Уроку: Газообмін у легенях і тканинах

Тема уроку: Газообмін у легенях і тканинах. 8 клас.

Мета уроку: сформувати в учнів знання про сутність процесу газообміну в легенях і тканинах, показати роль дифузії в цих процесах; розкрити зв’язок між дихальною і кровоносною системами; розвивати вміння аналізувати, встановлювати причинно-наслідкові зв’язки, робити висновки; виховувати бережливе ставлення до власного здоров’я та здоров’я оточуючих; формування  ключових,  загальнонавчальних,  предметних компетентностей.

Методи та методичні прийоми: бесіда пояснення, демонстрування, складання схем, робота  в групах, робота з підручником, розв’язування компетентнісних  задач, інтерактивні та ігрові методи.

 

Обладнання: таблиця «Органи дихання», «Схема газообміну в легенях і тканинах», «Схема кро­вообігу», мультимедійна дошка, проектор, презентація, відео фрагмент «Газообмін у легенях», відеоруханка, пробірка з вапняною водою, скляна трубка, порожня склянка, саморобні схеми, роздаткові картки-завдання, маркери, ватмани.

 

Між предметні зв’язки: хімія (склад повітря), фізика(парціальний тиск, дифузія), історія (історичні довідки), географія (географічне положення)

Основні поняття та терміни: газообмін у легенях, газообмін у тканинах.

Тип уроку: засвоєння нових знань

Оформлення кабінету: на дошці написаний епіграф уроку

 

Головним скарбом життя

є не землі, що ти їх завоював,

не багатства, що їх маєш у скринях...

Головним скарбом життя є здоров'я,

і, щоб його зберегти,

потрібно багато що знати.

                                                                                                                            Авіценна

Хронометраж уроку.

Етап Уроку	Час	Методи, прийоми
Організаційний етап	1 хв	Привітання
Актуалізація опорних знань та чуттєвого досвіду	2хв	Вправа «Комплімент»
Перевірка домашнього завдання	5 хв	1.Вправа «Так», «Ні» 2. Вправа «Сінквейн»
Мотивація навчально-пізнавальної діяльності	2хв.	1.Вправа «Цікавинка» 2.Розгадування анаграми
Повідомлення теми та мети уроку.	2хв	1.Тема уроку 2.Мета уроку
Виклад  вчителем нового матеріалу	20 хв	1. Робота з таблицею «Склад повітря» 2. Вправа «Лабораторія» 3. Робота в групах, вибір у групі: Спікера(лідера) - виступає і захищає роботи Секретаря - записує думки, ідеї, судження; Тайм – кіпера - слідкує за часом 4. Гра «Хто швидше» 5. Проблемні питання 6. Робота  з підручником 7. Вправа «Мікрофон» 8. Робота в парах 9. Відео руханка
Узагальнення та закріплення нового матеріалу	10 хв	1.Робота в групах. Розв’язування компетентнісних задач. 2. Робота в групах. Гра «Пантоміма» Гра «Слова» 3. Евристична бесіда: 4.  Гра «Художник»
Підсумок уроку	1 хв	Вправа  «Складання Т- схеми до уроку».
Виставляння оцінок та їх аналіз	1 хв	Словесний аналіз
Домашнє завдання	1 хв	1. Індивідуальні  творчі завдання: 2. Підготувати  групам  презентації на подані теми

 

Хід уроку:

І. Організаційний етап

 Вчитель: діти послухайте вірш:

 

Вона, як сонце, веселить і гріє, 
Це – талісман наших думок і мрій. 
У ній любов і віра, і надія, 
Все це – поєднано у ній. 

Без неї нам на світі важко жити, 
Вона – розрада в горі і в журбі. 
По-справжньому лиш може той любити, 
У кого скарб цей завжди при собі. 

Вона буває щира і зрадлива, 
Пісні про неї пишуть і вірші. 
Вона, - це ПОСМІШКА, чарівна і красива, 
Дарунок Бога: тіла і душі.

                             (Наталія Ніколенко)

Посміхніться будь-ласка до своїх товаришів, отримайте заряд енергією на весь день.

 

 

 

 

ІІ. Актуалізація опорних знань та чуттєвого досвіду учнів

Вчитель. Як приємно мені зустрічатися з розумними, талановитими учнями. Коли я заходжу до класу, бачу ваші зацікавлені очі. Мені відразу хочеться розповісти вам щось незвичайне, нове.

1.Розминка.

    А чи вмієте ви помічати один в одному найкраще? Це не обов'язково риси вашого характеру. Зробити людині комплімент означає знайти слова, які б найкраще охарактеризували її переваги. Давайте спробуємо подарувати один одному компліменти. Вдалий комплімент здатний, підтримати людину в потрібну мить, подарувати їй гарний настрій.

Вправа «Комплімент» (учні говорять один одному компліменти, звучить приємна музика).

ІІІ. Перевірка домашнього завдання

Вправа «Так», «Ні»  .

           «Так» -      , «Ні» - 

1. Дихальна система складається з повітроносних шляхів і легень
2. Гортань - не тільки повітроносний орган.
3. У  жінок голосові зв’язки довші ніж у чоловіків
4. Центр мови людини розташований у корі  великих півкуль.
5. Під час мовчання голосова щілина розширена
6. У трарин є голосові зв’язки, у мавп вони подібні до людських. Чи здатні тварини до свідомої членороздільної мови.
7. Середня маса легені – 1200 г, одна легеня складається з 350 млн. альвеол.
8. Легені - це не парний орган.
9. Людині притаманна членороздільна мова, оскільки в неї розвинена нервова діяльність.
10. Дихання це процес поглинання вуглекислого вазу
11. Під щитоподібним хрящем розташовується надгортанник.
12. Кашель — це різкий рефлекторний видих через рот.
13. Гортань — орган голосоутворення.
14. Передня стінка трахеї прилягає до стравоходу.
15. У людини налічується 4 голосові зв’язки.
16. Між голосовими зв’язками є голосова щілина.
17. Трахея утворена з хрящових півкілець.
18. Задня стінка трахеї утворена щільною сполучною тканиною.
19. Висота голосу залежить від довжини голосових зв’язок.
20. Найменші складові бронхів називаються бронхіолами.

На дошці запис відповідей

 

Учні самостійно перевіряють вправу.

(За правильно виконану вправу учень отримує 6 балів)

1. Вправа «Сінквейн»

Складіть сінквейн із словами: дихання, легені. (фішка за правильно виконане завдання +1бал)

(Сінквейн – це вірш, що складається з п'яти рядків. Слово ”сенкан” походить від французького слова ”п'ять” і позначає вірш у п'ять рядків. Французькою це слово звучить як «cinquains», англійською – «cinquain», російською та українською     – «синквейн». Вірш виник у США на початку ХХ століття під впливом японської поезії. На початку ХХ століття форму сінквейн розробила американська поетеса Аделаїда Крепс, яка спиралася на знайомство з японськими силабійськими слайдами ханку і танка).

Правила складання сінквейну:

1.Перший рядок має містити слово, яке позначає тему(це іменник)
2. Другий рядок – це опис теми, який складається з двох слів (два прикметники)
3.Третій рядок називає дію, пов’язану з темою, і складається з трьох слів (дієслів).
4.Четвертий рядок є фразою, яка складається з чотирьох слів і висловлює ставлення до теми, почуття з приводу обговорюваного.
5.Останній рядок складається з одного слова - синоніма до першого слова, в ньому висловлюється сутність теми, ніби робиться підсумок.

ІV. Мотивація навчальної діяльності учнів, повідомлення теми, мети і завдань уроку.

Вправа «Цікавинка» ( Історична довідка)

Вчитель. У 1783 році за домовленістю з Академією наук Франції власник паперової фабрики Жозеф-Мішель Монгольф’єр і його брат Жан-Етьєн споруджують повітряну кулю, на якій потрібно було піднятися і здійснити політ людини. Напередодні цієї події у вчених колах розгорнулася дискусія про можливість життя на висоті. Багато хто побоювався, що вже на низьких висотах люди задихнуться від нестачі повітря. Стурбований Людовік XVI наказав посадити в кулю двох в’язнів. «Невже велика честь першими піднестися до небес буде належати злочинцям? Ні, цього не буде! — обурився відомий паризький хімік Пілатр де Розьє. — Полечу я!» Супроводжувати де Розьє зголосився маркіз д’Арланд. Піднявшись з майданчика в саду палацу Ла-Мюет, Пілатр де Розьє і д’Арланд здійснили 21 листопада 1783 року тріумфальний політ, який закінчився успішно. Майже через 90 років, на світанку 15 квітня 1875 року, три французькі аеронавти здійснили політ на повітряній кулі «Зеніт». Вони піднялись на висоту понад 8000 м. Тільки один з аеронавтів залишився живим, але й він опустився на землю в дуже тяжкому стані. Умови існування людини на великих висотах тоді ще не були відомі, і загибель повітроплавців стала поштовхом до вивчення цих питань. Російський учений І. Сєченов тоді вперше встановив причину того, що сталося з аеронавтами.

Сьогодні ми також спробуємо пояснити цей випадок з точки зору БІОЛОГІЇ.

Щоб дізнатися тему нашого уроку пропоную вам розгадати анаграму.

І. Розминка

Розгадування анаграми

Гообм угеняхінталегтканинахаз

(Відповідь. Газообмін у легенях та тканинах.)

 

(Анаграма

Переставлення літер у слові, завдяки чому утворюється нове значення, прочитуване у зворотному напрямку, постають псевдоніми чи слова). 

 

 

V. Повідомлення теми та мети уроку.

Вчитель:

Тема нашого уроку: Газообмін у легенях і тканинах.

Мета уроку:

• Розглянути, як змінюється склад повітря під час дихання
• Проаналізувати склад вдихуваного і видихуваного повітря
• Розглянути будову легень.
• Розглянути будову еритроцитів.

В робочих зошитах учні записують дату і тему уроку

VІ. Вивчення нового матеріалу

1. Робота з таблицею «Склад повітря»

Бесіда

Вчитель: З уроків хімії вам відомо:

  В повсякденному житті ми не помічаємо звичних речей, але без них ми не змогли б існувати. Одна з потреб людини це повітря, ми з вами не замислюємося, але щосекунди дихаємо …Чим? .. Правильно – повітрям..     

Давайте поміркуємо:

• Які гази входять до складу повітря. Давайте згадаємо їх.(Відповіді учнів).
• Але під час дихання склад повітря, що видихається, змінюється, ви погоджуєтесь?
• Як ви думаєте, як саме він змінюється і чому?(Відповіді учнів).

Учні роблять короткий конспект про склад повітря, малюють колову діаграму і креслять в зошиті таблицю

Газ		Частка газу, %
Назва	Хімічна формула	Об'ємна	Масова
Нітроген	N2	78	75,5
Кисень	02	21	23
Аргон	Аг	0,93	1,3
Вуглекислий  газ	С02	0,03	0,05
Інші домішки (інертні елементи)		0,04	0,15

 

Вчитель: Використовуючи знання з хімії, пригадайте:

• Які гази входять до складу повітря?
• У результаті дихання склад повітря змінюється. Як ви думаєте, чому?

Відповіді учнів…

 

Вчитель: Пропоную вам за допомогою дослідів з’ясувати ці запитання.

Вправа «Лабораторія»

Дослідницька лабораторія (демонстрація)

Дослід 1

У пробірку з вапняною водою Ca(OH)₂ через скляну трубку учень вдихає повітря. (приблизно 10 повних видихів).

Діти роблять висновки:

- розчин CaCO₃ прореагував із вапняною водою і розчин помутнів.

-у видихуваному повітрі міститься вуглекислий газ.

І записують рівняння реакції – вчитель на дошці, а учні в зошитах:

Ca(OH)₂+CO₂=CaCO₃   + H₂O

 

Дослід 2

Учень видихає повітря в холодну склянку (стінки пітніють).

Діти роблять висновки:

- У видихуваному повітрі є водяна пара.

Висновок: склад повітря, що вдихається і видихається, має відмінності. У повітрі яке  видихається вуглекислого газу і води більше.

 

2. Робота в групах

2 групи «Кисень» і «Вуглекислий газ»

Шановні учасники вам потрібно дотримуватися правил роботи у групі.

Виберіть будь-ласка у групі:

• Спікера(лідера) - виступає і захищає роботи
• Секретаря - записує думки, ідеї, судження;
• Тайм – кіпера - слідкує за часом

 

3. Робота  з  підручником (роздаються картки із запитаннями)

Користуючись підручником знайдіть відповіді на запитання і представте для аудиторії

Група «Кисень»

• Порівняйте склад вдихуваного, видихуваного й альвеолярного повітря. Поясніть різний вміст кисню і вуглекисло­го газу у вдихуваному та видиху­ваному повітрі.

            Група «Вуглекислий газ»

• За рахунок чого підтримується відносно сталий склад альвеолярного повітря? Яке це має значення для організму людини?

Кожен  активний учасник групи отримує 1 фішку (активність зазначає спікер)

• Робота груп з таблицею.

4. Гра «Хто швидше»

Учні заповнюють таблицю   «Склад повітря»

 

Газ
Назва	Хімічна формула

Кожен учасник групи, що перемогла отримує фішку +1 бал

 

5. Фізико-хімічні причини газообміну в тканинах і легенях.

Вчитель: Газообмін в організмі можливий тільки при постійній зміні повітря в легенях. Дихальний цикл складається з вдиху і видиху. У легенях немає м'язів. Легені розтягуються, пасивно слідуючи за рухом стінок грудної порожнини.

Навесні 1862 р. у Франції троє людей піднялися на повітряній кулі «Зеніт» на висоту 11 км. На землю повернувся один живий, решта загинули. Ніхто не міг пояснити причину трагедії, оскільки кисню на цій висоті було достатньо. Згодом причину встановив російський учений І.М.Сєченов.

Проблемні питання

 Вчитель: пропоную  зро­бити «свої відкриття», давши відповіді на пи­тання:

• Що таке атмосферний тиск? Як він змінюється при підйомі на висоту?
• Що таке парціальний тиск газів?

(Очікувана відповідь. Парціальний тиск — це части­на загального тиску, яка припа­дає на частку цього газу в газовій суміші. Цей термін вживається для газів, розчинених у рідині. Чим вищий відсотковий вміст газів у суміші, тим, відповідно, вищий його парціальний тиск.)

• Чим  пояснити транспорту­вання газу під час дихання?

(Дифузія – це рух частинок, завдяки якому речовини проходять крізь мембрани, вирівнюючи свою концентрацію.)

Розглянути будову еритроцита
його склад і значення
До складу еритроцита входить особливий білок - гемоглобін.

Він складається з:

  
 

 

 

                                                                               Білкової частини – глобіну          Драглистої частини - гемо

Вивчаємо і записуємо будову білка гемоглобіну в зошит

В основі газообміну в легенях і тканинах лежить фізичний процес - дифузія.

Завдяки дифузії кисень з альвеолярного повітря спрямовується в кров, а вуглекислий газ із крові в альвеолярний повітря.

Дифузія можлива тому, що тиск кисню в альвеолярному повітрі становить 110мм рт.ст., а у венозній крові 40мм рт.ст. У вуглекислого газу різниця тиску становить 6-7 мм. рт.ст., що полегшує перехід вуглекислого газу із крові в альвеолярний повітря.

Вивчаємо процес дифузії.

Кисень з повітря дифундує в плазму крові, а з плазми надходить в еритроцит, де вступає у хімічний зв'язок з гемоглобіном , утворюючи нестійке з'єднання - оксигемоглобін.

Розглянути і записати процес утворення оксигемоглобіну.

Вуглекислий газ вступає у хімічний зв'язок з гемоглобіном, утворюючи сполуку - карбоксигемоглобін.

Вчитель: Розглянути і записати процес утворення карбоксигемоглобіну. Слайд 8

 

Робота  з підручником. Розглянути «Схему газообміну»

Вчитель

Вправа «Мікрофон»

 

• Чому кисень з повітря в легенях надхо­дить у кров?
•  Чому з крові в легені над­ходить вуглекислий газ?
•  Які гази входять до складу повітря?

Запитання до груп (час на обговорення 2 хв)

• То чому ж загинули люди на «Зеніті»?

 (Очікувана відповідь.  Люди за­гинули від нестачі кисню в орга­нізмі. Серед найчистішого повіт­ря на великій висоті люди опи­нилися в умовах зниженого тис­ку - у розрідженій атмосфері дуже низький парціальний тиск кисню.)

 

Висновок вчителя.

Хтось з вас піднімався у гори? А хоча б на високий погорб? Що ви відчували? (Якщо скажуть ні, то навести приклад з фільму або телепередачі) Як ви вважаєте чому? …

Уявіть ситуацію: група туристів  піднялася на найвищу вершину Українських Карпат, справжній символ України, гору Говерлу (2061м) на висоті 1900 м артеріальна кров туристів за своїм газовим складом наблизилася до венозної. Усі тканини тіла відчули гостру нестачу кисню, що призвело погіршення самопочуття. Якщо б туристи піднялися на гору висотою більше – 5 тис.м. то необхідно  було б корис­туватися спеціальними кисневи­ми приладами. 

6. Обмін газів у тканинах.

 Робота в парах

-Як кров віддає кисень тканинам?

Учитель пропонує учням відповісти на питання, роз­глянувши слайд Взаємозв’язок легеневого і тканинного дихання  і опрацювати текст «Обмін газів у тканинах».

Очікуваний висновок. Газообмін у ткани­нах відбувається за тими самими законами фізики, що і газообмін у легенях (явище дифузії, різниця парціальних тисків). Кисень за законами дифузії переходить у тканинну рідину, де його кон­центрація нижча, а з неї — у клі­тини і відразу вступає в реакцію окиснення (схема 4.).

 

Відеоруханка

 

VІІ.  Узагальнення та закріплення нового матеріалу.

1. Робота в групах.

Розвязування компетентнісних задач.

Після розв’язування задач кожна група пояснює хід розв’язку.

Задача 1. Родина яка проживає в с.Мала Смілянка і складається з чотирьох  осіб — батьки та  двоє дітей 5 та 10 років - планує поїздку тривалістю 24 год на автомобілі марки Toyota Prius до  міста Київа і назад до с.Мала Смілянка. Проїхавши маршрут з с.Мала Смілянка до м.Київа і з м.Київа  до с.Мала Смілянка двигун внутрішнього згоран­ня  автомобіля витратив 1825 кг кисню (О₂) на кожні 100 км шляху. За добу одна людина здатна вдихнути 25 кг повітря. Як ви думаєте, скільки потрібно часу одному членові родини, щоб спожити1825 кг кисню.

Розв 'язування

1). У повітрі міститься 21% О₂, отже за добу людина вдихає 5,25 кг О₂.

Складаємо пропорцію

5,25 кг — 24 год,

                                                            1825 кг — х;

                                                             х = 8 343 год.

Відповідь: один член родини міг би дихати 1825 кг кисню за 8343 год

 

Задача2
Для того щоб жити й бути здоровим потрібно…приймати їжу, рідину, дихати свіжим повітрям.  Всім відомо, що без їжі людина може прожити 3 доби, а без повітря життя на планеті Земля не можливе. Людина має здатність видихати 18%, а вдихати на 3% менше повітря. Як ви думаєте скільки кисню для дихання необхідно учневі на 1 урок, якщо за 1хв він робить 18 дихальних рухів, поглинаючи при цьому щоразу по 500 см³  повітря.
(тривалість уроку 45 хв)

Розв 'язування

1. Потрібно знайти кількість кисню в одній порції повітря, яку вдихає учень.
   500 * 0,21 = 105 см³;
2. Знаходимо кількість кисню, яка поглинається за один дихальний рух, складаємо пропорцію.

18 : 105 = 3 : Х
Звідси:
Х = 3 * 105/18 = 17,5 см³;

3. Знаходимо  скільки кисню для дихання необхідно учневі на 1 урок.
   17,5 * 18 * 45 = 14175 см³ або 14,2 л
   Відповідь: За один урок учень споживає приблизно 14,2 л кисню.

 

 

 

Задача 3. Група учнів приїхала на екскурсію до Канівського біосферного заповідника. Чудові краєвиди, річка, ліс,чисте повітря.Під час спокійного вдиху до легенів кожного учня надходило близько 500мл повітря. У вдихуваному повітрі містився 21% кисню, а у видихуваному – 16%. Як ви думаєте, скільки кисню може спожити людина під час вдиху.

Розв 'язування
1) Визначимо кількість кисню у вдихуваному повітрі

 500 мл – 100% 

  Х мл – 21%

  Х = 500 ×21/100 =105 мл кисню у вдихуваному повітрі

2) Визначимо скільки кисню у видихуваному повітрі

500 мл- 100%

Х мл – 16%

Х = 500 × 16/100 = 80 мл

3) Визначимо скільки кисню споживає одна людина під час вдиху

105 – 80 = 25 мл

Відповідь: Одна людина під час вдиху споживає 25 мл кисню

 

Якщо не встигнемо – то ці задачі ви виконаєте вдома.

*Задача 4.

Прийшовши на урок фізичної культури учень 9 класу дізнався,що буде здавати норматив з бігу. Подолавши відстань в 100 м учень витратив 125л  повітря, але за 10-15с бігу легені учня не можуть пропустити через себе таку кількість повітря. Як ви думаєте, за рахунок  чого поповниться дефіцит повітря в учня-бігуна.

Розв 'язування

Дефіцит повітря у спринтера поповнюється після бігу. Учень протягом 2-3 хв продовжує активно дихати. Спринтерські дистанції учень долає за рахунок гліколізу і подальшого кисневого розщеп­лення.  

*Задача 5. Відомо, що гемоглобін еритроцитів бере участь у перенесенні кисню. Чи можна довести, що між цими речовинами відбувається хімічна взаємодія? Якщо так, то яким чином?

Розв 'язування

Можна. Ознаками хімічних реакцій є: виділення газу, зміна забарвлення, поява осаду, зміна темпе­ратури. У прикладі, вказаному в задачі, гемоглобін крові у результаті взаємодії з киснем змінює забарв­лення (з темно-червоного на яскраво-червоний).

 

2. Робота в групах.

• Гра «Пантоміма»

Для кожної групи  в будь-якій формі (розповідь, сценка, пантоміма) показати, як відбувається  транспорт газів в організмі людини.

 

 

 

 

• Гра «Слова»

- Як називається взаємодія молекул кисню з гемоглобіном еритроцитів?

О

К

С

И

Г

Е

М

О

Г

Л

О

Б

І

Н

- Чим визначаються напрям і швидкість дифузії?

П

А

Р

Ц

І

А

Л

Ь

Н

И

Й

 

Т

И

С

К

 

3. Евристична бесіда:

-Як відрізняється склад повітря, що вдихається та видихається?

-Яку роль відіграє дифузія в процесах газообміну?

-Які процеси відбуваються під час газообміну в легенях?

-Які процеси відбуваються під час газообміну в тканинах?

 

4.  Гра « Художник»

    Схематично зобразіть процес газообміну в легенях.

 

VІІІ. Підсумок уроку

У процесі діалогу учні самостійно формулюють висновки.

Вправа  «Складання  Т- схеми до уроку».

Я знав	Я дізнався

ІХ. Виставляння оцінок та їх аналіз

Х.  Домашнє завдання

1. Індивідуальні  творчі завдання:

1) Скласти твір-мініатюру або правила,що допоможуть визначити:

«Яке значення складу повітря для здоров’я людини і тваринного світу

2. Підготувати групам  презентації на теми:

1). «Хвороби органів дихання та їх профілактика»,

2) «Алергічні захворювання дихальних шляхів».

 

 

 

 

 

 

СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ:

Література:

• Костіков І. Ю.  Навчальна програма з біології для 6 – 9 класів/

В. В. Курсон,  С. О. Малікова,  А. В. Сиволоб, Н. В. – К.: Основа,

 2015. – 25с.

• Упатова І.П. Авторські уроки з біології.6-11 класи.-Х.: Веста:Видавництво «Ранок», 2005.-192с.
• Зверев И.Д.Книга для чтенія по анатомии, физиологии и гигикне человека: Пособие для учащихся 9 кл.ср.шк.-М.: Просвещение, 1989.-240с.
•