Разработка интегрированного урока учителями
биологии Николаенко Светланой Петровной и физики
Девятовым Александром Павловичем
Тема: Изучение работы сердца и органов кровообращения.
Интегрированный урок по теме «Изучение работы сердца и органов кровообращения» проводится в 8 – м классе.
По результатам проверки в конце учебного года была выявлена западающая тема «Работа органов кровообращения». Так как материалы по этой теме представлены в ГИА поэтому проводится урок по повторению данной темы.
Класс по результатам проверки условно можно разделить на 2 группы.
1-ая группа усвоила целиком изучаемый учебный материал, а вторая с пробелами в знании этой темы. В результате такого уровня усвоения учебного материала были сформированы 2 группы. Первой группе будет предложено задание экспериментальной деятельности с применением ИКТ оборудования, а второй с применением ИКТ повторит предыдущий изученный материал по электронному учебнику с использование рисунков, анимации, текста, мини тестов по рассматриваемым отдельным вопросам темы.
Педагогическая цель: закрепление изученного учебного материала по различным разделам биологии 8 класс и физике 8 класс.
Задачи урока:
Образовательная: способствовать формированию у учащихся глубоких знаний по различным разделам биологии и физики. Устанавливать взаимосвязь между отдельными темами этих предметов естественнонаучного цикла. Использовать полученные знания на практике, применять в повседневной жизни.
Развивающая: продолжить формировать умения систематизировать и выделять главное, существенное, устанавливать причинно-следственные связи, способствовать развитию воображения, устанавливать связь теории с практикой.
Воспитательная: способствовать формированию сочетания индивидуальных, групповых и коллективных видов деятельности.
Тип, вид урока: для изучения данной темы был выбран интегрированный тип урока. Это позволит учащимся понять глубже процессы происходящие в организме человека с точки зрения физики и биологии.
Планируемые результаты: учащиеся научатся самостоятельно получать знания, используя различные виды деятельности и использовать эти знания для проведения экспериментально-исследовательских работ в области физических и биологических процессах.
Личностные результаты: будут сформированы: различные навыки обучения; приобретён опыт работы с ИКТ (по программе один компьютер, один ученик), а также лабораторным оборудованием по физике и биологии; навыки основ моделирования процессов, работа по исследованию графиков.
Универсальные учебные действия: метапредметный результат предполагает формирование умений - устанавливать причинно-следственные связи, строить логическое рассуждение, умение самостоятельно планировать пути достижения целей в различных видах деятельности учащихся, умение работать с различным современным техническим и ИКТ оборудованием, научиться применять полученные знания на практике в повседневной жизни.
Формы и методы обучения: фронтальные, индивидуальные, групповые, исследовательские.
Методы: словесные, наглядные, практические, дедуктивные.
Понятия и термины: виды сосудов, тонометр, гипертония, скорость движения, частота пульса, теплообмен, газообмен.
Организационная часть:
Учащиеся делятся на группы по результатам предварительной проверке качества усвоения учебного материала по темам: «Движение крови по сосудам», «Органы кровообращения», «Закон Бернулли», «Давление в жидкостях и газах», «Сообщающиеся сосуды», «Измерение давления в жидкостях и в газах», «Теплообмен».
Ход интегрированного урока по биологии и физике.
На столе расположены несколько предметов (груша, медицинские трубки, сосуд с красной жидкостью)
Учитель биологии: Какая ассоциация возникает у вас, при виде этих предметов с органами человека?
Предполагаемые ответы: Груша - сердце, медицинские трубки – сосуды, жидкость - кровь
Учитель биологии: Как называется система в организме человека состоящая из сердца, крови и различных сосудов?
Предполагаемые ответы: данная система может быть кровеносная системой или системой кровообращения.
Учитель физики: Добавляет на стол три прибора тонометр, насос и секундомер.
Вопрос: Как вы думаете, для чего нужны эти физические приборы?
Предполагаемые ответы; тонометр для измерения давления крови, секундомер для измерения числа сокращений сердца (для измерения пульса), насос ассоциируется с кровяным давление, которое создает сердце человека.
Учитель физики: Для чего человеку необходимо знать своё давление крови и пульс ежедневно.
Предполагаемые ответы; данные измерение проводят с целью контроля за состоянием работы кровеносной системы, для своевременной профилактики сердечно-сосудистых заболеваний.
При прохождении медицинских осмотров учащихся нашей школы, анализ результатов показал, что у отдельных учащихся присутствуют отклонения от нормативных медицинских показателей.
Вопрос: К каким последствиям могут быть вызваны эти изменения?
Учитель биологии: Вы знаете, что у нас есть условные модели (груша - сердце, медицинские трубки – сосуды, жидкость – кровь) , входящие в кровеносную систему и физические приборы (тонометр, насос и секундомер).
Задание: Использую эти физические приборы, мультимедийный проектор, учебный материал из электронного учебника, вы должны оценить состояние своего организма через работу органов кровообращения.
Задание: Сформулируйте цель нашего урока на основе полученной ранее информации. Предполагаемые ответы: Исследование работы кровеносной системы человека.
Для организации последующей работы передаём слово экспертам. Эксперты сообщают задания группам.
Представляются ЭКСПЕРТЫ данных групп.
Задание группы №1: Определить давление и пульс каждого члена группы, используя полученные экспериментальные данные внести эти данные в таблицу. Сравнить полученные данные со значениями среднестатистического человека возраста 13-14 лет. Сделать вывод и ответить на вопросы, которые находятся в вашей технологической карте Выберите делегата, который доложит учащимся результаты работы своей группы и сделает вывод
Предполагаемый вывод: Данные результатов измерения показывают, то, что кровеносные системы участников группы имеют разные параметры давления и пульса. Сравнения полученных экспериментальных данных с нормативными показаниями для данного возраста говорят о том, что у отдельных членов группы наблюдаются отклонения давления и пульса, что вызывает тревогу. Поэтому необходимо произвести более тщательное исследования в медицинском учреждении данных учащихся.
Работа с устройствами ИКТ одной из групп учащихся.
Прочитайте вопросы, рассмотрите видеосюжеты и дайте ответы на эти вопросы, заполните таблицу согласно технологической карте.
В каждом ноутбуке данной группы размещается пустая таблица и даются дополнительные вопросы
Задание группы №2: Данной группе необходимо из предложенных предметов собрать модель кровеносной системы человека. На основе данной модели объяснить, почему в капиллярах кровь течет с меньшей скоростью, чем в крупных сосудах (аорте, венах, артериях). Используя закон Бернулли о неразрывности струи (Во сколько раз сечение сосуда больше, во столько раз скорость течения жидкости в этом сосуде меньше и наоборот) ответить нарушается ли физический закон Бернулли о неразрывности струи при рассмотрении малого и большого круга кровообращения.
Соотнести объяснения движения крови в сосудах с законом Бернулли. Закон Бернулли называется законом непрерывной струи.
υ1 υ2
S1 S2
V1 =V2; V1= υ1·S1·t; V2= υ2·S2·t; → υ1·S1= υ2·S2; υ2= υ1·S1/ S2
Через разные сечения трубы за одно и то же время проходят одинаковые объемы жидкости. Отсюда получается, что там где сечение трубы больше, скорость течения жидкости меньше и наоборот, там где сечение трубы меньше, то там скорость течения жидкости больше. В местах, где в сосудах больше скорость движения жидкости, там создаётся большее давление жидкости на стенки сосуда.
Рассмотрим таблицу.
№ п/п | Сосуды | Диаметр мм | Скорость см/с | Давление мм. рт. ст. |
1 | Аорта | 20 | 50 | 50-150 |
2 | Артерии | 5-10 | 20-50 | 80-20 |
3 | Артериолы | 0,1-0,5 | 1-20 | 50-20 |
4 | Капилляры | 0,5-0,01 | 0,05-0,1 | 20-10 |
5 | Венулы | 0,1-0,2 | 0,1-1 | 10-2 |
6 | Вены | 10-30 | 10-20 | /-5/-/+5/ |
Используя данные таблицы объясните, почему при уменьшении диаметра сосуда скорость крови движущейся по ним уменьшается. Противоречат ли эти данные закону Бернулли о неразрывности струи. Для правильного вывода используйте собранную вами модель кровеносной системы человека.
В каждом ноутбуке есть информация для каждой группы, также размещается закон Бернулли и дополнительные вопросы
Предполагаемые ответы: Закон не нарушается так как для ответа на этот вопрос необходимо помнить, что общая площадь сечения всех капилляров намного больше чем площадь сечения аорты, вены или артерии, поэтому скорость крови в капиллярах меньше.
Задание группы №3: Исследование нарушения кровообращения при наложении жгута на фаланги пальца.
Оборудование и материалы
Портативный компьютер Nova5000
Датчик температуры
Прочная нить или тонкий шнур длиной около 40-60 см
Ход эксперимента
Приступайте к выполнению опыта. Выберите на рабочем столе соответствующую программу и запустите её.
Начинайте регистрацию данных. Для этого нажмите кнопку в программе компьютера Nova5000 «СТАРТ» на панели инструментов.
Наблюдайте и записывайте данные не менее 30 с.
Не прекращая записи данных, быстро и туго обмотайте фаланги двух пальцев (каждый отдельно, большой и указательный) ниткой.
Продолжайте запись, отмечая изменения внешних признаков нарушения кровообращения (покраснение, а затем и посинение покровов, снижение чувствительности) не более 7-10 минут.
Не прекращая записей быстро снимите нитку.
Дождитесь стабилизации показаний датчика и остановите регистрацию, нажав кнопку в программе компьютера Nova5000 «стоп».
Сохраните полученные данные нажав кнопку компьютера Nova5000 «сохранить»,
«анализ результатов»
Если график оказался слишком «шумным» нажмите на кнопку компьютера Nova5000 «сгладить» +
Рассмотрите график и сравните температуру в начале эксперимента с минимальной температурой и температурой в конце эксперимента.
Отметьте на графике моменты наложения и снятия перетяжки:
Сделайте вывод о влиянии скорости движения крови по сосудам и теплоснабжения отдельных частей тела в которых протекает кровь. Используя технологическую карту, ответьте на предложенные в ней вопросы.
Задание группы №4: Исследования влияния физической нагрузки на частоту пульса и давления человека (в предложенной группе выбирают двух учащихся с высоким и низким физическим развитием).
Исследуйте зависимость частоты пульса от физической нагрузки учащегося, используя микро лаборатории «Архимед» и датчик частоты пульса.
Сделайте вывод, как меняется частота ударов сердца при увеличении физической нагрузки человека.
Подключите датчик числа ударов к микро лаборатории.
Закрепите датчик на пальце руки.
Определите число ударов пульса в спокойном состоянии и данные запишите в таблицу.
Сделайте 10 приседаний и показания запишите в таблицу.
Сделайте 20 приседаний и показания запишите в таблицу.
№ опыта | Число приседаний | Частота пульса |
1 | 0 | |
2 | 10 | |
3 | 20 | |
| | |
По результатам работы сделайте вывод о зависимости пульса человека от физической нагрузки. Постарайтесь найти научное объяснение такой зависимости.
После окончания исследований представителям от групп доложить присутствующим о проделанной работе и полученных результатов.
Заключение.
Эксперт завершает работу группы №1, №2, №3,№4 . Анализ оценки работы группы производится по оценочным листам. Согласно обработке результатов самооценки, итоговая оценка выставляется хорошо, но требуются разъяснения некоторых вопросов
ЭКП. Эксперт завершает работу группы №5. Анализ оценки работы группы производилась с помощью компьютера, результат следующий. (Сообщает по количеству оценок).
Выскажите своё мнение, что получилось, а какие вопросы вызвали затруднения.
Какой вид деятельности Вы выбираете для решения этих трудностей.
Учитель биологии:
Вопрос 1. Между какими предметами во время выполнения работы вы наблюдали связь?
Вопрос 2. Выскажите свое мнение о том, можно ли изучать биологические процессы без использования физических закономерностей и физических приборов
Учитель физики: проанализируйте все виды вашей деятельности на уроке и предложите тему урока?
Предполагаемый ответ ( все мы изучали работу кровеносной системы и поэтому предлагаем тему исследование работы кровеносной системы)
Домашнее задание: Домашнее задание по выбору.
ПРИЛОЖЕНИЕ
Тестирование (домашняя работа)
1.Рассмотрите характер движения сердца и подберите правильное слово характеризующее это движение?
А) конвульсия; Б) ритмичность; В) беспорядочность
2. С помощью какого физического закона можно объяснить движение крови в сосудах?
А) Гука; Б) Бернулли; В) Архимеда
3.Что заставляет кровь двигаться по сосудам?
А) разность давления в сосудах; Б) разность высоты тела;
В) сила тяжести
4.Что препятствует движению крови по сосудам?
А) бляшки, тромбы Б) эластичность сосудов;
В) увеличение физической нагрузки
5. Найдите соответствие между сокращениями сердечной мышцы и регулирующими её веществами:
А) адренилин; 1) учащают сокращение сердечной мышцы;
Б) ионы калия; 2) урежают сокращение сердечной мышцы;
В) ионы кальция;
Г) симпатическая часть нервной системы;
Д) парасимпатическая часть нервной системы
6.В каких сосудах низкое давление, поэтому передвижению крови способствуют клапаны?
А) капилляры; Б) вены; В) артерии; Г) венулы
7.В каком круге кровообращения происходит насыщение крови кислородом?
А) малом; Б) большом; В) среднем
8. При обследовании у больного были обнаружены тромбы в нижних конечностях:
Наиболее вероятная причина этого:
А) чрезмерное употребление растительной пищи;
Б) чрезмерное употребление животной пищи;
В) чрезмерное употребление воды
Инструкция работы группы №5:
Откройте на рабочем столе электронный учебник Биология. Человек.
Приступите к работе ГАЛЕРЕЯ раздел Интерактивные рисунки
Откройте в уроке 1-10 рисунок №10. Внимательно рассмотрите и изучите текст.
Вернитесь в раздел Интерактивные рисунки урок 11-20 рисунок №20. Повторите те же действия. Сделайте вывод.
Вернитесь в раздел, Интерактивные рисунки урок 31-40 рисунок №32 и ознакомьтесь, с предложенным заданием выполняя действия.
Вернитесь в раздел Интерактивные рисунки урок 41-50 рисунок №43 и повторите ту же работу по изучению материала.
Вернитесь на рабочий стол откройте тесты и закрепите материал на практике.
Выполненное задание зарегистрируйте у эксперта.
При отчёте выскажите своё мнение о проделанной работе.
Список литературы:
1. Программа для общеобразовательных школ, гимназий, лицеев. Биология 5-11 классы. 2-е изд., стереотип. М.: Дрофа, 2000.
2. Воронин Л.И., Мали Р.Д. Методика проведения наблюдений по анатомии, физио-логии и гигиене человека. М.: Просвещение, 1983.
3. Никишев А.И. Школьный практикум. Биология. М.: Владос, 2001.
4. Сонин Н.И., Сапин М.Р. Биология. Человек. 8 класс. М.: Дрофа, 2002.
5. Никишов А.И. Биология: конспективный курс. М.: Дрофа, 2002.
6. Богоявлинская А.Е. Активные формы и методы обучения биолога. М.: Просвеще-ние, 1996.
7. Каменский А.А., Маклакова А.С., Соколова Н.А. Единый государственный экза-мен. Биология: типовые тестовые задания 2003. М.: Экзамен, 2003.
8. А.В. Пёрышкин Физика: 7 класс М.: Дрофа, 2015.
9. А.В. Пёрышкин Физика: 8 класс М.: Дрофа, 2014.
10. А.В. Пёрышкин Физика: 9 класс М.: Дрофа, 2015.
11. А.В. Пёрышкин Сборник задач по физике: 7 – 9 класс М.: Экзамен, 2011.
12. В.А. Волков Тесты по физике: 7-9 класс М.: Вако, 2012.
13. А.В. Пёрышкин, Н.А. родина. Пособие для учителя. М.: Просвещение,2008.