Приложение к Программе дополнительного образования МОУ «Мятлевская СОШ им. А.Ф. Иванова» Дополнительная общеразвивающая программа естественно – научной направленности «Основы биотехнологии» 8-9 классы 2 Оглавление 1. Пояснительная записка__________________________________3 2. Планируемый результат_________________________________4 3. Содержание программы_________________________________6 4. Тематический план____________________________________7 5. Список информационных источников______________________9 3 1. Пояснительная записка В соответствии с федеральным государственным образовательным стандартом основного общего образования основная образовательная программа основного общего образования реализуется и через урочную и внеурочную деятельность учащихся. Программа направлена на формирование интеллектуального развития школьника, развитию любознательности, активности и заинтересованности в познании мира, культуры безопасного образа жизни. Программа способствует формированию у подростков системы знаний и умений о способах сохранения и улучшения здоровья. Деятельностный подход к организации работы объединения заключается в активном использовании на его занятиях практических заданий, проведения силами учащихся разнообразных экспериментов. Программа способствует формированию у учащихся навыков организации собственной деятельности. Содержание материала данного курса расширено историческими данными об открытиях, способствующих развитию биотехнологии, сведениями о методах клеточной и генной инженерии, актуальных научных основах современной биотехнологии, ценными в образовательном, воспитательном и развивающем отношении. Программа рассматриваются вопросы современного состояния и перспективы развития биотехнологии, при этом особое внимание уделено методам биотехнологии, позволяющим раскрыть генетический потенциал организма с последующей реализацией в коммерческий продукт. Наибольшее внимание: биологическим, научно-техническим и экономическим предпосылкам в развитии биотехнологии; основным методам и приемам молекулярной и клеточной биотехнологии; принципам и правилам конструирования генов и генотипов in vitro; методам получения биотехнологической коммерческой продукции. Материал программы обеспечивает учащихся знаниями практического использования биотехнологических методов и исследований, сведения о которых, возможно, помогут учащимся выбрать будущую профессию. Направленность программы Программа относится к естественно-научной направленности и ориентирована на развитие интеллектуально-творческих способностей обучающихся, приобретение знаний и умений в области биотехнологии, служит профориентационным средством и средством формирования навыков исследовательской деятельности. Программа составлена для обучающихся 8-9 классов. Цель программы: формирование у учащихся представление о биотехнологии, ее современном статусе и этапах развития, основных направлениях – клеточной и генной инженерии, показать области применения генномодифицированных организмов и продуктов их жизнедеятельности, раскрыть роль биотехнологии как приоритетного направления внаучно-техническом прогрессе, познакомить с этическими проблемами, возникающими при развитии науки. Задачи: Образовательные расширить и углубить знания о нуклеиновых кислотах, природе гена, вирусах, прокариотах и эукариотах, половом процессе у бактерий, иммунитете, закономерностях наследственности и изменчивости, регуляции активности генов; развить познавательные интересы при изучении достижений биотехнологии за последние десятилетия (получение антител для лечения и диагностики инфекционных и наследственных заболеваний, создание поли- и субъединичных вакцин, изобретение новых лекарственных препаратов, установление степени родства людей, получение новейших сортов растений с нехарактерными для них свойствами и т. д.); расширить кругозор через работу с дополнительной литературой; развить общеучебные и интеллектуальные умения: сравнивать и сопоставлять биотехнологические объекты, методы биотехнологии, анализировать полученные результаты научных исследований ученых в микробиологии, молекулярной биологии, биохимии, генетике, выявлять причинноследственные связи при изучении методов биотехнологии, биологических явлений: трансформации, трансдукции и др., обобщать факты, делать выводы; воспитать на примере открытий в биотехнологии убежденность в познаваемости природы, действии единых закономерностей для 4 материального мира; воспитать бережное отношения к своему здоровью, культуру питания при отборе традиционных и генномодифицированных продуктов питания; культуру уважения чужого мнения и аргументированное отстаивание своих убеждений при участии в дискуссиях. Расширить и углубить теоретические знания в области биологии, химии, экологии человека, охраны здоровья человека и биотехнологии; сформировать знания о современных методах конструирования клеток и генетических программ организмов. Ознакомить с примерами получения клонированных и трансгенных организмов, областями их применения. Освоить методы оценки качества среды обитания, анализа продуктов питания. Развивающие Развить коммуникативные способности; Развить потребности в приобретении экологических знаний, ориентация на практическое их применение; Сформировать и развить экологическое мышление, умение применять его в познавательной, коммуникативной, социальной практике и профессиональной ориентации в соответствии с ФГОС ООО; развить общеучебные и интеллектуальные умения: сравнивать и сопоставлять биотехнологические объекты, методы биотехнологии, анализировать полученные результаты научных исследований ученых в микробиологии, молекулярной биологии, биохимии, генетике, выявлять причинноследственные связи при изучении методов биотехнологии, биологических явлений: трансформации, трансдукции и др., обобщать факты, делать выводы Развить умения оценивать результаты взаимодействия людей с природой (взаимодействие приносит вред природе, безобидно, полезно). Привить навыки исследовательской и творческой работы; Расширить кругозор через работу с дополнительной литературой; Воспитательные Воспитать на примере открытий в биотехнологии убежденность в познаваемости природы, действии единых закономерностей для материального мира; Развитие личностных качеств: аккуратности, трудолюбия, ответственности к себе и своему здоровью; Стимулировать потребность в труде, приобщение к коллективной деятельности; Развить потребности в приобретении экологических знаний, ориентация на практическое их применение; Сформировать и развить экологическое мышление, умение применять его в познавательной, коммуникативной, социальной практике и профессиональной ориентации в соответствии с ФГОС ООО; развить общеучебные и интеллектуальные умения: сравнивать и сопоставлять биотехнологические объекты, методы биотехнологии, анализировать полученные результаты научных исследований ученых в микробиологии, молекулярной биологии, биохимии, генетике, выявлять причинноследственные связи при изучении методов биотехнологии, биологических явлений: трансформации, трансдукции и др., обобщать факты, делать выводы Развить умения оценивать результаты взаимодействия людей с природой (взаимодействие приносит вред природе, безобидно, полезно). Привить навыки исследовательской и творческой работы; Расширить кругозор через работу с дополнительной литературой; Воспитать на примере открытий в биотехнологии убежденность в познаваемости природы, действии единых закономерностей для материального мира; Развитие личностных качеств: аккуратности, трудолюбия, ответственности к себе и своему здоровью; Стимулировать потребность в труде, приобщение к коллективной деятельности. Срок освоения программы – 2 года. Уровень программы – базовый. Форма обучения – очная. 5 Формы аттестации Формой проведения итоговой аттестации в объединении – защита исследовательской работы перед одноклассниками. Выступление перед аудиторией способствует развитию ораторских способностей, значительно расширяет кругозор ребят, их круг общения. Ребята приобретают личный опыт и уверенность в себе в условиях активной включенности в выполнение разнообразных видов деятельности. 2. Планируемые результаты: Личностные: формирование ответственного отношения к учению, готовности обучающихся к саморазвитию и самообразованию на основе мотивации к обучению и познанию; формирование целостного мировоззрения, соответствующего современному уровню развития науки и общественной практики, учитывающего социальное, культурное, языковое, духовное многообразие современного мира; формирование коммуникативной компетентности в общении и сотрудничестве со сверстниками, детьми старшего и младшего возраста, взрослыми в процессе учебноисследовательской и творческой деятельности; формирование ценности здорового и безопасного образа жизни; Метапредметные: Регулятивные: умение самостоятельно определять цели своего обучения, ставить и формулировать для себя новые задачи в познавательной деятельности, развивать мотивы и интересы своей познавательной деятельности; умение самостоятельно планировать пути достижения целей, в том числе альтернативные, осознанно выбирать наиболее эффективные способы решения учебных и познавательных задач; умение соотносить свои действия с планируемыми результатами, осуществлять контроль своей деятельности в процессе достижения результата, определять способы действий в рамках предложенных условий и требований, корректировать свои действия в соответствии с изменяющейся ситуацией; владение основами самоконтроля, самооценки, принятия решений и осуществления осознанного выбора в учебной и познавательной деятельности; умение определять понятия, создавать обобщения, устанавливать аналогии, классифицировать, самостоятельно выбирать основания и критерии для классификации, устанавливать причинно-следственные связи, строить логическое рассуждение, умозаключение (индуктивное, дедуктивное и по аналогии) и делать выводы; Познавательные: умение оценивать правильность выполнения учебной задачи, собственные возможности ее решения умение создавать, применять и преобразовывать знаки и символы, модели и схемы для решения учебных и познавательных задач; формирование и развитие компетентности в области использования информационнокоммуникационных технологий; смысловое чтение как осмысление цели чтения и выбор вида чтения в зависимости от цели; извлечение необходимой информации из текстов различных жанров; Коммуникативные: умение организовывать учебное сотрудничество и совместную деятельность с учителем и сверстниками; умение осознанно использовать речевые средства в соответствии с задачей коммуникации для выражения своих чувств, мыслей и потребностей; планирования и регуляции своей деятельности; владение устной и письменной речью, монологической контекстной речью. Учащиеся должны: Знать/ понимать: 1. основные открытия в области цитологии, генетики, биохимии, молекулярной биологии, способствующие развитию биотехнологии; 6 2. методы клеточной и генной инженерии; 3. области применения трансгенных растений; 4. достижения биотехнологии в областимедицины; 5. этические проблемы биотехнологии; 6. достижения биотехнологии в областимедицины; 7. этические проблемы биотехнологии. Уметь: описывать этапы микроклонального размножения растений, клонирования беспозвоночных и позвоночных животных, получение моноклональных антител, создание векторов; 2. провести эксперименты по методике острого опыта с использованием различных тестобъектов, анализу качества продуктов питания и другие; микробиологическому культивированию бактерий. 3. выполнить и защитить исследовательский проект по теме выбранной обучающимися. 4. уметь оценивать результаты опыта; 8.освоить текстовый редактор Word, Exel; 5. уметь создавать электронные презентации в формате Microsoft PowerPoint. 1. 3. Содержание программы 8 класс Биохимия клетки (11 ч.) Инструктаж по технике безопасности. Правила поведения обучающихся в лаборатории охраны окружающей среды и при проведении экскурсий на природе Биотехнология, ее задачи.Самая главная молекула живой природы. Объекты (биологические системы) биотехнологии. Прокариоты. Строениебактериальной, растительной и животной клеток. Объекты(биологические системы) биотехнологии. Эукариоты. Изучение дрожжевых клеток. Практическая работа № 1: Сравнение строения растительной, бактериальной и животнойклеток под микроскопом. Практическая работа № 2: Клетки дрожжей под микроскопом. Биотехнология в пищевой промышленности (16 ч.) Стадии биотехнологического производства. Пищевые добавки. Понятие о Европейской пищевой единице. Биохимия пищеварения. Витамины. Обнаружение витаминов. Производство кисло молочной продукции, хлебо - булочных изделий. Пищевые продукты и здоровье человека. Практическая работа № 3: Определение качества колбасных изделий. Практическая работа № 4: Определение качества сливочного масла. Практическая работа № 5: Определение качества молока. Общие принципы выполнения исследовательского проекта и оформление его результатов (8 ч.) 9 класс Биотехнология: прошлое и настоящее (8ч). Биотехнология, ее задачи. Вермикулирование. Разные взгляды на одну и ту же проблему. Самая главная молекула живой природы. Объекты (биологические системы) биотехнологии. Прокариоты. Строение бактериальной, растительной и животной клеток Объекты (биологические системы) биотехнологии. Эукариоты. Изучение дрожжевых клеток. Практическая работа № 1: Строение бактериальной, растительной и животной клеток. Практическая работа № 2: Изучение дрожжевых клеток. Клеточная инженерия (8ч). Культура клеток высших растений. Клональное микроразмножение растений.Вторичный метаболизм растительных культур. Приспособленность растений к условиям внешней среды. Выделение продуктов вторичного метаболизма. Клонирование позвоночных животных. Реконструкция клеток. История появления на свет овцы Долли. Антитела и антигены. Получение моноклональных антител методами клеточной инженерии. Обобщающее занятие по темам: «Биотехнология: прошлое и настоящее», «Клеточная инженерия». 7 Генная инженерия (8ч). Трансформация у бактерий, которые становятся хозяевами положения. Трансдукция. Бактерии защищаются. Практическая работа № 3: Изучение плесневых грибов (белая и сизая плесень). Практическая работа № 4: Влияние температуры и рН среды на действие ферментов (амилазы). Биотехнология на службе людей (5ч). Биотехнология в медицине. Новые методы селекции растений. Области применения трансгенных растений. Взгляд оптимиста и скептика на генномодифицированные продукты питания. Биотехнология и этика. Подготовка проектов по биотехнологии (8) 1. Тематический план (8 класс) № I 1. 2. 3. 4. 5. 6. 78. 9. 10. 11. II 12 13 14 15 16 17 18 19 20 Название темы Биохимия клетки Элементарный состав живой материи. Роль воды и минеральных солей в живых организмах Органические вещества клетки. Образование биологических молекул. Углеводы, их роль в клетке. Пищевая ценность углеводов. Липиды, превращения липидов при производстве продуктов питания. Белки, их строение и функции Определение кислотности молочных продуктов. Определение содержания белков в молоке. Ферменты, особенности ферментов. Витамины, их роль в организме Пищевые добавки (красители, консерванты, ароматизаторы) Брожение. Биотехнология Производство кисло-молочной продукции Виртуальная экскурсия на молочный комбинат Производство хлебо-булочных изделий Виртуальная экскурсия на хлебозавод Виртуальная экскурсия в пищевую лабораторию Роспотребнадзора «Соответствие пищевых продуктов требованиям ГОСТ» Жѐсткость воды и еѐ действие на организм Содержание ионов хлора, сульфатов, тяжѐлых металлов в воде. Подготовка проектов по биотехнологии Защита проектов Итого: Кол-во часов 11 1 1 1 1 1 1 2 1 1 1 16 3 2 3 2 2 2 2 6 2 35 8 Тематический план (9 класс) Название темы Биотехнология: прошлое и настоящее. 1 Клеточная инженерия 2 Генная инженерия 3 Биотехнология на службе людей 4 Подготовка исследовательских проектов 5 Итого: Кол-во часов 8 8 8 5 8 37 5.Список информационных источников 1. Основы биотехнологии: 9 классы: учебное пособие/Библиотека элективных курсов/ Е.А.Никишова – М.: Вентана-Граф, 2012 2. Микробиология: 9 классы: учебное пособие для учащихся общеобразовательных учреждений / Я.С.Шапиро. – М.: Вентана-Граф, 2010. – 272 с.- ил. (Библиотека элективных курсов). 3. Микробиология: 9 классы: методическое пособие.- М.: Вентана – Граф, 2012. – 64 с. – (Библиотека элективных курсов). 4 Воробьев А.А., Кривошеин Ю.С., Широбоков В.П. Медицинская и санитарная микробиология: учебник для студентов вузов. – М.: Академия, 2013. Интернет ресурсы: 1 www.it-n.ru, 2 www.zavuch.info, 3 www.1september.ru, 4 http://school-collection.edu.ru 5 http://collegemicrob.narod.ru/microbilogy/ (микробиология) 6 myshared.ru (презентации по микробиологии) 7 ru.mobile.wikipedia.org ( словарь терминов) 8 youtube.com (фильмы о достижениях биотехнологии) 9 http://www.biotechnolog.ru 9