STEM-урок "Конструюємо дихання: Свій перший макет легенів"

STEM-урок "Конструюємо дихання: Свій перший макет легенів"

(6 клас)

Предмети: Пізнаємо природу, Математика, Основи здоров'я

Тема: Дихання. Створення макету легенів

Клас: 6

Мета:

• Освітня:
  • Поглибити знання учнів про процес дихання та будову дихальної системи людини.
  • Ознайомити з принципом роботи легенів.
  • Навчити застосовувати наукові знання на практиці.
  • Розширити знання про залежність кількості вдихів та об'єму використаного повітря від фізичного навантаження.
  • Ознайомити з поняттям здорового способу життя та його впливом на дихальну систему.
• Розвивальна:
  • Розвивати дослідницькі навички (спостереження, експеримент, аналіз).
  • Розвивати конструкторські здібності та вміння працювати з різними матеріалами.
  • Сприяти розвитку критичного мислення та творчого підходу до вирішення проблем.
  • Розвивати вміння розв'язувати математичні задачі, використовуючи дані, отримані в ході експерименту.
  • Розвивати вміння аналізувати та інтерпретувати дані.
• Виховна:
  • Виховувати бережливе ставлення до власного здоров'я.
  • Формувати вміння працювати в команді та співпрацювати.
  • Підвищувати інтерес до вивчення природничих наук.
  • Формувати мотивацію до ведення здорового способу життя та занять спортом.

Обладнання та матеріали:

• Мультимедійна презентація "Дихальна система людини"
• Відеоматеріали про процес дихання
• Матеріали для виготовлення макету легенів:
  • Пластикові пляшки (2 л)
  • Повітряні кульки (великі та маленькі)
  • Соломинки
  • Скотч або ізолента
  • Ножиці
  • Нитка або гумка
  • Додаткові матеріали для декорування (за бажанням)
• Секундомір
• Роздаткові матеріали для математичних задач

Хід уроку:

1. Організаційний момент (5 хв)
   • Привітання. Перевірка готовності учнів до уроку.
   • Створення позитивної атмосфери.
2. Актуалізація знань (10 хв)
   • Перегляд короткого відео про дихальну систему людини.
   • Бесіда за питаннями:
     • Які органи беруть участь у процесі дихання?
     • Яку роль відіграють легені?
     • Що відбувається з повітрям під час вдиху та видиху?
     • Чому важливо дихати чистим повітрям?
3. Мотивація навчальної діяльності (5 хв)
   • Проблемне питання: "Як ми можемо наочно продемонструвати роботу легенів?"
   • Оголошення теми та мети уроку: "Сьогодні ми з вами створимо макет легенів, щоб краще зрозуміти, як вони працюють. Крім того, ми дослідимо, як фізичне навантаження впливає на наше дихання, і розв'яжемо задачі, пов'язані з об'ємом повітря, яке ми вдихаємо."
4. Вивчення нового матеріалу (15 хв)
   • Презентація "Дихальна система людини" з детальним поясненням будови та функцій органів дихання.
   • Пояснення принципу роботи легенів:
     • Розширення та стиснення грудної клітки.
     • Рух діафрагми.
     • Газообмін в альвеолах.
   • Пояснення впливу фізичних навантажень на частоту дихання та об'єм вдихуваного повітря.
   • Обговорення значення здорового способу життя, занять спортом та профілактики захворювань дихальної системи.
5. Практична робота: Створення макету легенів та дослідження дихання (40 хв)
   • Інструктаж з техніки безпеки під час роботи з ножицями та іншими матеріалами.
   • Об'єднання учнів у групи (3-4 особи).
   • Виготовлення макету легенів за інструкцією.
   • Проведення дослідження:
     • Вимірювання частоти дихання (кількість вдихів за хвилину) у стані спокою.
     • Виконання фізичних вправ (присідання - 10 разів).
     • Вимірювання частоти дихання після фізичного навантаження.
     • Обчислення об'єму повітря, використаного під час дихання в стані спокою та після навантаження (використовуючи припущення, що підліток вдихає 4000 мл за один вдих).
   • Розв'язування математичних задач на основі отриманих даних (див. розділ "Математичні задачі").
   • Під час роботи вчитель надає допомогу та консультує учнів.
   • Заохочення учнів до творчого оформлення своїх макетів.
6. Презентація та аналіз результатів (15 хв)
   • Кожна група презентує свій макет легенів та результати дослідження.
   • Обговорення:
     • Які частини дихальної системи відображено у вашому макеті?
     • Як ваша модель імітує процес дихання?
     • Як змінилася частота вашого дихання після фізичного навантаження?
     • Який об'єм повітря ви використали під час дихання в стані спокою та після навантаження?
     • Які висновки ви можете зробити про вплив фізичних вправ на дихання?
     • Які труднощі виникли під час створення макету та проведення дослідження?
     • Як можна вдосконалити цю модель та дослідження?
7. Підбиття підсумків уроку (10 хв)
   • Повернення до проблемного питання: "Як ми можемо наочно продемонструвати роботу легенів?"
   • Учні роблять висновки про будову та функції легенів на основі створених макетів та проведеного дослідження.
   • Обговорення значення здорового способу життя, занять спортом та профілактики захворювань дихальної системи.
8. Домашнє завдання (5 хв)
   • Підготувати повідомлення про захворювання дихальної системи та їх профілактику.
   • (За бажанням) Удосконалити створений макет легенів.

Математичні задачі:

1. Обчисліть, скільки літрів повітря використовує підліток за 1 хвилину в стані спокою, якщо він робить 15 вдихів за хвилину, а об'єм одного вдиху становить 4000 мл.
2. Після 10 присідань підліток почав робити 25 вдихів за хвилину. Обчисліть, скільки літрів повітря він використовує за 1 хвилину після навантаження.
3. Порівняйте об'єм повітря, використаний під час дихання в стані спокою та після навантаження. На скільки літрів збільшився об'єм використаного повітря?
4. Складіть графік залежності об'єму використаного повітря від кількості вдихів за хвилину (для станів спокою та після навантаження).