, кислорода и компонентов минеральных солей. Трофность водоема, олиго- , мезо- и эвтрофные водоемы. Пресные водоемы разных типов и деятельность человека. Ракообразные: определение таксонов различного ранга (ветвистоусые: Daphnia, Simocephalus, Sida, Moina, Ceriodaphnia, Scapholeberis), копеподы: циклопоиды, каляноиды, гарпактикоиды), остракоды; голые жаброноги; щитни; бокоплавы; водяной ослик)
  3. Лекционно-практическое занятие. Зарастание водоемов. Обследование водоемов на разных стадиях зарастания. Взятие проб бентоса. Биологические основы рационального использования природных богатств пресных водоемов. Экологические катастрофы в пресных водоемах и причины их возникновения. Бентос: протисты и черви.
  4. Лекционно-практическое занятие. Определение основных таксонов бентоса (среди протистов - жгутиконосцы (в том числе воротничковые, Volvox, эвгленовые), голые амебы, раковинные амебы, солнечники, сосущие инфузории, кинетофрагминофоры (в том числе роды Dileptus и Didinium), олигогименофоры (в т.ч. Paramecium, Vorticella, Zoothamnium, Spirostomum), полигименофоры (в т.ч. брюхоресничные инфузории, Stentor)).
  5. Лекционно-практическое занятие. Определение основных таксонов червей: плоские (планарии, отр. Rhabdocoela), свободноживущие нематоды, малощетинковые (Aeolosoma, семейства Naididae, Tubificidae), пиявки (Glossiphonia, Helobdella, Haemopis sanguinea и другие, встречающиеся в изучаемых водоемах).Водные насекомые и их личинки. Клопы. Жесткокрылые. Стрекозы.
  6. Лекционно-практическое занятие. Поденки. Экология основных групп околоводных и водных насекомых. Двукрылые: водные личинки и имаго. Комары сем. Culicidae, Chironomidae, Dixidae. Мокрецы, мошки, слепни, определение Culicidae по внешнему облику, характеру движения и питания.
  7. Экзамен по первой части курса

Часть 2. Придумайте животное (Экологическая игра, 4 тура по 2 ч.)

(автор - Окштейн И.Л., см. Приложение 2)

На предшествующих занятиях по зоологии ребятам уже рассказывали об организмах, "населяющих" пруд, и они имели возможность понаблюдать за ними.

Предлагаемая серия занятий использовалась как введение во второй раздел курса зоологии. Как нам кажется, она позволяет сделать более осмысленным восприятие ребятами сведений о строении и функционировании организма конкретного животного, экологических взаимодействиях между животными разных видов.

I тур "Раскритикуйте конструкцию" (2 часа)

II тур "Рассчитайте эффективность питания" (2 часа)

III тур "Придумайте двуслойное животное" (2 часа)

IY тур "Размеры - почему они так важны?"(2 часа)

Часть 3. Морфология и частная экология пресноводных беспозвоночных.

(4 занятия по 2 ч.)

На первых трех практических занятиях (№7-9) этого раздела каждый школьник должен самостоятельно разобраться в строении конкретного беспозвоночного животного, особенностях его передвижения, питания и т.п., прочитать о нем в литературе, выполнить подробные рисунки, определить до вида по определителю.

На последнем занятии (экзамен, занятие №10) школьники делают доклады каждый о своем животном. Доклад должен содержать ясные, обоснованные представления о том, как животное передвигается, питается, дышит, размножается, как и какими органами при этом пользуется. Специально отмечаются вопросы, которые так и не удалось выяснить, предлагаются возможные способы их выяснения.

Практическая часть (5 практических занятий по 4 ч.)

Занятия проводятся в форме практического определения пресноводных организмов по определителю: до семейства или рода "габитуально", по хорошо заметным внешним признакам в живом состоянии (см. первую часть курса), далее - по определителю до рода или вида.

  1. Определение протистов, турбеллярий и кольчатых червей
  2. Определение водных личинок насекомых.
  3. Определение имаго водных насекомых
  4. Экзамен по всему курсу.

Курс 7. Молекулярная физиология

(автор - Мартынюк А. .)

(5 лекционно-семинарских занятий по 2 ч.)

Цель курса. Введение в современную физиологию как комплексную физико-химико-биологическую науку. Физиология, как наука, в которой химия, физика и биология тесно переплетены между собой, помогает сформировать у школьников целостное представление о мире. К 12 годам, когда у ребенка формируется абстрактное мышление и появляется возможность прослеживать логические связи между несколькими, казалось бы, несвязанными вещами, это наконец становится возможным.

Задачи курса:

  1. Клеточные основы физиологии. Обмен веществ между клеткой и окружающей средой. Транспорт веществ внутри клетки. Регуляция клеточных функций. Системы органов. Теория кислот и оснований Аррениуса.
  2. Пищеварительная система. Состав пищевых продуктов. Функции желудочно-кишечного тракта. Транспорт веществ из кишечника в кровь. Строение микроворсинок. Состав пищеварительных соков.
  3. Дыхательная система. Диффузия дыхательных газов. Парциальное давление газов. Структура и свойства гемоглобина. Перенос кислорода кровью. Кривая диссоциации оксигемоглобина. Принцип Ле-Шателье. Перенос углекислого газа кровью. Формы транспорта. Связывание углекислого газа с гемоглобином. Хлоридный сдвиг.
  4. Кровеносная система. Теория кислот и оснований Бренстеда-Лоури. Константа равновесия, рН. Буферные растворы. Буферный эффект и буферная емкость. Буферные системы крови. Состав крови. Форменные элементы и плазма. Функции форменных элементов. Иммунная система. Специфический и неспецифический иммунитет. Клеточная и гуморальная регуляция. Первичный и вторичный иммунный ответ.
  5. Выделительная система. Три бассейна жидкости (кровь, тканевая жидкость и лимфа). Различные системы выделения. Функции почек. Строение нефрона. Клубочковая фильтрация. Активный и пассивный транспорт в нефронах. Гормональная система. Гипоталамо-гипофизарная система. Принцип действия гормонов. Гормоны и их функции.

Примечание. Этот курс читается в последнем учебном цикле, поэтому экзамен по нему сдается во внеучебное время, в последние два дня Школы, специально отведенные на экзамены, в том числе - пересдачи.

Курс 9. Методология науки

(автор - Долгин Б. С.)

(6 лекционно-семинарских занятий)

Цель курса. Введение в философию вообще и философию науки в частности на близком и понятном для школьников материале научного метода изучения природы.

Задачи курса

  1. Понятие науки. Наука как социальный феномен. Научность. Демаркация. Процедуры верификации и фальсификации.
  2. Оппозиция научное - ненаучное как отражение разницы дискурсивных установок. Статусы научных утверждений. Описание наблюдений. Гипотеза. Обоснование и доказательство. Теория.
  3. Индукция. Математическая индукция. Полная индукция. Дедукция. Принципиальная ограниченность индуктивного доказательства.
  4. Понятие системы. Система и структура. Принцип системности. Иерархии систем. Редукция. Анализ и синтез. Границы применимости анализа.
  5. Эволюция идей. Теория научных революций. Нормальная наука. Парадигма, эпистема и научно-исследовательская программа. Проблема "конца науки". Дисциплинарная структура науки. Наука и культура.
  6. Экзамен по курсу (представляет собой индивидуальную беседу по основным темам курса. От учащихся требуется не воспроизведение фрагментов курса, а разъяснение тем на собственных примерах. Учащиеся также мысленно моделируют возможных ход исследования (в целом или отдельных его этапов) и научного обоснования.)

 

Яндекс.Реклама