Конспект-уроку: "Дихальна система тварин" (7 клас)

Тема уроку: Дихання та газообмін у тварин. Органи дихання, їх різноманітність та функції. Значення процесів дихання для вивільнення енергії в клітині.

 Мета уроку:

- Ознайомити з особливостями дихання та газообміну у тварин, поглибити знання учнів про будову органів дихання тварин їх  функції, показати значення газообміну в легенях і тканинах, звернути увагу на значення дихання для підтримання життєдіяльності, показати, як відбувається ускладнення дихальної системи у тваринному світі — від найпростіших до вищих тварин;

- розвивати пам'ять, увагу, спостережливість, мислення; навички роботи з текстом, порівнювати та узагальнювати, встановлювати причинно-наслідкові зв’язки, робити висновки,формувати вміння працювати в групах;

 - сприяти формуванню еколого-еволюційного світогляду.

Очікувані результати:

 

-учні називають процеси життєдіяльності тварин: дихання і газообмін,  органи дихання тварин;

-описують способи дихання у тварин;

-пояснюють значення дихання для організму;

-розпізнають (на зображеннях, за, описом): системи органів;

-порівнюють органи і системи органів і прояви життєдіяльності у різних груп тварин;

-роблять висновоки про ускладнення будови організму тварин пов’язане  з ускладненням функцій.

 

Обладнання: таблиці «Органи дихання» (для різних груп тварин), підручник, зошит, роздатковий матеріал.

Тип уроку: комбінований.

                                                     Хід уроку

І. Організаційний момент

- Доброго дня!

Давньокитайська мудрість говорить: «Вважай поганим день і ту годину, коли ти не засвоїв нічого». Тож давайте посміхнемось одне одному й разом вирушимо здобувати нові знання!

 

 Розминка

   Із свого життєвого досвіду ми знаємо, що людина і тварина у момент народження робить перший вдих і вже до кінця життя буде здійснювати дихальні рухи – вдих і видих. Ці рухи дуже необхідні – вони підтримують життя.

Отже, дихання – це необхідна умова існування живого організму.

2. Перевірка домашнього завдання й актуалізація опорних знань учнів

    2.1  Вправа «Вірю — не вірю».

Учням необхідно позначити пропоновані твердження позначками «+» — вірю, «–» — не вірю.

Чи вірите ви, що…

1)   тварини належать до гетеротрофних організмів?

2)   наскрізна травна система закінчується анальним отвором.?

3)   довжина кишечнику рослиноїдної та хижої тварини однакова?

4)   їжа рослинного походження перетравлюється швидше?

5)   неперетравлені рештки у тварин з ненаскрізною травною системою виділяються через рот?

6)   до переднього відділу травного каналу належать: ротова порожнина, стравохід, глотка?

7)   травна система складається з травної трубки і травних залоз?

8)   дощовий черв’як має наскрізну травну систему?

9)   для одноклітинних тварин характерне внутрішньоклітинне травлення?

10) для гідри характерне порожнинне і внутрішньоклітинне травлення?

11) до фільтраторів належать черевоногі молюски?

12) зовнішнє травлення властиве павукам?

Відповіді:

1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
+	+	–	–	+	+	+	+	+	+	–	+

 

 

 

  2.2   Вправа  «Тести для друга».

Учні обмінюються тестовими завданнями, складеними вдома, і виконують їх.

3.   Мотивація навчальної діяльності.

 - Постановка проблемного питання

Ученими було встановлено, що ссавці споживають різну кількість кисню, наприклад землерийка при масі тіла 3,5 г споживає 7–10 мл кисню на 1 г маси тіла за 1 год; заєць масою 1,6 кг — 0,96 мл, тюлень масою 26 кг — 0,22–0,34 мл, верблюд масою 170–330 кг — 0,03–0,04 мл. Так само неоднаковою є й кількість дихальних рухів за хвилину: у коня вона дорівнює 8–16, у щура — 100–150, у миші — близько 200.

Із цих показників слідує, що споживання кисню залежить від розмірів тварин: чим більшою є тварина, тим менше вона споживає кисню. Чому так відбувається? На це питання ви дасте відповідь наприкінці уроку.

 

4. Повідомлення теми уроку. Визначення   мети та завдань уроку.

5. Засвоєння нового матеріалу

 

5.1.   Дихання та газообмін у тварин. Значення процесів дихання для вивільнення енергії в клітині

Розповідь учителя

В основі дивовижної, збалансованої діяльності всіх систем тваринного організму лежить використання тієї енергії, яка виділяється при окисненні поглинутої та засвоєної їжі. Для цього необхідна постійна наявність кисню у клітинах і тканинах. Кінцевими продуктами окиснення речовин в організмі тварин є вода та вуглекислий газ. Вода потім використовується організмом для його потреб. А от вуглекислий газ необхідно постійно видаляти з організму.

Запитання до учнів:

— Як називається складний безперервний біологічний процес, унаслідок якого живий організм із зовнішнього середовища споживає кисень, а виділяє вуглекислий газ та воду? (Дихання.)

-Які є способи дихання тварин? ( Атмосферним киснем (ссавці, комахи, птахи), засвоєння кисню з води (риби, молюски), змішане (амфібії, дводишні риби)).

Розповідь учителя

Дихання як біологічний процес являє собою розщеплення органічних речовин (за допомогою кисню — аеробне; у безкисневому середовищі — анаеробне) з метою отримання енергії, необхідної для життєдіяльності.

Запитання до учнів:

— Коли виникло аеробне дихання?

Очікувана відповідь учнів:

Аеробне дихання виникло, коли в атмосфері в результаті життєдіяльності фотосинтезуючих організмів з’явився вільний кисень. До цього живі істоти використовували анаеробні, безкисневі джерела енергії.

Розповідь учителя

Дихання не можливе без газообміну.

— Що таке газообмін? (Газообмін - обмін газів між організмом і зовнішнім середовищем.)

— За допомогою якого фізичного явища відбувається газообмін? (Дифузії.)

— Яке значення дихання? (Під час дихання кисень, що потрапляє в організм тварини, окиснює органічні речовини до неорганічних, унаслідок чого вивільняється енергія, необхідна для життя.)

5.2.     Органи дихання, їх різноманітність та функції

Розповідь учителя

У процесі еволюції різні групи тварин, як тих, що живуть у воді, так і тих, що живуть на суходолі, виробили декілька типів органів і систем дихання, у кожному випадку пристосованих до певних умов.

-Діти, а зараз  ми з вами здійснемо сходження на вершину дихальної еволюції і пригадаємо розвиток органів дихання у різних груп тварин.

(На дошці прикріплена таблиця «Еволюційний розвиток органічного світу» на учнівських партах лежить набір карток у довільному порядку без назв груп, де вказані особливості дихання різних груп тварин).

 

Набір карток.

1. Дихають киснем, розчиненим у воді, який із водою надходить до клітини через оболонку.(Найпростіші)

2. Дихають усією поверхнею тіла, поглинаючи розчинний у воді кисень.

(Кишковопорожнинні)

3. Дихають усією поверхнею тіла. Паразитам властиве анаеробне дихання (Плоскі та круглі черви)

4. У мантійній порожнині містяться зябра чи легені.     (Молюски)

5. Дихають зябрами, трахеями, легеневими мішками.  (Членистоногі)

6. Зябра розташовані на зябрових дугах, до яких кріпляться зяброві тичинки і зяброві пелюстки. (Риби)                                                                               

7. Дихають легенями та шкірою.  (Земноводні)

8. З’являються дихальні шляхи (гортань, трахея, бронхи ) легені мають системи перетинок.  (Плазуни)                                                                                                   9. Розвинуті дихальні шляхи, легені губчасті, є повітряні мішки. (Птахи.)

10. Дихальні шляхи: носоглотка, гортань, трахея, бронхи, бронхіоли, альвеоли, губчасті легені. (Ссавці)

 Питання до учнів:

• То які тварини розташувалися на вершині дихальної еволюції і чому ?

(На вершині дихальної еволюції розташувалися ссавці, оскільки у них удосконалені повітряносні шляхи, з’являються альвеоли, які забезпечують газообмін )

 Розповідь учителя

 - Отже, що зміна органів дихання і газообмін, в зв'язку зі зміною місця існування, способу життя йшло в бік їх ускладнення - від дихання всією поверхнею тіла, у найпростіших, кишковопорожнинних до появи трахеї, легень. Еволюція органів дихання у хребетних йшла по шляху збільшення площі легеневих перегородок, що беруть участь в газообміні, вдосконалення транспортних систем доставки кисню до клітин, розташованим всередині організму, і розвитку систем, що забезпечують вентиляцію органів дихання.

 

Розповідь вчителя:

-У деяких тварин органами дихання є зябра (риби, ракоподібні), трахеї або дихальні трубочки (павуки, комахи) та легені (земноводні, плазуни та ссавці).

В залежності від будови органів дихання розрізняють різні типи дихання.

Робота в групах

Завдання групам для самостійного опрацювання:

I група — Як відбувається газообмін за рахунок дифузії?

II група — Як відбувається дихання за допомогою зябер?

III група — Як відбувається трахейне дихання?

IV група — Як відбувається легеневе дихання?

Презентація результатів самостійної роботи I групи

Газообмін за рахунок дифузії

Одноклітинні організми, або найпростіші (амеба, інфузорія-туфелька), не мають спеціальних органів дихання. Газообмін у них відбувається за рахунок дифузії внаслідок безпосереднього проникнення газів через поверхню клітини. У результаті процесу дихання, який відбувається в мітохондріях клітин, концентрація кисню в цитоплазмі знижується. Тому кисень проникає до клітини з навколишньої води, де його концентрація вища. Цей процес називають дифузією. Концентрація ж вуглекислого газу у клітині, навпаки, стає вищою, і він виходить назовні, у воду. Газообмін за рахунок дифузії притаманний також і для нижчих багатоклітинних тварин, наприклад для губок, кишковопорожнинних (гідра, медузи, корали), плоских (планарія молочно-біла).

Презентація результатів самостійної роботи II групи

Дихання за допомогою зябер

Багатоклітинні організми, які живуть у воді, дихають зябрами — тонкостінними виростами або зморшками, вкритими тонкою шкірою, яка має проникність. Уперше справжні зябра з’являються в багатощетинкових кільчастих червів — у вигляді тонких ниткоподібних або гребінчастих виростів на голові або на примітивних кінцівках — параподіях. Серед хребетних тварин зовнішні зябра трапляються лише в деяких риб, хвостатих амфібій та пуголовків багатьох жаб і ропух. У більших за розмірами і більш рухливих водяних тварин зябра заховані в особливій порожнині. Ця навколозяброва порожнина, як правило, має зв’язок з навколишнім водним середовищем і, крім того, має пристосування, які збільшують циркуляцію свіжої води навколо зябер, що також сприяє покращенню газообміну. Такі захищені зябра мають представники трьох великих груп високоорганізованих водяних тварин: — молюсків, ракоподібних і риб.

Серед хребетних тварин зяброве дихання найкраще розвинуте в риб. Їхні зябра розташовані з країв бічних отворів, що ведуть до глотки. Таких отворів, або зябрових щілин, найчастіше буває чотири або п’ять по обидва боки від глотки. Відкриваючи та закриваючи рот, риба набирає воду до ротової порожнини, а потім завдяки скороченням м’язів глотки, перекачує її через зяброві щілини назовні. Зворотному плину води через рот запобігають м’які шкіряні зморшки, що оточують ротовий отвір. Тому вода рухається лише крізь зябра, віддаючи у кров розчинений у ній кисень. Ефективний обмін киснем і вуглекислим газом між кров’ю і водою забезпечується завдяки тому, що кров тече біля поверхні зябер у напрямку, прямо протилежному плину води, яка омиває зябра (це явище називають принципом протиплину).

Презентація результатів самостійної роботи III групи

Трахейне дихання

У тварин, що вийшли на суходіл, зяброве дихання в сухому повітрі, яке містить мало вологи, виявилося неможливим і тому змінилося на інші типи — легеневе і трахейне. Комахи та ряд інших членистоногих (наприклад, павуки) мають високоспеціалізований тип дихальної системи — трахейну. Її відмінність від інших систем полягає в тому, що кисень з повітря надходить по ній безпосередньо до клітин тіла, а не переноситься за допомогою крові. На декількох сегментах тіла (а точніше черевця) у комах є парні отвори, які називають дихальцями,— по одному на кожному сегменті. Вони ведуть до заповнених повітрям порожнин, від яких у глиб тіла йдуть невеликі трубочки — трахеї. Вони багаторазово розгалужуються, їх галуження відбувається доти, поки кінцеві трубочки, які називають трахеолами, не досягнуть діаметра, меншого за 1 мн. Трахеї та трахеоли заповнені повітрям. Вони проникають до всіх частин тіла комахи, особливо густо оплітаючи найбільш активні органи і тканини. У деяких випадках трахеоли проникають навіть до окремих клітин. Кисень і вуглекислий газ переміщуються по трахеях і трахеолах за допомогою дифузії.

 

Презентація результатів самостійної роботи IV групи

Легеневе дихання

Легені хребетних являють собою парні мішки, що відкриваються за допомогою довгого каналу на черевній стінці глотки гортанною щілиною. Дихальні шляхи, на відміну від самих легень, вистелені миготливим епітелієм. Гортанна щілина веде в гортань, яка переходить у трахею. Починаючи з рептилій, у хребетних трахея розділяється на два бронхи. Бронхи розгалужуються на бронхіоли, на кінцях яких знаходяться легеневі пухирці (альвеоли), у яких і відбувається газообмін.

В амфібій легеневе дихання має другорядне значення. Переважну роль відіграє шкірне дихання і дихання через слизову ротової порожнини і глотки. У вищих хребетних у зв’язку зі зроговінням покривів легені набувають значення єдиного органа дихання. Особливістю дихання птахів є наявність спеціальних повітряних мішків, розташованих між органами тіла.

Запитання до учнів:

— Як транспортується кисень, що надходить в організм?

Очікувана відповідь учнів:

Кисень, який надходить в організм, транспортується по ньому за участю дихальної, кровоносної, травної  систем – вони забезпечують надходження кисню, його поширення організмом, сполучення кисню з поживними речовинами і вивільнення енергії, яка необхідна для всіх процесів життєдіяльності.

— Пригадайте, у яких тварин кровоносна система не бере участі в транспортуванні кисню. Як у цих тварин відбувається транспорт кисню?

 

Очікувана відповідь учнів:

Лише в комах, які мають трахеї, кисень безпосередньо надходить до органів і тканин по їхніх розгалуженнях.

Висновки

1.     У процесі еволюції у тварин виникають спеціалізовані органи дихання — зябра, трахеї, легені, пристосовані до певних умов середовища існування.

2.     Одноклітинні (амеба, інфузорія-туфелька) та нижчі багатоклітинні тварини (кишковопорожнинні, плоскі черви) не мають спеціальних органів дихання. Газообмін у них відбувається за рахунок дифузії.

3.     Зябра — органи дихання у водному середовищі, характерні для риб, майже всіх пуголовків земноводних, у більшості молюсків, багатощетинкових кільчастих червів, личинок комах, які живуть у воді,— бабок, поденок.

4.     Трахеї представлені розгалуженими трубочками, які пронизують усе тіло і відкриваються назовні отворами, характерні для деяких членистоногих.

5.     Легеневе дихання притаманне наземним хребетним тваринам.

 

6.   Узагальнення і закріплення знань

  Вправа «Закінчи речення».

1.   Дихання, під час якого використовується кисень,— … (аеробне).

2.   Дихання, під час якого не використовується кисень,— … (анаеробне).

3.   Дихання одноклітинних тварин здійснюється через … (поверхню клітини).

4.   Багатоклітинні організми, які не мають органів дихання,— це … (дощові черви).

5.   Органи дихання комах — … (трахеї).

6.   До повітроносних шляхів ссавців належать … (носова порожнина, носоглотка, гортань, трахея, бронхи).

7. Додаткові органи дихання:…  (шкіра в амфібій, повітряні мішки у павуків, легеневі мішки у птахів).

7.   Для птахів характерне … (подвійне) дихання.

7.   Підбиття підсумків уроку, рефлексія, оцінювання

Обговорення проблемного питання

Споживання кисню залежить від розмірів тварини (у великих тварин інтенсивність обміну речовин нижча, ніж у дрібних).

Вправа «Незакінчене речення»

- На уроці я дізнався, що…

- Мені особливо сподобалося…

- Цікавим виявилося…

- Раніше я не знав, що…

8.   Домашнє завдання

8.1. Прочитати відповідний параграф підручника.

     8.2. На основі знань, отриманих на уроці заповнити таблицю в зошиті у відділі «Дихальна система».

Тип тварини	Будова систем:
	травної системи	дихальної системи	Кровоносної системи