Методическая разработка урока по биологии по теме «Дыхательные движения и их регуляция. Жизненная ёмкость лёгких. Практическая работа «Определения частоты дыхательных движений» для 8 класса в рамках ФГОС.

Методическая разработка урока по биологии для 8 класса в рамках ФГОС

Данная разработка урока по теме «Дыхательные движения и их регуляция. Жизненная ёмкость лёгких. Практическая работа «Определения частоты дыхательных движений»   составлена для УМК Сонин Н.И.; Захаров В.Б. и соответствует всем требованиям ФГОС второго поколения. Урок разработан для учащихся 8 класса

Тема: Дыхательные движения и их регуляция. Жизненная ёмкость лёгких.

Практическая работа «Определения частоты дыхательных движений» 8класс

Цели и задачи:

Образовательные:

 - сформировать у учащихся знания о дыхательных движениях;

 - нервной и гуморальной регуляции работы органов дыхания.

Развивающие :

 - умение воспринимать информацию на слух;

- умение наблюдать, анализировать результаты наблюдений, делать выводы на основании анализа полученных результатов;

- умение сравнивать;

- навыки самостоятельной работы ;

- навык  самопроверки и взаимопроверки;  

- навыки логического мышления и умение делать выводы.

Воспитательные:

 - продолжить формировать активную позицию по вопросу ведения здорового образа жизни, заботы о своем здоровье;

 - поддержание интереса к изучаемому материалу;

 - практическая направленность изучаемого .

Планируемые результаты:

Предметные (знания, умения, представления): называть виды дыхательных движений, объяснять, как они осуществляются, объяснять понятие «жизненная ёмкость лёгких», знать о механизмах регуляции дыхательных движений.

Метапредметные (познавательные, коммуникативные, регулятивные УУД): познавательные – умение вести самостоятельный поиск, анализ, отбор и структурирование информации; регулятивные – постановка цели, самоконтроль, взаимоконтроль, работа с текстом, создание алгоритма действий, моделирование, установление причинно-следственных связей; коммуникативные – умение работать в парах, группах, устно и письменно выражать свои мысли; осуществление совместной деятельности с учителем и учащимися.

Личностные (личностные УУД): готовность и способность к самооценке, индивидуально-ответственному поведению; способность к самостоятельным поступкам и действиям, принятию ответственности за их результаты, целеустремленность и настойчивость в достижении результата; трудолюбие, способность к преодолению трудностей; осознание ценности человеческой жизни.

Оборудование: Биология. Человек. 8 класс: учебник для общеобразовательных учреждений/ Н.И. Сонин, М.Р. Сапин. – М.: Дрофа; 2012г,  интерактивная доска, презентация, 3 пластиковых бутылки, 3 воздушных шарика.

Тип урока: Изучение и первичное закрепление знаний.

Вид урока: урок с использованием компьютерных технологий; постановка и решение учебной задачи.

Методы обучения и методические приемы: проблемно – поисковый, частично-поисковый, рассказ, работа с учебником и интерактивной доской, индуктивный (наблюдение, анализ результатов, формулирование вывода)

Формы работы: групповая, индивидуальная

Ход урока:

1.Организационный момент.

 - Здравствуйте ребята! Я очень рада видеть вас сегодня на уроке биологии и вы думаю меня тоже, поэтому наша совместная работа будет интересной, полезной и дружелюбной. Посмотрите друг на друга, какие вы сегодня радостные и подарите друг другу улыбку. Ведь именно с улыбки начинается хорошее настроение и именно она является ключом к душе каждого человека, к пониманию друг друга. Улыбнитесь! А теперь настроимся на творческую работу и начнём урок.

Девиз нашего урока:

Нам в этом мире многое дано,

Расти, искать и ошибаться,

Но главное дано дышать.

Творить , любить и не сдаваться!

-Чтобы мы сумели использовать урок с максимальной эффективностью, предлагаю выполнить упражнение для разминки. Возьмите карандаш, зажмите его между ладонями и энергично покрутите его. Вот в таком же темпе мы и будем сегодня работать. Итак, начали. (Метод быстрого снятия сильного эмоционального или физического напряжения).

2.Актуализация (повторение) знаний.

- Скажите, пожалуйста, какую большую тему мы с вами сейчас изучаем? (Дыхательная система).

- Как вы думаете, для чего ее нужно изучать? (Чтобы знать из каких органов она состоит, как они работают, что нужно делать, чтобы дыхательная система работала без сбоев).

-На прошлом уроке мы с вами изучали строение и функции лёгких , газообмен в легких и тканях человека. Давайте проверим, как вы усвоили эту тему, готовы ли вы к тому, чтобы двигаться по пути познания этой важной для человека системы органов.

Проверка домашнего задания.

Двое учащихся будут индивидуально выполнять задание по карточкам . Ребята, Вы выполняете их   в течение того же времени, пока весь класс будет писать биологический диктант.,

Работа по карточкам индивидуальные задания.(2 учащихся).

             Биологический диктант

1. Орган дыхательной системы, согревающий, увлажняющий и обеззараживающий воздух.

2. Орган дыхательной системы, отвечающий за формирование звука.

3. Воздухоносный путь, состоящий из хрящевых полуколец.

4. Часть гортани, защищающая вход в трахею.

5. Легочные пузырьки.

6. Пленка, покрывающая легкие?

7. Воздухоносные пути, состоящие из хрящевых колец.

8. Орган дыхательной системы, соединяющий носовую полость с глоткой.

9. В каких органах дыхательной системы происходит активный газообмен?

10. Плоская мышца, отделяющая грудную полость от брюшной и участвующая в дыхательных движениях.   

  - Взаимопроверка .

Ответы:

1. Носовая полость.

2. Гортань.

3. Трахея.

4. Надгортанник.

5. Альвеолы

6. Плевра.

7. Бронхи.

8. Носоглотка.

9. Легкие.

10. Диафрагма.

на «5»- все ответы верные,

на «4»- допущено 2 ошибки,

на «3»- верные половина ответов

есть ли «2»?

-Поставьте свои оценки себе сами под вашим биологическим диктантом.

3.Формулирование темы урока, постановка цели 

-Теперь, когда вы знаете о строении и функциях органов дыхания, как вы думаете

- Каких знаний вам не хватает для полноты картины?  

- Чего вы не знаете?

(Мы не знаем, как происходит процесс дыхания и как он регулируется)

( - В каком процессе участвуют органы дыхания?

- Что происходит, когда мы дышим?

- О чём мы будем говорить на уроке?

Тема нашего урока: «Дыхательные движения и их регуляция. Жизненная ёмкость лёгких»

В соответствии с обозначенной темой сформулируйте цели урока согласно следующим пунктам:

1. Изучить…

2. Научиться…

3. Узнать, как можно использовать…

Учащиеся определяют задачи урока. Учитель обобщает ответы и ещё раз проговаривает цели урока.

- Что нам нужно изучить по этой теме?

- При каких физических действиях воздух попадает в лёгкие? (вдох/выдох)

- При вдохе и выдохе, что происходит с организмом? (поступает О2 и выделяется СО2)

- Как называется этот процесс? (газообмен)

- А при каком условии газообмен в организме возможен? (при условии постоянной смены воздуха в лёгких)

4. Изучение нового материала 

- Положите руку себе на область грудной клетки и сделайте несколько вдохов и выдохов. Что вы чувствуете? (грудная клетка то поднимается, то опускается)

Одно дыхательное движение состоит из вдоха и выдоха. Вдох и выдох ритмически сменяют друг друга.

Дыхательный цикл: вдох выдох

- Но почему воздух то входит в лёгкие, то выходит из них? (вопрос к классу)

(дети не могут дать ответ, они хотят получить ответ на этот вопрос)

- Хотите узнать? Почему же воздух то входит в лёгкие, то выходит из них?

- Есть в легких мышцы?

- Нет!

- А что это значит?

- Они не могут самостоятельно сжиматься и расширяться!

- Отсюда следует, легкие расширяются и сжимаются пассивно, следуя за движением грудной клетки!

- В чем причина движения грудной клетки?

- Она поднимается и расширяется, опускается и сжимается. Ее поднимают и опускают мышцы.

- Какие мышцы принимают участие в дыхании?

- Дыхательные мышцы: наружные и внутренние межреберные, диафрагма.

Самостоятельная работа с текстом учебника.

Работа по группам :

1. Процесс вдоха

2. Процесс выдоха

Проверка таблицы по группам

Вывод: ( При вдохе и выдохе происходит обмен газами)

-Каков же механизм дыхательных движений? Давайте попробуем разработать алгоритм. А поможет нам в этом собственная наблюдательность и модель голландского физиолога Дондерса, изучавшего механизм дыхания.

-Я предлагаю вам тоже изготовить упрощённую модель Дондерса из подручных материалов: пластиковой бутылки и воздушных шариков.

-Давайте подумаем, с чем мы сравним детали нашей конструкции.

(Проводится сравнение, обучающиеся делают выводы:

бутылка – грудная клетка, резиновая мембрана внизу – диафрагма, шарик внутри – легкие. Мембрану тянут вниз – шарик раздувается.

-Сделаем вдох и воспроизведём движение диафрагмы на модели, что у нас получится.

-Давайте вместе разработаем алгоритм.

- Расположим на интерактивной доске действия в нужной последовательности.

1. Межрёберные мышцы, сокращаясь, поднимают рёбра; диафрагма, сокращаясь, опускается.

2. Объём грудной и плевральной полости увеличивается.

3. Легкие увеличиваются.

4. Давление в грудной полости и в альвеолах лёгких становится ниже атмосферного.

5. Воздух засасывается в легкие через воздухоносные пути.

-А теперь сделайте выдох и сымитируйте его на модели, опустив мембрану. Посмотрите, что произошло с шариком? Разработайте самостоятельно алгоритм выдоха в тетради.

-С какой системой органов связан процесс газообмена?

Вывод: прослеживается тесная взаимосвязь дыхательной и кровеносной системы, обеспечивая газообмен между организмом и окружающей средой.

-Подумайте, ребята, полностью ли мы с вами используем ресурс наших лёгких. Сделайте обычный вдох. Не выдыхая после вдоха, можете ли вы сделать дополнительный вдох. Проделайте тот же эксперимент на выдохе. Сделайте вывод.

Вывод: ресурс лёгких используется человеком не в полной мере.

Жизненная емкостью легких (ЖЕЛ)

Объем воздуха, вдыхаемый при обычном (неизменном) вдохе и вдыхаемый при обычном (неусиленном) выдохе, называется дыхательным объемом.

Объем максимального выдоха после предшествовавшего максимального вдоха называется жизненной емкостью легких (ЖЕЛ).

Воздух, который вдыхается максимальным усилием после нормального вдоха, называется резервным объемом выдоха. Функциональная остаточная емкость состоит из резервного объема выдоха и остаточного объема. Это тот находящийся в легких воздух, в котором разбавляется нормальный дыхательный воздух. Вследствие этого состав газа в легких после одного дыхательного движения обычно резко не меняется.

Интенсивность вентиляции зависит от физической нагрузки, т. к. работающая ткань быстрее поглощает кислород.

Во время сна человек за 1 час поглощает от 15 до 20 л О₂; когда он бодрствует, но лежит, потребление О₂увеличивается на 1/3, при ходьбе – вдвое, при легкой работе – втрое, при тяжелой в шесть и более раз.

Активность газообмена влияет на жизненную емкость легких.

Проанализируйте средние показатели ЖЕЛ спортсменов, занимающихся разными видами спорта. Почему отличаются средние показатели ЖЕЛ у спортсменов?

Сделайте выводы:

- Как влияет мышечная активность на легочную вентиляцию?

- Как спорт и физическая нагрузка способствуют развитию мышц, участвующих в дыхательных движениях?

Человек дышит ритмично. С первого и до последнего дня жизни ритм дыхания у него не нарушается, изменяется лишь его частота. Новорожденный ребенок 60 раз в мин совершает дыхательное движение, пятилетний – 25, с 15-16 лет частота дыхания устанавливается 16-18 раз в мин. и сохраняется такой до старости, а в старости вновь учащается.

-ЖЕЛ можно измерить с помощью прибора, который называется СПИРОМЕТР.

-Вот как выглядят разные виды спирометров(демонстрация видов спирометров)

- Скажите мне , как вы думаете, можем ли мы регулировать процесс дыхания?

- Каким образом? (учащать или замедлять дыхание)

Задание: прочитайте тест учебника с. 166 «Регуляция дыхания»

Составьте в тетрадях схему:

Дыхательные рефлексы, их дуги проходят через ДЦ

1. При погружении в холодную воду «захватывает дух»

2. При резком запахе задерживается дыхание, смыкаются голосовые связки.

3. Кашель, зевота.

4. Чихание – резкий выдох.

5. Смех – быстрые прерывистые выдохи.

Таким образом, возбуждение дыхательного центра могут вызвать: химический состав крови, термические рецепторы кожи, обонятельные рецепторы.

ЧДД может меняться:

1. Во время бодрствования – 16 дд/мин

2. Во время сна – 12

3. Физическая нагрузка – 32 и более

« Без сомнения, всё наше знание начинается с опыта».

Иммануил Кант (1724-1804гг.)

Наблюдение

Выяснить, чем полное дыхание отличается от поверхностного.
Умеете ли вы правильно дышать? Оказывается, это очень важно, особенно зимой и в переходный зимне-весенний период, во время эпидемии гриппа. По утверждению специалистов, при неправильном дыхании заметно увеличивается вероятность попадания в организм возбудителей респираторных инфекций, что повышает риск заболевания гриппом или простудой.
Многие люди дышат слишком часто (а норма – 16 вдохов в минуту в спокойном состоянии) и неглубоко, время от времени задерживая вдох и выдох. Такой тип дыхания называется поверхностным. В результате легкие не успевают как следует проветриться – свежий воздух поступает только в наружные отделы, большая же часть объема легких остается как бы невостребованной, то есть воздух в ней не обновляется. А вирусам и бактериям только этого и надо.
Полное дыхание – это соединение нижнего, среднего и верхнего дыхания. Человек, постоянно практикующий полное дыхание, будет иметь широкую грудь – и любой узкогрудый человек может развить свою грудную клетку до нормальных размеров.
Давайте проверим, правильно ли вы дышите. Для этого положите перед собой часы с секундной стрелкой, сядьте поудобнее, расслабьтесь, расправьте плечи. Сосчитайте, сколько вдохов-выдохов вы делаете в течение минуты.Проследите за ритмом дыхания: соотношением вдоха и выдоха, расстановкой пауз в этом цикле. Определите, как именно вы дышите: активно расслабляя живот – брюшной тип дыхания, поднимая и опуская грудную клетку – грудной тип, совмещая то и другое – смешанный тип дыхания.
Если вы делаете менее 14 вдохов в минуту – замечательно. Так дышат обычно хорошо тренированные и выносливые люди. Можете по праву гордиться собой. Вбирая воздух полной грудью, вы даете легким расправиться, прекрасно вентилируете их, то есть делаете вашу дыхательную систему почти неуязвимой для возбудителей инфекции.
Неплохим результатом считается от 14 до 18 вдохов в минуту. Именно так дышит большинство практически здоровых людей, которые могут болеть гриппом или ОРВИ не более 2 раз в сезон.
Более 18 вдохов в минуту – это уже серьезный повод для беспокойства. При поверхностном и частом дыхании в легкие попадает лишь половина вдыхаемого воздуха. Для постоянного обновления легочной атмосферы этого явно недостаточно.

-Не секрет, что наши исследования для науки не новы. Нам с Вами предстоит «пере открыть» открытое.

Лабораторная работа «Определение частоты дыхательных движений»

Цель: выявление зависимости частоты дыхательных движений от физических нагрузок.

Оборудование: секундомер.

Ход работы:

1. Вспомните и запишите, какова частота дыхательных движений в норме у взрослого человека и у подростка?

2. С помощью секундомера измерьте частоту дыхательных движений у себя за 1 минуту.

3. Сделайте 10 приседаний и еще раз измерьте частоту дыхательных движений.

4. Результаты оформите в виде таблицы.

Частота дыхательных движений в 1минуту.

Сделайте вывод об изменении частоты дыхательных движений в 1 минуту в состоянии покоя и после физической нагрузки.

- Вы согласны, что наш организме сейчас находиться в возбуждённом состоянии?

- А можем ли мы привести наше дыхание в норму?

- Как?

-Для этого существует много методик, одну из них мы рассмотрим на нашем уроке.

Физминутка.

Я прочитаю вам методику восстановления дыхания, вы прослушаете, а затем мы вместе её выполним. Самонаблюдение.

Положите ладонь на живот. Сделайте активный вдох так, чтобы ваша грудь не поднималась,   а живот надулся как шарик (рука фиксирует). Затем делаем медленный выдох, который должен быть в 4 раза медленнее, чем вдох. Повторим это 2-3 раза.

- Кто знает, какие положительные результаты дает использование данной дыхательной методики?

1. Меньше число респираторных заболеваний.

2. Лучше снабжается кислородом головной мозг и все другие органы человека.

3. Улучшается внимание, память, сон.

4. Быстрее восстанавливается организм после нагрузок.

5. При правильном дыхании происходит массаж сердца, желудка, кишечника,

следовательно, улучшается их работа.)

-Теперь мы знаем, как работают органы дыхания на вдохе и выдохе и, что такое жизненная ёмкость лёгких. Осталось выяснить механизмы регуляции этих процессов

- Давайте вспомним,  какие виды регуляции работают в вашем организме?

- Какие системы регулируют работу нашего организма, в том числе и дыхательную систему ?

Используя текст учебника на стр. 144 ответьте на вопрос

- Где расположен орган, который регулирует дыхательный центр? (продолговатый мозг)

- Прочитайте, как работает дыхательный центр?

(Дополнения учителя) Дыхательные движения происходят автоматически благодаря нервным импульсам,  которые возникают каждые 4 секунды в дыхательном центре продолговатого мозга

- от чего зависит возбуждение дыхательного центра? (нервная и гуморальная)

- как будет работать нервная система применительно к органам дыхания?

(нервная регуляция будет контролировать работу дыхательной системы при помощи импульсов, бегущих по нервным волокнам)

Приведите примеры, когда мы наблюдаем работу нервной регуляции (увеличение числа дыхательных движений после физической нагрузки);

- Скажите сегодня на уроке мы наблюдали подобное, когда? (приседания) стр. 144

- Что происходило с нашим организмом в момент выполнения лабораторной работы?

(описание в тексте учебника прочитать)

Это интересно (для общего эмоционального расслабления): при расстройстве нервной системы, дыхательные органы тоже реагируют, например может возникнуть длительное чихание.

Донна Гриффитс из Великобритании, начала чихать 13 января 1981 г. Чихнув примерно миллион раз в течение первых 365 дней, она чихала еще 614 дней. Всего она чихала 979 дней.

(резкий запах…, шекотание в носу…)- раздражаются обонятельные рецепторы и организм стремиться избавиться от дискомфорта. Чихание один из способов.) стр. 144 прочитайте

- Как будет работать гуморальная система? (выработка гормонов в организме)

( Гуморальная – осуществляется при помощи гормонов, вырабатываемых железами внутренней секреции).)

- Приведите примеры, когда мы наблюдаем работу гуморальной регуляции (учащение дыхания после эмоционального всплеска). (Запинаясь, быстро рассказываем историю какую-либо, в возбуждении…, катаясь на лыжах, коньках….)

- Назовите гормон, способный резко увеличить число дыхательных движений (адреналин). Какими железами он вырабатывается? (надпочечниками).

5.Закрепление.

Тест по теме: Дыхательные движения и их регуляция. Жизненная ёмкость лёгких.

Задание 1.Выберите один правильный ответ из четырёх

А1. Где находится дыхательный центр?

1) в мозжечке

2) в продолговатом мозге

3) в спинном мозге

4) в среднем мозге

А2. Причиной чего может стать раздражение бронхов, трахеи и гортани?

1) головокружения

2) повышения давления

3) кашля

4) остановки дыхания

A3. Когда легкие расширяются?

при вдохе

при выдохе

3) при удушье

4) при спазме сосудов

А4. Сколько дыхательных движений совершает в минуту взрослый человек в спокойном состоянии?

1)10-15

2) 16-20

3)21-26

4) 26-30

А5. Определить последовательность вдоха: 
1) При вдохе межреберные мышцы приподнимают ребра, 
2) легкие расширяются, 
3) диафрагма, сокращаясь, становится менее выпуклой, 
4) давление воздуха в лёгких становится ниже атмосферного, 
5) воздух устремляется в легкие — происходит спокойный вдох. 
6) объем грудной клетки увеличивается.

-Наш урок подходит к завершению

- Скажите вы, получили ответы на вопросы, которые мы ставили в начале урока?

Что мы хотели узнать?

- Как происходит процесс дыхания и как он регулируется?

- При каких физических действиях воздух попадает в лёгкие? (вдох/выдох)

- Какой орган играет главную роль в дыхательном акте? (диафрагма)

- Что происходит с объёмом грудной клетки? ( вдох - сокращается и уплощается,

приподнимает грудную клетку вверх. выдох – расслабляется, становится выпуклой, опускает грудную клетку вниз).

- Какими системами регулируется процесс дыхания? (нервная, гуморальная)

Итак, общие выводы урока:

1. Воздух, вдыхаемый и выдыхаемый отличается по количеству содержащихся в нём кислорода и углекислого газа.

2. Дыхательные движения (вдох и выдох) обеспечивают смену воздуха в легких.

3. Воздух поступает в легкие благодаря расширению грудной полости  и выходит при её сжатии.

4. В дыхательных движениях участвуют межрёберные мышцы и диафрагма.

5. Дыхательные движения происходят автоматически благодаря нервным импульсам, возникающим каждые 4 секунды в дыхательном центре продолговатого мозга. Вдох рефлекторно вызывает выдох, а выдох вызывает вдох.

6. Физическая нагрузка влияет на частоту дыхательных движений.

7. Дышать всегда нужно правильно,.

8. Через носовую полость.

Немаловажным является вопрос:

– А для чего, собственно, все это нужно изучать? Как вы думаете?

(Если мы будем знать, как работает наша дыхательная система и механизмы ее регуляции, мы сможем влиять на ее работу, а значит на свое здоровье).

- Скажите, пожалуйста,   как и где в жизни, можно применить знания, полученные на уроке сегодня?

( Пригодятся в жизни. Зная о зависимости работы органов дыхания от их состояния мы можем использовать дыхательные упражнения при физических нагрузка, регулировать дыхание и вести здоровый образ жизни).  

6. Рефлексия «Все в твоих руках».

На листе бумаги обводят левую руку. Каждый палец – это какая-то позиция, по которой надо высказать свое мнение.

- Большой – для меня было важным и интересным…

- Указательный – по этому вопросу я получил конкретную рекомендацию.

- Средний – мне было трудно (мне не понравилось).

- Безымянный – моя оценка психологической атмосферы.

- Мизинец – для меня было недостаточно…

В конце урока вопрос учащимся:

- За что бы вы себя могли похвалить?

7. Домашнее задание стр. 143-144.

По желанию:

1. Ответить на вопрос «Почему жителям крупных мегаполисов трудно дышать за городом?»

2. Подготовить сообщения: «Особенности дыхания в горах», «Болезни органов дыхания: грипп, туберкулез», «Действие курения на органы дыхания», «Гигиена воздуха в помещении».

3. Понаблюдайте дома за процессом дыхания мамы, папы, брата или сестры. Сравните «мужское» и «женское» дыхание. Подготовьте небольшое сообщение о результатах эксперимента.