БИОЛОГИЧЕСКИЕ ТУРНИРЫ

Наш лицей-интернат имеет богатый опыт организации внеурочной деятельности учащихся по различным предметам. Учащиеся лицея и их наставники объединены в постоянно действующие предметные клубы, среди которых биологический по количеству завоеванных дипломов намного опередил другие объединения лицея: 29 призеров и победителей заключительного этапа Всероссийских олимпиад по биологии и экологии (за последние 9 лет), бронзовый призер Международной олимпиады по биологии (2008 г.). победитель и призер Всероссийских и республиканских турниров юных биологов 2011 – 2013 гг. По результатам исследования Begin group, выполненным по заказу Министерства образования и науки РФ, наш лицей на V месте в РФ по итогам Всероссийских олимпиад по биологии. Эти достижения говорят о том, что у нас создана и совершенствуется эффективная система биологического образования одаренных учащихся, которая включает следующие направления работы: подготовка к предметным олимпиадам разных уровней, биологическим турнирам, ЕГЭ по биологии, различным конференциям и другим конкурсам биологической направленности.

Хотелось бы подробнее остановиться на одной из применяемых нами (и на уроке, и во внеурочной деятельности) интерактивных форм работы с учащимися – турнирах. В России турнир юных биологов впервые был проведен в 2007 году Кировским Центром дополнительного образования «Одаренный школьник» (ЦДООШ). Это командное соревнование, по задачам открытого типа, которые вывешиваются на сайте ЦДООШ (bioturnir.ru) за полгода. Каждая задача является отдельным самостоятельным исследовательским проектом. Турнир состоит из серий биологических “боев”. Участники “боя” – три команды (по 3-5 чел.) успевают выступить в разных ролях: докладчик, оппонент, рецензент. За один “бой” разыгрываются три задачи, и каждая команда выступает в трех ролях последовательно. Задачи не имеют однозначного решения. Критерии оценивания работы команд:

• докладчику – три независимые оценки за «Полноту, научность и оригинальность решения», «Умение докладывать», «Участие в полемике»;

• оппоненту – две независимые оценки по следующим категориям: «Умение анализировать представленное решение», «Участие в полемике»;

• рецензенту каждый член жюри выставляет единственную оценку: за «Умение рецензировать и участие в полемике».

Турнир позволяет поставить перед учащимися сразу несколько сложнейших метапредметных задач (в т.ч. выстраивание стратегии и тактики командной деятельности), только при условии успешного выполнения которых, можно стать победителем.

Участие в турнирах способствует формированию у лицеистов навыков решения нестандартных творческих задач, умения применять свои знания, развивает их аналитическое мышление, умение точно выражать свои мысли, работать в команде, что, в конечном итоге, способствует их успехам и в других предметных конкурсах.

 Задания турнира юных биологов.

1.  «Чума XXII века». Предположим, что в недалеком будущем человечество научилось лечить сердечно-сосудистые, раковые и нейродегенеративные заболевания. Какие заболевания в таком случае станут наиболее частыми причинами смерти в развитых странах? Предложите список из пяти болезней. Свой выбор обоснуйте.


2. «Запретный плод». Эволюция плодов связана с адаптациями к распространению семян, однако, на первый взгляд, многие из них плохо соответствуют этой цели. Предположите, каким мог бы быть универсально привлекательный для животных-распространителей съедобный плод. Какие причины препятствуют его возникновению? Почему реальные плоды весьма разнообразны?


3. «Вездесущие твари». В экологии принято выделять разные среды обитания организмов: наземно-воздушную, водную, почвенную и организменную. Большинство животных во взрослом состоянии обитает только в одной из них. Какие преимущества получают обитатели двух и более сред? Предложите наиболее вероятную модель взрослого животного, ведущего активный образ жизни во всех четырех средах. Опишите особенности его физиологии и экологии. Почему такая стратегия не получила широкого распространения среди животных?


4. «Недохищники». Термин «хищничество», как правило, применяют в отношении животных, однако в нескольких классах грибов существуют независимо возникшие группы хищных организмов. Сравните представителей хищных грибов и растений по способам привлечения добычи, механизмам поимки и переваривания, а также эффективности хищничества для удовлетворения энергетических и биосинтетических потребностей. Какие ограничения не позволили грибам сделать хищничество основным способом добывания пищи?


5. «Телегонщики». Телегония – ошибочное представление о передаче наследственного материала у животных от ранее спаривавшегося с самкой самца к потомкам этой же самки от последующих самцов. Могут ли существовать механизмы передачи генетического материала, аналогичные телегонии, у каких-либо живых организмов? Предположите, как повлияла бы телегония у животных на скорость эволюции, половой отбор, соотношение полов и виды брачного поведения, если бы она в действительности существовала.


6. «Нервные растения». Известно, что растительные клетки могут обладать возбудимостью и проводимостью. Какие особенности анатомии и физиологии растений препятствуют появлению специализированной «нервной» ткани у растений? Каким строением она могла бы обладать, какие функции могла бы выполнять, в каких условиях могла бы возникнуть в ходе эволюции?


7. «Белок-универсал». Считается, что большинство белков в клетке имеют не более двух различающихся функций. Чем ограничивается количество различающихся функций у одного и того же полипептида в пределах одного организма? За счет каких явлений число функций одного и того же белка может возрастать? Какие преимущества и недостатки имеют «многофункциональные» белки? Для организмов какого уровня организации подобные белки были бы наиболее выгодны?


8. «Что лучше?». Одноклеточные и многоклеточные организмы сталкиваются с одними и теми же трудностями при работе их функциональных систем (таких как двигательная, экскреторная, трофическая и т.д.). Для каких функциональных систем переход к многоклеточности связан с повышением эффективности, а для каких – с понижением? Приведите примеры наиболее эффективных систем одноклеточных и многоклеточных.


9. «Мы не одни!». Представьте, что поиски жизни во Вселенной увенчались успехом: была найдена планета с формами жизни, похожими на земных животных. Наблюдение в природе за этими «животными» позволило предположить, что они обладают элементарными формами мышления. Какие эксперименты необходимо провести для проверки этого предположения? Какая информация о биологии этих организмов потребуется для этих экспериментов?


10. «Альтернативная энергетика». Множество «молекулярных машин» в каждой клетке превращают химическую энергию в механическую. Каким образом живые организмы могли бы решать обратную задачу, то есть преобразовывать механическую энергию (движение воды, воздуха и т.д.) в химическую? Предложите механизм работы такого преобразователя. У каких организмов и в каких условиях он мог бы возникнуть в ходе эволюции?


11. «Спектр жизни». Пигментные системы фототрофных организмов поглощают солнечные лучи с разной длиной волны, преобразуя электромагнитную энергию в химическую. Каковы, по-Вашему, теоретические верхняя и нижняя границы спектра электромагнитного излучения, которое живые организмы могут использовать для метаболических целей? Свой ответ обоснуйте.


12. «XXL». Помимо интенсивно изучаемых ограничений на размер генома, существуют и ограничения на максимальный размер одного кодирующего белок гена. Какие факторы могут ограничивать максимальный размер гена? Расположите их по степени значимости для разных групп организмов: вирусов, прокариот, многоклеточных эукариот. Может ли быть преодолено действие этих лимитирующих факторов?


13. «Алфавит». Экспериментально установлено, что «генетический алфавит» клетки может быть расширен за счет добавления новых пар нуклеотидов. Допустим, что в прошлом существовали организмы, использовавшие для построения генома два или, наоборот, шесть нуклеотидов. Какие структурные и функциональные особенности могли бы быть характерны для таких организмов? Почему ДНК современных организмов состоит из четырех нуклеотидов?


14. «Жизнь без эндосимбиогенеза». Представьте себе, что в ходе эволюции эукариот не произошло бы ни одного приобретения эндосимбионтов, но все же возникли многоклеточные организмы. Предположите, как в таком случае была бы устроена «эукариотическая клетка». Каким образом могло бы быть компенсировано отсутствие эндосимбионтов?

Полную информацию о Всероссийском Турнире юных биологов можно найти на нашем сайте – http://bioturnir.ru.