| Задание по теме |
Век величайших открытий
Материал для подготовки
интегрированного (история + биология)
урока-конференции на тему
«Научные открытия XIX в.». 8 класс
Цели урока: • познакомить учащихся с научными открытиями XIX в.; • на примере деятельности выдающихся учёных XIX в. показать их самоотверженность и целеустремленность в становлении и развитии целого ряда наук и научных направлений; • на примере истории открытий ХIХ в. в области естественных наук показать ученикам развитие науки, как законосообразный исторический процесс; • создать условия для активной познавательной деятельности учащихся на уроке; • развивать умения сравнивать и обобщать материал, делать соответствующие выводы.
Оборудование: • презентация «Век величайших открытий»; • трибуна; • микрофон; • выставка книг по теме.
Подготовку урока-конференции необходимо начать заранее. Ученики получают опережающее задание подготовить рассказ о том или ином учёном-естествоиспытателе и составляют сообщение от первого лица.
ХОД УРОКА
Учитель истории. Большинство открытий, на которых базируются современные знания, в частности, в области биологии, медицины, физиологии были сделаны на рубеже XVIII—XIX вв. великими учёными, которые стали основателями целых научных направлений. Сегодня мы с вами попытаемся воссоздать атмосферу научной конференции XIX в., в которой примут участие такие учёные, как Эдвард Дженнер, Чарлз Дарвин, Вильгельм Рентген, Роберт Кох, Джозеф Листер, Илья Мечников, Иван Пирогов, Луи Пастер.
Участники конференции в процессе работы должны составить конспективный план основных достижений вышеперечисленных учёных и дать ответ на проблемный вопрос: в чём причины стремительного развития естественных наук в XIX в.?
Учитель биологии. Для выступления на конференции приглашается ЭДВАРД ДЖЕННЕР по теме «Исследование о причинах и следствиях вариолы вакцины» (слайд).
Ученик (сообщение от имени Эдварда Дженнера). Я, Эдвард Дженнер, родился 17 мая 1749 г. в английском городке Беркли. Выбрав профессию врача, я отправился в Лондон, чтобы получить медицинское образование. Передо мной не раз открывались возможности, на первый взгляд, более заманчивые, чем рутинная врачебная практика.
Оспа
— болезнь, уносившая ежегодно миллионы жизней. С
древних времен люди искали способы борьбы с этой
болезнью. Известно было, что оспой не болеют
повторно. В ранку на коже здорового человека
втирали жидкость из оспинного гнойничка
больного. Часто эту жидкость предварительно
смешивали с лекарствами. Тогда человек переносил
оспу в лёгкой форме. От латинского названия эта
процедура получила название вариоляция. Она
зачастую приводила к эпидемиям оспы. Я не мог не
задуматься о том, как научиться защищать людей от
этой болезни без опасности для их жизни. Вспомнаю
случай, свидетелем которого я стал ещё во время
своей учёбы. К моему учителю, хирургу, пришла на
приём пожилая крестьянка. Врач поставил диагноз:
оспа!
«У меня — оспа?! — запротестовала женщина, — не может такого быть, ведь я уже болела коровьей оспой». Слова крестьянки меня удивили и заставляли часто в мыслях возвращаться к этому эпизоду. Что такое коровья оспа? Этой болезнью страдает крупный рогатый скот. У коров на вымени высыпают гнойники синеватого цвета. При дойке они могут переходить на руки доильщиков. Но протекает эта болезнь легко — через несколько дней гнойники исчезают, и во время болезни человек лишь иногда чувствует лёгкое недомогание. Я стал собирать факты, чтобы подтвердить или опровергнуть существовавшее народное наблюдение: человеку, переболевшему коровьей оспой, натуральная, она же чёрная, оспа не страшна. Затем у меня появилось предположение, что коровья и чёрная оспа — это две формы одной болезни, и человек, переболевший лёгкой коровьей оспой, не может заболеть тяжёлой чёрной оспой. И вот, наконец, я решился провести опыт в подтверждение своей идеи.
Решающий день настал 14 мая 1796 г. Я пригласил к себе восьмилетнего мальчика Джеймса Фиппса, абсолютно здорового, и молодую доярку Сару Ниллис, больную коровьей оспой. Я обмакнул медицинский ланцет в гнойничок на руке Сары и сделал этим же ланцетом два крошечных надреза на плече Джеймса. Через несколько дней, после обычного при коровьей оспе недомогания, мальчик был здоров. 1 июля 1796 г. я взял жидкость из оспенного гнойника больного чёрной оспой и втёр в ранку Джеймсу. Если бы Джеймс заболел или перенёс лёгкое недомогание как при коровьей оспе, то это перечеркнуло бы все мои надежды. Я не спал ни минуты три дня и постоянно навещал Джеймса. Через 3 дня стало ясно — мальчик остался совершенно здоров. После первой попытки я повторил опыт 23 раза, прежде чем заявить о своём открытии официально. Вскоре вакцина стала применяться повсеместно.
Учитель истории. Участники конференции могут задать вопросы Эдварду Дженнеру по теме выступления.
Выслушиваются вопросы ребят и ответы докладчика.
Учитель биологии. Для выступления на конференции приглашается ЧАРЛЬЗ ДАРВИН с докладом «Происхождение видов путём естественного отбора» (слайд).
Докладчик (сообщение от имени Чарлза Дарвина). Господа, уже ко времени посещения школы я почувствовал интерес к естественной истории и, в особенности, к собиранию коллекций. Я собирал всякую всячину: раковины, печати, монеты, минералы, и пытался разобраться в названиях растений.
Когда я заканчивал Кембридж, мне предложили совершить кругосветное путешествие на военном корабле «Бигль» в качестве натуралиста. Путешествие началось осенью 1831 г. и продолжалось 5 лет. Роскошные картины тропической растительности и теперь стоят перед моими глазами. Величественные пустыни Патагонии, увенчанные лесами, горы Огненной Земли произвели на меня неизгладимое впечатление. Вид нагого дикаря в его родной стране — зрелище незабываемое.
Вот несколько эпизодов из жизни дикарей. Ночью пять-шесть человеческих существ, голых и едва защищённых от ветра и дождя, спят на мокрой земле, свернувшись наподобие зверей! В часы отлива зимой и летом, днём и ночью они должны идти к скалам собирать себе моллюсков на пропитание. Если удастся убить тюленя или найти плывущий, разложившийся труп кита, то это уже праздник! Эту пищу дополняют ягоды и грибы.
Много интересного я обнаружил на Галапагосских островах. Эти острова населены такими животными, которые больше нигде не встречаются. Например, крыса, которая отличается от обычной крысы настолько, что ей даже было дано другое название. Так как на остров в продолжение последних полутораста лет заходили корабли, я едва ли могу усомниться в том, что эта крыса есть не более как разновидность, созданная особенностями нового климата, пищи, почвы, влиянию которых она была подвержена.
На борт корабля я ступил, нисколько не сомневаясь в устойчивости и неизменности видов. Но, сходя на берег после путешествия, я был уверен, что виды могут изменяться, порождать другие виды. В 1838 г. я начал писать первый очерк об эволюции. За два года работы над ним он разросся до 230 страниц. Но главный труд всей своей жизни «Происхождение видов путём естественного отбора» я создавал более 20 лет.
Учитель истории. Участники конференции могут задать вопросы Чарлзу Дарвину по теме выступления.
Вопросы и ответы.
Учитель
биологии. Для выступления на конференции
приглашается ВИЛЬГЕЛЬМ КОНРАД РЕНТГЕН. Тема его
доклада «Загадочные X-лучи» (слайд).
Докладчик (сообщение от имени Вильгельма Рентгена). Я окончил в 1869 г. Высшую техническую школу в Цюрихе и получил степень доктора. Мои научные интересы в области экспериментальной физики были очень широки. Я исследовал пироэлектрические свойства кристаллов, теплоёмкость газов, но главное открытие было впереди…
Всё началось поздним вечером 8 ноября 1895 г. Пожелав жене спокойной ночи, я спустился вниз немного поработать перед сном. Время летело быстро, но вот я почувствовал усталость. «На сегодня, пожалуй, хватит», — потушил свет и вдруг... Мираж! Казалось, будто в тёмную комнату сквозь щель в задёрнутых шторах пробился лунный зайчик. Но откуда? Небо давно уже сплошь затянуто тучами. Между тем на столе разливалось призрачное зеленоватое сияние. Оно исходило от стеклянной баночки с кристалликами платиносинеродистого брома. Он способен флуоресцировать, попав под солнечные лучи, начинает источать красивое лунное свечение, которое, однако, через доли секунды прекращается, как только соль снова оказывается в темноте. А здесь оно почему-то не гаснет. Быть может… Нет, от лабораторной лампы ничего подобного не бывает.
Я в
волнении оглянулся. Как это я не заметил
сразу — Круксова трубка под напряжением. Вот
что значит переутомление, забыл выключить.
Щелчок рубильника и миража как не бывало. Я снова
включаю прибор. И опять мерцание. Неужели трубка,
но она так далеко от кристаллов, в 1,5 м, да ещё под
светонепроницаемым колпаком из картона, плотным,
без щелей. Я, разумеется, как и все здесь
присутствующие, знал, что она порождает катодные
лучи, которые заставляют светиться её стеклянную
стенку.
Что же это за загадочные X-лучи?
С тех пор я отдалился от семьи, закрылся в лаборатории, и даже днём никого к себе не пускал.
То и дело включал я трубку, но никак не мог найти ответ на мучивший меня вопрос. Но вновь на помощь пришёл случай. Однажды я оставил на столе шкатулку с кольцами прямо перед Круксовой трубкой и, когда я занялся привычным уже мне делом, то заметил, что на том месте, где всегда был загадочный мираж, появились маленькие пятнышки. Господи, ещё одна загадка. Но тут я увидел шкатулку, и меня осенило. Я убрал шкатулку, и пятнышки исчезли. Тогда на место шкатулки я подставил свою руку и увидел тень, но не от руки, а от скелета руки. Я бросился за женой. Фрау Берге обрадовалась, что я наконец вышел из кабинета, да ещё с таким счастливым лицом. Я подвёл её к лампе, включил рубильник и показал, куда нужно просунуть руку. Она это сделала и чуть не вскрикнула, увидев скелет, напоминавший какую-то палку с пятью тоненькими палочками разной длины. Я долго не решался обнародовать своё открытие, но 28 декабря 1895 г. всё-таки представил своё открытие перед научным сообществом. Его признали.
Учитель истории. Участники конференции могут задать вопросы господину Рентгену по теме выступления.
Вопросы и ответы.
Учитель
биологии: Для выступления на конференции
приглашается РОБЕРТ КОХ. Тема его доклада «Без
бактерий — нет туберкулёза» (слайд).
Докладчик (сообщение от имени Роберта Коха). В душе я был искателем приключений. Я мечтал поступить на военную службу хирургом или судовым врачом и объездить весь мир. Жизнь оказалась намного прозаичней. Мне досталась должность младшего врача в Гамбургском доме умалишённых. Затем я сменил это место на работу сельского врача. Обыденность и однообразие сельской медицинской практики скрашивались для меня лишь частыми переездами с места на место, из деревни в деревню вместе с женой Эммой.
Так
и текла бы моя жизнь, если бы однажды фрау Кох не
подарила мне на день рождения микроскоп. Этот
прибор неожиданно открыл для меня увлекательный
мир, затмивший мои мечты о джунглях Индии и
пампасах Патагонии. Многие вечера я теперь
проводил, склонившись над микроскопом. Вначале я
работал с микроскопом без определённых целей. Но
вот однажды я поместил под микроскоп мазок крови
овцы, умершей от сибирской язвы. Я стал
сравнивать этот мазок с мазком крови здоровой
овцы. И обнаружил отличие: в крови больного
животного имелись бактерии, похожие на маленькие
палочки. Иногда эти палочки склеивались в
длинные нити. Конечно, это наблюдение могло
оказаться случайностью, но тщательно изучив
вопрос, я пришёл к выводу: увиденные мною
бактерии и есть возбудители сибирской язвы.
Долго и кропотливо, очень самокритично, проверял я результаты своей работы. И, наконец, я сумел получить чистую культуру бактерии сибирской язвы. В 1876 г. в течение трёх дней я показывал слушателям целый ряд убедительных опытов с мышами и бактериями сибирской язвы. Это был триумф науки.
В 1877 г. я стал изучать развитие туберкулёза. Я стал рассматривать под микроскопом внутренние органы человека, умершего от туберкулёза, но возбудителя я так и не нашёл. Тогда я решил окрасить препараты. Сделав мазок лёгочной ткани больного, я поместил его в раствор красителя. Теперь под микроскопом стали видны палочки бактерий туберкулёза, которые впоследствии назвали палочками Коха.
24 марта 1882 г. на заседании Берлинского физиологического общества я сумел доказать, что без бактерий нет туберкулёза. Я высеивал бактерию на питательной среде, где она размножалась, а затем заражал ею животное. Среди моих научных открытий — использование желатиновых полосок для посева бактерий. Я был первым учёным, сфотографировавшим бактерии. В 1883 г. я начал поиски возбудителей холеры, мои изыскания увенчались успехом. В период с 1884 по 1907 гг. мною были открыты возбудители таких страшных болезней, как бубонная чума, столбняк и др.
Среди моих наград одной из самых главных я считаю Нобелевскую премию по физиологии и медицине.
Учитель истории. Участники конференции могут задать вопросы господину Коху по теме выступления.
Вопросы и ответы.
Учитель
биологии. Для выступления на конференции
приглашается ДЖОЗЕФ ЛИСТЕР с докладом «Фенол и
его применение в медицине» (слайд).
Докладчик (сообщение от имени Джозефа Листера).Господа, ещё недавно состояние хирургии было беспросветно тяжёлым. Ни одной, даже самой маленькой операции нельзя было произвести без чрезвычайной опасности для жизни больного. Самые незначительные ранения часто приводили к смерти. В Крымскую войну от последствий ранений и болезней погибло в несколько раз больше солдат, чем от вражеских пуль. И это в армии, куда отбирают крепкую и здоровую молодёжь. Раны неожиданно начинали гноиться. А с проникновением нагноения вглубь у больного появлялись высокая температура, бред, иногда тяжёлое сонливое состояние, а в тяжёлых случаях — полное помутнение сознания и смерть. После любой операции из 100 человек от нагноений умирало 92, то есть почти все. Часто нагноение длилось годами, а когда гной проникал в кровь, возникали нарывы в разных частях тела — и общее заражение крови вело к смерти.
Хирурги и врачи давно заметили тесную связь между нагноением ран и общим состоянием здоровья раненых. Каких только средств они не придумывали для спасения от этого зла! Но ничто не помогало. Хирургия зашла в тупик.
Проблемой
послеоперационных заражений я заинтересовался
ещё будучи студентом Лондонского университета,
когда изучал под микроскопом образцы
гангренозной ткани. Вопреки господствовавшему
тогда представлению, что раневые инфекции
возникают под действием неких миазмов, витающих
в больничном воздухе, я предположил, что их
вызывает «живое начало», занесённое в рану извне.
Когда же я познакомился с работами Луи Пастера, то пришёл к мысли, что инфицирование ран у хирургических больных вызвано микробами, попадающими в открытую рану из окружающей среды. Ведь общеизвестно, что когда мы, хирурги, оперируем больного, то исход операции зависит не только от нашего таланта. Я провёл ряд опытов с карболовой кислотой (фенолом) и начал применять её для обработки рук и инструментов при операции. Первая операция с применением раствора карболовой кислоты была сделана рабочему-литейщику Джону Хейну, поступившему ко мне с тяжелейшим переломом ноги. Несмотря на перенесённые страдания, он остался жив.
Мне пришлось потратить много усилий, чтобы доказать коллегам, что раствор карболовой кислоты уничтожает инфекцию и ускоряет заживление ран. Я спас многих людей, сохранил им руки и ноги, которые прежде в подобных случаях ампутировали. Я даже изобрёл пульверизатор, через который в операционной можно распылять раствор карболовой кислоты и тем самым дезинфицировать помещение, руки хирурга, его одежду, инструменты.
Постепенно смертность от операций уменьшилась в шесть раз, хирургическое вмешательство стало менее опасным.
Учитель истории. Участники конференции могут задать вопросы Джозефу Листеру.
Вопросы и ответы.
Учитель
биологии. Для выступления на конференции
приглашается ИЛЬЯ МЕЧНИКОВ. Тема его доклада
«Клеточный иммунитет» (слайд).
Докладчик (сообщение от имени Ильи Мечникова). В юношестве я увлекался биологией. В 17 лет поступил в Харьковский университет, закончив его в 19 лет (за два года экстерном), выпустил свою первую печатную работу. После университета я проходил специализацию в Германии и Италии, изучая эмбриологию морских беспозвоночных. Мои работы по эмбриональному развитию животных подтвердили эволюционную теорию Чарлза Дарвина. В 22 года я защитил докторскую диссертацию в Петербургском университете. С 25 лет я — профессор Одесского университета. Спустя несколько лет там же я организовал первую русскую бактериологическую станцию.
Наблюдая
за личинками морской звезды, я заметил, как
подвижные клетки окружают и поглощают
чужеродные тела. Рассматривая клетки крови
собаки, я наткнулся на маленькие тельца, они
облепляли любую клетку-пришельца и уничтожали
вторженца любого клеточного размера. Я назвал
это явление фагоцитозом, а клетки — фагоцитами.
Именно эти клетки выполняют защитную функцию в
организме и обеспечивают иммунитет.
Впоследствии мною была создана теория
иммунитета.
Для разработки теории иммунитета мне приходилось проверять действие микробов тифа и холеры на себе. Я увлёкся получением и применением сывороток и вакцин и отдавал их изготовлению всё своё свободное время. Враждебно настроенные одесские врачи называли меня «бессмысленным ловцом запятых» («запятые» — это возбудители холеры).
В течение ряда лет мои идеи не воспринимались научной общественностью, поэтому я покинул Россию. Я неоднократно пытался вернуться на Родину, но удушливая атмосфера чиновничества была мне не по душе.
Я всегда говорил, что человек способен на великие дела и с исключительной теплотой отношусь к людям, не могу примириться с их страданиями и невзгодами. В 1903 г. я написал книгу «Этюды о природе человека», в которой описал как нужно «жить правильно».
В 1908 г. совместно с Эрлихом за труды «по иммунитету» я был удостоен Нобелевской премии по медицине и физиологии, чем очень горжусь! В 1908 г. я всё-таки вернулся в Россию, где занялся изучением кишечных бактерий. Главное моё убеждение — воспаление и высокая температура — это не болезнь, а борьба организма с ней. Если есть температура — это «хорошо» — организм борется с инфекцией, если рана гноится — это «хорошо» — организм борется!
Учитель истории. Участники конференции могут задать вопросы господину Мечникову.
Вопросы и ответы.
Учитель
биологии. Для выступления на конференции
приглашается НИКОЛАЙ ПИРОГОВ по теме
«Применение эфирного наркоза в военно-полевой
хирургии» (слайд).
Докладчик (сообщение от имени Николая Пирогова). Меня зовут Николай Иванович Пирогов. Родился я в 1810 г. в семье мелкого служащего. В 1828 г. я закончил медицинский факультет Московского университета. С 1833 по 1835 гг. стажировался в университетах Германии. В 1841 г. я занял должность главного врача хирургического отделения Военно-сухопутного госпиталя в Санкт-Петербурге, где учредил изоляционное отделение для больных с гнойными заболеваниями. Я потребовал не оставлять заражённых больных вместе со свежераненными и оперированными пациентами и настойчиво рекомендовал врачам содержать палаты в чистоте и осматривать больных только чистыми руками.
Будучи хирургом, я как никто другой понимаю значение анатомических знаний для практического врача. Мною был опубликован «Полный курс прикладной анатомии человеческого тела».
В своей практической деятельности я предложил ряд операций, в том числе пластическую, но больше всего меня всегда волновал вопрос, как обезболить операцию, потому что чаще всего на операционном столе больные умирали не от ран, а от болевого шока. В 1847 г. за границей среди ведущих врачей мира разгорелась дискуссия о целесообразности применения наркоза.
Мы
с коллегами тем временем начали исследования
эфира и хлороформа как средств анестезии,
поскольку для нас вопрос необходимости наркоза
во время операции был очевиден. И когда все опыты
были завершены, их результаты мы постарались как
можно быстрее ввести в медицинскую практику.
Через 4 месяца после открытия эфира я впервые провёл операцию под эфирным наркозом на поле боя. В том же 1847 г. я испытал на животных различные методы обезболивания и дал подробное клинико-экспериментальное обоснование действия эфира и хлороформа на живой организм.
Учитель истории. Участники конференции могут задать вопросы господину Пирогову.
Вопросы и ответы.
Учитель биологии. Для выступления на конференции приглашается ЛУИ ПАСТЕР. Тема его доклада «Микроорганизмы» (слайд).
Докладчик (сообщение от имени Луи Пастера).
Меня зовут Луи Пастер. Я родился 27 декабря 1822 г. в
небольшой деревушке Франции. Мой отец пытался
сделать всё, чтобы я стал 
образованным человеком. По
окончании школы я продолжал обучение в Париже, в
старейшем французском учебном заведении. Здесь,
услышав лекции знаменитого химика Дюма, увлёкся
химией. Однажды ко мне, как к химику, обратился
один богатый винокур с просьбой помочь в винном
деле. Он жаловался, что ежедневно терпит
несколько тысяч франков убытка из-за
испорченного вина. Я совсем не представлял себе,
как смогу помочь обратившемуся ко мне человеку. Я
никогда не задумывался над тем, как и почему
свёкла превращается в спирт. Но всё же побывал на
заводе винокура и набрал в бутылки образцы
свекольной массы из «больных» чанов, дававших
слишком мало спирта, и из «здоровых», дававших
достаточное количество.
Сначала я решил исследовать жидкость из «здоровых» чанов. Я взял одну каплю жидкости, перенес её на стёклышко и взглянул в микроскоп. В капле оказалось множество крошечных шариков желтоватого цвета. Я понял, что это дрожжи. После этого я занялся исследованием испорченной свекольной жидкости. Я внимательно осмотрел бутылку, и меня заинтересовали комочки, прилипшие к стенкам, комочки, плавающие на поверхности жидкости. Я выудил один из них, растёр в капле чистой воды и, посмотрев в микроскоп, увидел нечто странное, — огромную, беспорядочно шевелящуюся массу крошечных палочек. В бутылке, как и в чанах, оказался не спирт, а молочная кислота. Эти исследования навели меня на мысль, что эти мельчайшие существа также производят полезную, а может, и опасную для мира работу. Я их находил не только в свекольных чанах, в которых бродит сахар, превращаясь в спирт, но и в бочках, где виноградный сок превращается в вино.
Безусловно,
самой известной моей победой стала работа по
вакцинации против бешенства — инфекции, не
поддававшейся никакому контролю и навевавшей
поистине животный ужас. В момент наивысших
сомнений мне помог случай. 6 июля 1885 г. в мою
лабораторию привели 9-летнего мальчика Жозефа
Мейстера. Он был настолько искусан бешеной
собакой, что никто, включая его мать, не верил в
выздоровление. Вакцинация была последней
соломинкой. История получила широкую огласку, и
вакцинация Жозефа проходила при собрании
публики и прессы. К счастью, мальчик полностью
выздоровел, что принесло моей лаборатории
мировую славу, и сюда потянулись пострадавшие от
бешеных животных не только во Франции, но из всей
Европы и даже из России.
Учитель биологии. Есть ли у аудитории вопросы к Луи Пастеру?
Вопросы и ответы.
Проверку конспектов, обсуждение с классом проблемного вопроса, поставленного в начале конференции, можно перенести на следующий урок.
Учитель биологии. Достижения науки рано или поздно находят применение в практической деятельности человека. XIX в. — это век формирования крупномасштабных, всеобъемлющих учений, заложивших теоретический фундамент медицины, биологии и других наук.
Советуем прочитать
Энциклопедия для детей. Биология. — М.: Аванта+, 1994.
Николаенко Н.И. Невидимые друзья и враги человека. — Ставрополь: Краев. кн. изд-во, 1945.
Сонин Н.И., Сапин М.Р. Биология. Человек. 8-й класс. — М: Дрофа, 2004.
Светлана ДУДАРОВА,
учитель истории,
Анна ШПИГУН,
учитель биологии