Урок "Використання міжпредметних зв’язків при створенні проекту «Білки, жири, вуглеводи, вітаміни як компоненти їжі, їх роль в організмі людини»

Про матеріал

В основі розробки інтеграція природничих наук, що є основою STEM освіти. Учні на уроці демонструють знання з предметів природничого циклу, об’єднують інформацію та роблять висновок про значення білків, жирів, вуглеводів, вітамінів у житті людини.

Перегляд файлу

ІНТЕГРОВАНИЙ УРОК

Використання міжпредметних зв’язків при створенні проекту «Білки, жири, вуглеводи, вітаміни як компоненти їжі,

їх роль в організмі людини»

вчитель хімії Звенигородської

ЗОШ-інтернату І-ІІІ ступенів –

спортивного ліцею

Н.О. Крекотень

Звенигородка 2019

Вступ

Сьогодні ми не уявляємо своє життя без інформаційних технологій. Вони все глибше проникають в наше життя, захоплюючи все більше і більше наук: хімію, біологію, інформатику, математику, фізику. Інформаційне суспільство потребує новітніх розробок альтернативі минулого століття.

Одним із сучасних напрямів інноваційного розвитку природничої освіти є STEM – орієнтований підхід до навчання. Така освітня технологія має на меті комплексно формувати ключові фахові, соціальні й особистісні компетенції молоді, які визначають конкурентну спроможність на ринку праці: здатність і спроможність до розв’язання комплексних завдань, творчості, критичного мислення, співпраці, управління, здійснення інноваційної діяльності.

Інноваційні напрямки освіти, зокрема STEM, з кожним днем стають все популярнішими, тому що саме такий підхід дозволяє зацікавити учнів природничими науками та зробити сам процес навчання більш цікавим та оригінальним.

Не дивлячись на те, що STEM є достатньо новим явищем для української освіти, вчителі активно використовують його у навчальному процесі.

Саме тому я підібрала проект з використанням STEM технологій з хімії: «Білки, жири, вуглеводи, вітаміни як компоненти їжі, їх роль в організмі».

Урок хімії для 11 класу

1.1. Мета та завдання проекту

Мета проекту: сформувати поняття про білки, жири, вуглеводи та вітаміни як найважливіші органічні речовини, без яких неможливе життя людини.

Завдання проекту:

Навчати учнів працювати з різними джерелами інформації;
Описати поширеність білків, жирів, вуглеводів, вітамінів у природі, їх фізичні властивості;
Розрізняти жири тваринного і рослинного походження;
Знати добову потребу для організму людини білків, жирів, вуглеводів та вітамінів;
Використовувати здобуті знання та навички в побуті для раціонального та збалансованого харчування з метою збереження та зміцнення власного здоров’я;
Володіти елементарними навичками гігієни харчування;
Обгрунтувати значення органічних речовин в природі і житті людини;
Висловити судження про важливість здорового харчування та його вплив на здоров’я людини;
Відповідально ставитися до власного здоров’я та здоров’я своїх близьких;
Організувати просвітницьку роботу серед учнів школи.

1.2. Етапи проекту:

Підготовчий етап

На уроці хімії було визначено форми та методи роботи, створення груп, розподіл функцій між учасниками. Учні розділилися на 3 групи:

1 група «Хіміки»;

2 група «Біологи»;

3 група «Інформатики»

1. Хімія

На даному етапі уроку учні дізнаються чим є їжа з погляду хіміка? Які найважливіші компоненти їжі? Чому це важливо знати? Пригадують з курсу біології складові процеси живлення і пояснюють чому цей процес є необхідною умовою існування живих істот.

Учитель хімії: Їжа – джерело енергії і речовин для всіх живих організмів. Адже вона забезпечує їхню життєдіяльність.

Учитель біології: Понад століття тому в Нобелівській промові (1904 р.) перший російський лауреат І.П. Павлов зазначив, що над усіма явищами життя панує пошук хліба насущого. Він утілює той найдавніший зв’язок, що поєднує всі живі істоти, у тому числі й людину, з навколишньою природою. Їжа що потрапляє до організму і там зазнає змін, уособлює життєвий процес всій його повноті.

Учитель хімії: Учні розділились на 4 групи: «Білки», «Жири», «Вуглеводи», «Вітаміни». Сьогодні ви представляєте результати вашої роботи. Захист презентації (проекту) – демонстрація результатів вашої самостійної роботи. Захист проводиться в такому порядку: виступ (презентація); обговорення. Ви занотовуєте найважливіші питання кожної теми. Після всіх виступів підведемо підсумки роботи.

Учитель інформатики: Визначимо порядок виступів шляхом жеребкування (головний редактор кожної групи витягає відповідний номерок). Кожній групі на виступ відводиться 5 хвилин.

Вимоги до виступу: логіка викладу матеріалу, правильні відповіді на запитання, активна участь у роботі групи, участь в дискусії з іншими групами.

Вимоги до презентації: відповідність змісту поставленому завданню, відсутність граматичних помилок, достовірність представленої інформації, лаконічність тексту на слайді, логічна завершеність кожної частини, інформація подана привабливо та оригінально. Після кожної презентації проводиться обговорення, задаються запитання по темі презентації (3 хвилини).

Проект «Білки» (Презентація 1)

План

1. Визначення та будова білків.

2. Властивості білків.

3. Основні біологічні функції білків.

4. Норма білків в добовому раціоні людини.

5. Продукти харчування, які містять білки.

6. Роль білків в організмі людини.

1. Білки – високомолекулярні нітрогеновмісні органічні сполуки, які складаються з амінокислот. До складу білків входять лише 20 основних амінокислот, які зустрічаються майже в усіх білках. Відомо чотири рівні просторової організації білків. Білки – незамінна частина їжі.

2. Функціональні властивості білків зумовлені їхнім амінокислотним складом і просторовою структурою. За формою молекул розрізняють фібрилярні та глобулярні білки. Одна з основних властивостей білків – їхня здатність під впливом різних чинників змінювати свою структуру і властивості. Процес порушення природної структури білків називають денатурацією.

3. Основними функціями білків є:

будівельна або структурна;
енергетична;
захисна;
сигнальна;
скорочувальна або рухова;
резервна;
функція протистояння несприятливим температурам;
каталітична функція.

4. Середня норма білка в добовому раціоні дорослої людини має становити 100 – 120 грам.

5. Основними джерелами білка тваринного походження є м’ясо, риба, сир, яйця – це найважливіші білкові продукти. У рослинних продуктах теж містяться протеїни, особливо багаті на них бобові та горіхи.

6. Роль білків в організмі людини надзвичайно важлива. Організм використовує їх для побудови нових клітин і заміни зношених, ці сполуки беруть активну участь в обміні речовин. Дієтологи небезпідставно називають їх «протеїнами», що означає перший.

Проект «Жири» (Презентація № 2)

План

1. Будова жирів.

2. Біологічні функції жирів.

3. Найважливіші продукти харчування, що містять жири.

4. Роль жирів в організмі людини.

1. Головна складова жирів – естери трьох – атомного спирту (гліцерину) і карбонових кислот, що містять від 5 до 24 атомів карбону в ланцюзі. Жири тваринного і рослинного походження люди використовували з давніх давен. Насичені жири зазвичай тверді, вони містять залишки стеаринової і пальмітинової кислот. Олії – ненасичені жири, що містять залишки олеїнової та інших вищих ненасичених карбонових кислот.

2. Одна з найважливіших функцій жирів – енергетична. У разі повного розщеплення 1 г жирів виділяється 38,9 кДж енергії. Не менш важлива будівельна або структурна функція. Жири входять до складу захисної мієлінової оболонки нервових волокон, виконують також резервну, захисну, регуляторну функції.

3. Найбільше жирів (понад 40 г у 100 г продукту) містить масло, маргарин, сало, горіхи, насіння, жирна свинина, м’ясо качки, риб’ячий жир, печінка тріски, сирокопчені ковбаси, майонез, білий шоколад.

Найважливіші продукти харчування, що містять жир: м’ясо, сало, яйця, молоко, молочні продукти, риба, морепродукти, сир. Важливо дотримуватися сталого співвідношення між оліями (30 – 40% раціону) і тваринними жирами (60 – 70% раціону). Вживання продуктів, що містять транс-жири – кондитерських виробів, маргарину, майонезу слід мінімізувати аж до повної відмови від них.

4. В організмі людини жири є джерелом енергії, необхідної для нормального життя.

Проект «Вуглеводи» (Презентація №3)

План

1. Будова і властивості вуглеводів.

2. Функції вуглеводів.

3. Роль вуглеводів у житті людини.

1. Вуглеводи – це сполуки, у яких співвідношення С, Н, О здебільшого відповідають формулі /СН₂О/ n, де n дорівнює трьом і більше. Деякі вуглеводи містять також атоми Нітрогену, Фосфору чи Сульфуру.

Залежно від кількості мономерів, що входять до складу молекул, вуглеводи поділяють на моносахариди, олігосахариди та полісахариди. У природі найпоширеніші гексози та пентози. Прикладами гексоз є глюкоза, фруктоза; до пентоз належать рибоза та дезоксирибоза.

До олігосахаридів належать: мальтоза, сахароза, лактоза, трегалоза. Прикладами полісахаридів є крохмаль, целюлоза, глікоген, пектин, лігнін, хітин та ін.

2. Функції вуглеводів досить різноманітні.

Енергетична функція – вуглеводи відіграють провідну роль в енергетичному обміні, це важливе джерело енергії для організму.

Резервна функція – вуглеводи можуть відкладатися в клітинах про запас, найчастіше у вигляді зерен. У клітинах рослин накопичується крохмаль, тварин і грибів – глікоген.

Будівельна функція полягає в тому, що полісахариди входять до складу певних структур.

Захисна функція. Полісахариди пектини здатні зв’язувати деякі токсини та радіонукліди, запобігаючи потраплянню їх у кров. Наприклад, мукополісахарид гепарин запобігає зсіданню крові, підвищує проникність судин, стійкість організму до нестачі кисню (гіпоксії), впливу вірусів і токсинів, знижує рівень цукру у крові.

3. Для людини вуглеводи – це важливий компонент їжі, потужне енергетичне джерело забезпечення життєдіяльності організму. Наприклад, енергетичний потенціал моносахариду глюкози С6Н6 реалізується внаслідок біохімічних перетворень за участі АТФ. Отриману енергію організм використовує під час м’язових скорочень, життєво важливих процесів, біосинтезу зокрема.

Усереднена добова норма споживання вуглеводів становить близько 500 грамів. Розраховуючи кількість вуглеводів у раціоні, слід уникати їхнього надмірного споживання, яке може призвести до ожиріння. Однак навіть за дотримання дієти їхня маса в добовому раціоні має становити не менше 100 г. Адже за нестачі вуглеводів в організмі порушується обмін білків і жирів.

Проект «Вітаміни» (Презентація №4)

План

1. Вітаміни як компоненти їжі.

2. Які бувають вітаміни. Які продукти треба вживати, багаті на вітаміни.

2. Значення вітамінів для здоров’я людини.

1. Вітаміни забезпечують життєво необхідні процеси в організмі, беруть активну участь в обміні речовин. Надходження достатньої кількості вітамінів до організму можливе за умови споживання різноманітної їжі.

Обмін вітамінів є взаємопов’язаним, нестача одного з них впливає на засвоєння інших.

2. Вітамін С (аскорбінова кислота) бере участь в процесі кровотворення, сприяє засвоєнню в організмі інших вітамінів, білків, заліза, поліпшує роботу печінки, функцію нервової та ендокринної систем. Добова потреба вітаміну С – 70 мг. Треба споживати свіжі фрукти, ягоди, зелень, сік зі свіжих овочів і фруктів.

Вітамін А (ретинол) необхідний для нормального росту, функції зору, обміну речовин. Ретинол надходить до організму людини з продуктами тваринного походження, з рослинною їжею – у вигляді каротину, який у печінці перетворюється на вітамін. Потреба вітаміну А становить 1 мг на добу. Багаті на цей вітамін жовток яєць, печінка, вершкове масло, на каротин – морква, помідори, абрикоси, перець, гарбуз.

Вітаміни групи В-В1, В2, В6 (тіамін, рибофлавін, піридоксин) регулюють обмін речовин, функцію багатьох органів і систем. Потреба в них підвищується в разі м’язових навантажень, нервово-психічних напружень. За нестачі цих сполук в організмі порушуються функції нервової, травної, серцево-судинної систем, уповільнюються процеси росту, кровотворення, знижується опір організму до різноманітних хвороб. Добову потребу в цих вітамінах можуть забезпечити такі продукти: молоко (500 мл), сир (100 г), м’ясо (200 г), риба (100 г), хліб (200 г), крупи (25 г).

Вітамін Е (токофероли) сприяє засвоєнню жирів, вітамінів А і Д, бере участь в обміні білків, вуглеводів, впливає на функцію статевих та ендокринних залоз. Добова потреба в ньому у дорослих становить 10 мг/добу. Багаті на токофероли зернові, овочі, жирні молочні продукти, яйця, олія, горох, квасоля, гречана крупа, м’ясо, риба, шпинат, абрикоси.

3. Вітаміни мають надзвичайно важливе значення для здоров’я людини. Цей клас органічних сполук відкрив у 1880 р. російський лікар М.І. Лунін, а сам термін, який означає «необхідний для життя амін» запропонував у 1912 р. польський біохімік К.Функ. Наразі відомо приблизно 20 різних вітамінів і вітаміноподібних сполук, які по різному впливають на організм. За нестачі певних вітамінів, їхньої повної відсутності, а також надлишку, розвиваються небезпечні для здоров’я людини захворювання.

Так, за нестачі певних вітамінів в організмі виникає гіповітаміноз, а за їхньої повної відсутності – авітаміноз, а за надлишку – гіпервітаміноз. Наприклад, надмірний вміст вітаміну А в організмі людини, який перевищує норму у 20 – 30 разів, спричиняє токсичний ефект, нестача вітаміну С призводить до виникнення тяжкого захворювання – цинги.

Явища гіпо- та авітамінозу можуть проявлятись і внаслідок порушення обміну речовин. Це так звана вторинна вітамінна нестача, пов’язана з несприйняттям організмом певних вітамінів.

Учитель інформатики:

Які інформаційні процеси були реалізовані в роботі над проектом? (Пошук, обробка, зберігання, передача, відбір);
До якого класу програм належить редактор презентацій Power Point. (До прикладного);
Які форми представлення інформації використовувалися в даному проекті? (Текстова, графічна, мультимедійна).

1.3. Закріплення знань.

Учитель хімії: Що цікавого і нового ви дізналися про білки, жири, вуглеводи та вітаміни?

1.4. Аналіз роботи учнів на уроці. Самооцінювання.

У всіх представлених роботах ви показували знання інформаційних технологій та вміння знаходити та використовувати інформацію. Оцініть чи повністю опрацьовані питання теми та свій вклад у роботу групи у картці самооцінювання.

Домашнє завдання.

Картка самооцінювання

Прізвище, ім’я_______________________

Дайте оцінку своїй роботі за такими пунктами (від 0 до 2 балів)

Ви брали участь у роботі групи __________

Ви готували інформацію __________

Брали участь у створенні презентації __________

Склали конспект протягом уроку __________

Відповідали на запитання __________

Брали участь у дискусії __________

Усього балів ________

Висновки

Отже, STEM-освіта-це: напрям освіти, започаткований у США у 1990-х р. з метою розвитку науково-технічних компетенцій учнів і розв’язання проблеми браку інженерних кадрів; один із головних трендів у світовій освіті; інтеграція чотирьох дисциплін (природничі науки, технологія, інженерія, математика) в єдину схему навчання, проектне та інтегроване навчання; освіта, яка закладає інтерес до дослідницької діяльності та готує дітей до життя у технологічно розвиненому житті; урок, побудований на реалізації конкретного проекту, застосуванні науково-технічних знань у реальному житті; набуття знань через гру та конструювання пристроїв і механізмів; не запам’ятовування фактів, а розуміння і формування практичних навичок і умінь; підготовка майбутніх фахівців у галузі високих технологій і комунікацій; основа економічного та інноваційного розвитку країни.

Учні вчаться знаходити шляхи вирішення не в теорії, а прямо зараз шляхом спроб та помилок. Структура уроку повинна включати основні предметні знання, узагальнені (наскрізні) поняття, наукові та інженерні навики.

Використання STEM-освіти на практиці це прекрасна можливість навчити учнів мислити та знаходити необхідну інформацію, вирішувати складні завдання, приймати рішення, організовувати співпрацю з іншими учнями та вчителем. Учень вчиться створювати ідеї та втілювати їх в життя, презентувати результати власних досліджень.

Запровадження STEM- навчання має відбуватися поступово.

З метою залучення учнів до практичної діяльності бажано розширити діапазон форм і методів навчання, способів навчальної взаємодії. Практика роботи показала плідність інтеграції, виявила перспективи подальшого розвитку та удосконалення такого підходу до навчання. Для формування предметних компетентностей учнів учитель має спиратися на систему інтегрованих завдань, спрямованих на застосування знань для розв’язування задач у змодельованих життєвих ситуаціях.

Впровадження в освітній процес STEM дозволить сформувати в учнів найважливіші характеристики, які визначають компетентного фахівця та дає принципово нову модель природничо-математичної освіти з новими можливостями і результатами, як для вчителів, так і для учнів.

На сьогоднішній день існує нагальна потреба в підготовці та перепідготовці вчителів, які б могли працювати в даному напрямі і перевести процес впровадження STEM-освіти з поодинокого на масовий рівень. Потрібно забезпечити навчальні заклади необхідними матеріальними ресурсами (конструкторами, комп’ютерами тощо). Переглянути підходи до оцінювання і стимулювання всіх учасників STEM-навчання.

Список використаної літератури

Лашевська Г.А., Лашевська А.А. Хімія підручник для 11 класу. – К.: Генеза, 2011. – 159 с.
Попель П.П., Крикля Л.С. Хімія підручник для 10 класу. – К.: Вид.дім «Академія», 2018. – 252 с.
Котляр З.В. Хімія елементів/З.В. Котляр, В.М.Котляр. – К.: Вид.дім «Перше вересня», 2016. – 224 с.
Василега М.Д. Цікава хімія. – К.: Рад.шк., 1989. – 188 с.

Інтернет-сайти, які містять цікавий матеріал з хімії