Интегрированный урок биология и физика по теме "Изучение работы сердца и органов кровообращения"

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.

υ_{1 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.

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

1. Приступайте к выполнению опыта. Выберите на рабочем столе соответствующую программу и запустите её.

2. Начинайте регистрацию данных. Для этого нажмите кнопку в программе компьютера Nova5000 «СТАРТ» на панели инструментов.

3. Наблюдайте и записывайте данные не менее 30 с.

4. Не прекращая записи данных, быстро и туго обмотайте фаланги двух пальцев (каждый отдельно, большой и указательный) ниткой.

5. Продолжайте запись, отмечая изменения внешних признаков нарушения кровообращения (покраснение, а затем и посинение покровов, снижение чувствительности) не более 7-10 минут.

6. Не прекращая записей быстро снимите нитку.

7. Дождитесь стабилизации показаний датчика и остановите регистрацию, нажав кнопку в программе компьютера Nova5000 «стоп».

8. Сохраните полученные данные нажав кнопку компьютера Nova5000 «сохранить»,

«анализ результатов»

1. Если график оказался слишком «шумным» нажмите на кнопку компьютера Nova5000 «сгладить» +

2. Рассмотрите график и сравните температуру в начале эксперимента с минимальной температурой и температурой в конце эксперимента.

3. 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.

1. Подключите датчик числа ударов к микро лаборатории.

2. Закрепите датчик на пальце руки.

3. Определите число ударов пульса в спокойном состоянии и данные запишите в таблицу.

4. Сделайте 10 приседаний и показания запишите в таблицу.

5. Сделайте 20 приседаний и показания запишите в таблицу.

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:

1. Откройте на рабочем столе электронный учебник Биология. Человек.

2. Приступите к работе ГАЛЕРЕЯ раздел Интерактивные рисунки

3. Откройте в уроке 1-10 рисунок №10. Внимательно рассмотрите и изучите текст.

4. Вернитесь в раздел Интерактивные рисунки урок 11-20 рисунок №20. Повторите те же действия. Сделайте вывод.

5. Вернитесь в раздел, Интерактивные рисунки урок 31-40 рисунок №32 и ознакомьтесь, с предложенным заданием выполняя действия.

6. Вернитесь в раздел Интерактивные рисунки урок 41-50 рисунок №43 и повторите ту же работу по изучению материала.

7. Вернитесь на рабочий стол откройте тесты и закрепите материал на практике.

8. Выполненное задание зарегистрируйте у эксперта.

9. 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.