Бинарный урок "Век величайших открытий"

Бинарный урок "Век величайших открытий" Цель урока: 1. Познакомить учащихся с научными открытиями XIX века. 2. На примере деятельности выдающихся ученых XIX века показать их самоотверженность и  целеустремленность в становлении и развитии целого ряда наук и научных направлений. 3. На примере истории научных открытий ХIХ века в области естественных наук показать  ученикам взаимосвязь истории и биологии; 4. Создать условия для активной познавательной деятельности учащихся на уроке. 5. Развивать умения сравнивать и обобщать материал, делать соответствующие выводы. Оборудование урока: презентация Microsoft Power Point “Век величайших открытий”, трибуна,  микрофон, торжественная одежда участников, выставка книг по теме. Подготовку урока – конференции необходимо начать заранее. Ученики, заранее получив задание о  подготовке сообщения о том или ином ученом­естествоиспытателе, готовят 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 18­19 веков рядом великих ученых, которым  досталась честь стать основателями целых научных направлений. Сегодня мы с вами попытаемся воссоздать атмосферу научной конференции XIX века, в которой  примут участие такие ученые 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 ученых, выступающих на конференции, и дать ответ на проблемный вопрос: В чем  причины стремительного развития естественных наук в XIX веке? Учитель биологии: Для выступления на конференции приглашается Эдвард Дженнер по теме  “Исследование о причинах и следствиях вариолы вакцины”  Ученик делает сообщение от имени Эдварда Дженнера: Я, Эдвард Дженнер, родился 17 мая  1749г. в английском городке Беркли. Выбрав профессию врача, я отправился в Лондон, чтобы  получить медицинское образование. Передо мной не раз открывались возможности более заманчивые,  на первый взгляд, 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 легкой 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 без опасности для жизни. Я вспомнил случай,  свидетелем которого я стал еще во время своей учебы. К моему учителю, хирургу, пришла на прием  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 изредка чувствует недомогание. Я стал собирать факты, чтобы подтвердить или опровергнуть  существовавшее народное наблюдение: человеку, переболевшему коровьей оспой, натуральная, она же черная, оспа не страшна. Затем у меня появилось предположение, что коровья и черная оспа – это две  формы одной болезни, и человек, переболевший легкой коровьей оспой, не может заболеть тяжелой  черной оспой. И вот, наконец, я решился провести опыт в подтверждение своей идеи. Решающий день настал 14 мая 1796г. 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 черной оспой и втер в ранку  Джемсу. Если бы Джеймс заболел или перенес легкое недомогание как при коровьей оспе, то это  перечеркнуло все мои надежды. Я не спал ни минуты три дня и постоянно навещал Джеймса. Через 3  дня стало ясно – оспа не привилась, мальчик остался совершенно здоров. После первой попытки я  повторил опыт 23 раза, прежде чем заявить о своем открытии официально. Вскоре вакцина стала  применяться повсеместно. Учитель истории: Участники конференции могут задать вопросы Эдварду Дженнеру по теме  выступления. Учитель биологии: Для выступления на конференции приглашается Чарлз Дарвин с докладом  “Происхождение видов путем естественного отбора”  Докладчик делает сообщение от имени Чарлза Дарвина: Господа, уже ко времени посещения  школы мой вкус к естественной истории и, в особенности к собиранию коллекций, ясно выразился. Я  собирал всякую всячину: раковины, печати, монеты, минералы, и пытался разобраться в названиях  растений. Я заканчивал Кембридж, когда мне предложили совершить кругосветное путешествие на военном  корабле “Бигль” в качестве натуралиста. Путешествие началось осенью 1831 года и продолжалось 5  лет. Роскошные картины тропической растительности и теперь стоят перед моими глазами.  Величественные пустыни Пентагонии, увенчанные лесами, горы Огненной Земли произвели на меня  неизгладимое впечатление. Зрелище нагого дикаря в его родной стране – событие, которое не  забудешь всю жизнь. Во время путешествия я видел множество дикарей. Вот несколько эпизодов их жизни. Ночью пять­ шесть человеческих существ, голых и едва защищенных от ветра и дождя, спят на мокрой земле,  свернувшись наподобие зверей! В часы отлива зимой и летом, днем 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! И к такой безвкусной пище присоединяется  множество безвкусных ягод и грибов. 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 было дано другое название. Здесь я задумался: она принадлежит к группе  крыс Старого Света и 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, произведенная  особенностями нового климата, пищи, почвы, влиянию которых она была подвержена. Видя такие  изменения, можно, в самом деле, предположить, что один вид был взят природой и видоизменен для  различных целей. На борт корабля я ступил нисколько, не сомневаясь в вечности и неизменности видов. Но, сходя на  берег после путешествия, я был уверен, что виды могут изменяться, порождать другие виды. В 1838  году 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 путем естественного отбора” я  создавал более 20 лет. Учитель истории: Участники конференции могут задать вопросы Чарлзу Дарвину по теме  выступления. Учитель биологии: Для выступления на конференции приглашается Вильгельм Конрад Рентген.  Тема его доклада “Загадочные X­лучи”  Докладчик делает сообщение от имени Вильгельма Рентгена: Я окончил в 1868 году Высшую  техническую школу в Цюрихе и получил степень доктора. Мои научные интересы в области  экспериментальной физики были очень широки. Я исследовал пироэлектрические свойства  кристаллов, теплоемкость газов, но главное открытие было впереди…. Все началось поздним вечером 8 сентября 1895года. 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 темную комнату сквозь щель в задернутых 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 почему­то 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 метрах,  да еще под светонепроницаемым колпаком из картона, плотным, без щелей. Я, разумеется, как и все  здесь присутствующие, знал, что она порождает катодные лучи, которые заставляют светиться ее  стеклянную стенку. Что же это за загадочные икс­лучи? Я отдалился от семьи, закрылся в лаборатории, и даже днем никого к себе не пускал. Я то и дело включал трубку, но никак не мог найти ответ на мучивший меня вопрос. Но вновь на  помощь пришел 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, еще 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 еще с таким счастливым лицом. Я подвел к  лампе, включил рубильник и показал, куда нужно просунуть руку. Она это сделала и чуть не  вскрикнула, увидев скелет, напоминавший какую­то палку с пятью тоненькими палочками разной  длины. Я долго не решался обнародовать свое открытие, но все­таки 28 декабря я представил свое  открытие перед научным сообществом. Его признали. Учитель истории: Участники конференции могут задать вопросы господину Рентгену по теме  выступления. Учитель биологии: Для выступления на конференции приглашается Роберт Кох. Тема его  доклада “Без бактерий – нет туберкулеза”  Докладчик делает 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  умалишенных. 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 определенных 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 пришел 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 3 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 туберкулеза. Я стал рассматривать под микроскопом внутренние  органы человека, умершего от туберкулеза, но возбудителя я так и не нашел. Тогда я решил окрасить  препараты. Сделав мазок легочной ткани больного, я поместил его в раствор красителя. Теперь под  микроскопом стали видны палочки бактерий туберкулеза, которые впоследствии назвали палочками  Коха. 24 марта 1882г. на заседании Берлинского физиологического общества я сумел доказать, что без  бактерий нет туберкулеза. 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 человеком, сфотографировавшим бактерии. В 1883 г. я начал поиски  возбудителей холеры, мои изыскания увенчались успехом, правда, для этого мне пришлось съездить в  Индию, но что не сделаешь ради науки. В период с 1884 по 1907гг. 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. Учитель биологии: Для выступления на конференции приглашается Джозеф Листер с  докладом “Фенол и его применение в медицине”  Докладчик делает сообщение от имени Джозефа Листера: Господа, еще недавно состояние  хирургии было беспросветно тяжелым. 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 9 раз больше  солдат, чем от вражеских пуль. И это в армии, куда отбирают крепкую и здоровую молодежь. Раны  неожиданно начинали гноиться. А с проникновением нагноения вглубь, у больного появлялись  высокая температура, бред, иногда тяжелое сонливое состояние, а в тяжелых 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 еще 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”,  занесенное в рану извне. Когда же я познакомился с работами Луи Пастера, то пришел 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 провел ряд опытов с карболовой кислотой (фенолом) и начал применять ее для  обработки рук и инструментов при операции. Первая операция с применением раствора карболовой  кислоты была сделана рабочему­литейщику Джону Хейну, поступившему ко мне с тяжелейшим  переломом ноги. Несмотря на тяжелейший перелом, 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 изобрел 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, и в этом есть и моя заслуга. Учитель истории: Участники конференции могут задать вопросы Джозефу Листеру. Учитель биологии: Для выступления на конференции приглашается Илья Мечников. Тема его  доклада “Клеточный иммунитет”  Докладчик делает 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 Чарльза Дарвина. В 23 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 клетку­пришельца 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 увлекся получением и применением сывороток и вакцин, и отдавал их изготовлению все свое  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 в Россию, но удушливая атмосфера царской России была  мне не по душе. Я всегда говорил, что человек способен на великие дела. Я с исключительной  теплотой отношусь к людям и как гуманист не могу примириться со страданиями и невзгодами людей. В 1903 году я написал книгу “Этюды о природе человека”, в которой описал как нужно “жить  правильно”. В 1908 году совместно с Эрлихом за труды “по иммунитету” удостоен Нобелевской премии по  медицине и физиологии, чем я очень горжусь! В 1909 году я все­таки вернулся в Россию, где занялся  изучением кишечных бактерий. Главное мое 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 по теме  выступления. Учитель биологии: Для выступления на конференции приглашается Николай Пирогов по теме  “Применение эфирного наркоза в военно­полевой хирургии”  Докладчик делает сообщение от имени Николая Пирогова: Меня зовут Николай Иванович  Пирогов. Родился я в 1810г. в семье мелкого служащего. В 1828 году я закончил медицинский  факультет Московского университета. С 1833 по 1835гг. стажировался в университетах Германии. В  1841г. я занял должность главного врача хирургического отделения Военно­сухопутного госпиталя в  Санкт­Петербурге. В этом госпитале он учредил изоляционное отделение для больных с гнойными  заболеваниями. Я потребовал не оставлять зараженных больных вместе со свежераненными и  оперированными пациентами и настойчиво рекомендовал врачам содержать палаты в чистоте и  осматривать больных только с 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 средства 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 провел операцию под эфирным наркозом на поле боя. В том же, 1847г., я  испытал на животных различные методы обезболивания и дал подробное клинико­экспериментальное  обоснование действия эфира и хлороформа на живой организм. Учитель истории: Участники конференции могут задать вопросы господину Пирогову. Учитель биологии: Для выступления на конференции приглашается Луи Пастер. Тема его  доклада “Микроорганизмы”  Докладчик делает сообщение от имени Луи Пастера: Меня зовут Луи Пастер. Я родился 27  декабря 1822 года в небольшой деревушке Франции. Мой отец пытался сделать все, чтобы я стал образованным человеком. По окончании школы я продолжал обучение в Париже, в старейшем  французском учебном заведении. И здесь я, услышав лекции знаменитого химика Дюма, увлекся  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 из­за испорченного вина.  Я совсем не представлял себе, как смогу помочь обратившемуся ко мне человеку. Я никогда не  задумывался над тем, как и почему свекла превращается в спирт. Но все 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 ее  на стеклышко 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.  И еще комочки плавали на поверхности жидкости. Я выудил один из них , растер 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 все другие 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 года в мою лабораторию привели 9­летнего  мальчика Жозефа Мейстера. Он был настолько искусан, 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 из Франции, но изо всей Европы и даже из России. Проверку конспектов, обсуждение с классом проблемного вопроса, поставленного в начале  конференции, можно перенести на следующий урок. Учитель биологии: Достижения науки, как и любой другой науки, рано или поздно находят  применение в практической деятельности человека. XIX век – это век формирования  крупномасштабных, всеобъемлющих учений, заложивших теоретический фундамент медицины,  биологии. Это был век, который по праву можно назвать ренессансом медицинской науки.