Урок в 8 классе, по теме "Газообмен в органах и тканях", метапредметный подход

Урок "Газообмен в легких и тканях"

Цели урока: Организация продуктивной деятельности обучающихся, направленной на достижение ими результатов:

1. Предметные:

• Формировать представление о строении и функциях верхних и нижних дыхательных путей, взаимосвязь строения и функций органов дыхания.
• Изучить процессы  газообмена  в легких и тканях.
• Углубить знания  о физиологической связи кровеносной и дыхательной систем

2. Метапредметные:  развивать инициативу, любознательность, умственную активность; вырабатывать умения мыслить, наблюдать, сравнивать, сопоставлять, делать выводы на основе эксперимента, применять теоретические знания для объяснения биологических процессов, подчеркивать взаимосвязь с другими науками: химией, физикой, математикой; продолжить формирование навыков работы с источником информации, навыков работы в группе и паре.

3. Личностные:  расширение кругозора учащихся и формирование интереса к предмету, развитие коммуникативных способностей учащихся.

Учебные задачи:

1. Способствовать развитию навыков самостоятельного приобретения знаний учащимися, обработки информации.
2.   Раскрывать взаимосвязь науки и практики.
3. Формировать навыки использовать полученные знания в быту, в повседневной жизни, в профессиональной деятельности.

Планируемые результаты обучения:

Предметные результаты:  

 (базовый уровень) учащиеся характеризуют  процессы дыхания;  регуляцию дыхательных движений; строение и функции органов дыхания;  механизм легочного дыхания, объясняют механизм кровообращения в легких и тканях; гуморальную регуляцию процесса дыхания;

 (повышенный уровень) учащиеся сравнивают и обосновывают  различие состава вдыхаемого и выдыхаемого воздуха. Применяют знания для профилактики заболеваний органов дыхания

Метапредметные и личностные результаты: создание условий для использования данных понятий в повседневной жизни, научится искать дополнительную информацию по теме, выдвигать гипотезы, строить логические цепочки рассуждения о влиянии физических упражнений на органы дыхания.

Тип урока: урок усвоения и первичного закрепления новых знаний с элементами проблемного обучения.

Используемые методы обучения:

- метод эвристической беседы (решение проблемных вопросов),

- частично-поисковый лабораторный метод (обсуждение результатов опыта)

- метод работы с дидактическими материалами

План урока

1. Организационный момент

2.      Актуализация знаний

3. Изучение нового материала:

А) дыхательные движения

Б) жизненная емкость легких

В) состав вдыхаемого и выдыхаемого воздуха (видео-опыт, беседа)

Г) газообмен в легких (анимация)

Д) газообмен в тканях (анимация)

   4. Закрепление (работа с текстом)

   5. Рефлексия

   6. Подведение итогов урока

   7. Домашнее задание

ХОД УРОКА

1. Организационный момент

Приветствие. Сообщение целей, хода урока.
Сегодня на уроке мы продолжим изучение темы: «Дыхание», объясним взаимосвязь строения органов дыхания и их функций, дыхательной и кровеносной систем. А конкретную  тему сегодняшнего урока вы узнаете чуть позже.

2. Актуализация знаний (работа в группах, в каждой группе есть эксперт, оценивающий работу каждого члена группы)

Первая группа 

 Работа с терминами (будут необходимы при изучении нового материала), объяснить значение каждого:

Дыхание 
Артерии (кровеносные сосуды, идущие от сердца)
Капилляры (мельчайшие кровеносные сосуды)
Артериальная кровь (кровь, насыщенная кислородом)
Венозная кровь  (кровь, насыщенная углекислым газом.)
Альвеолы (легочные пузырьки)
Эритроциты (красные кровяные тельца, содержащие гемоглобин.)
Гемоглобин (белковое вещество, входящее в состав эритроцита).

 Вторая группа  

Выберите правильные ответы.

Значение дыхания для организма человека:

а) Обеспечение питательными веществами,
б) Охлаждение организма
в) Поглощение кислорода
г) Выделение паров воды
д) Выделение углекислого газа
е) Освобождение энергии

Третья группа

Расположите последовательно органы, образующие воздухоносные пути, начиная с носовой полости.

1. Трахея 
2. Носовая полость
3. Гортань 
4. Бронхи
5. Носоглотка

Четвертая группа  

Вставьте пропущенные слова:

Дышать нужно через … (1). Носовая полость выстлана … (2), покрыта многочисленными … (3), которые задерживают … (4). Клетки носовой полости выделяют … (5), которая задерживают частички пыли и микробы.

По окончании работы учащиеся озвучивают результаты своей работы, оппонентами выступает следующая группа, эксперты оценивают  работы, фиксируют результаты членов группы.

3. Изучение нового материала

Учитель: Дыхание – свойство всех живых организмов. Сегодня на уроке мы продолжим изучение этого процесса, который как и все процессы в живых организмах, подчинен законам физики. Какой именно процесс лежит в основе газообмена в организме человека, вы узнаете решив  кроссворд (на каждой парте – ребята отгадывают его)
Если вы правильно отгадаете кроссворд, то по вертикали получите ключевое слово в теме урока. (диффузия)

Сообщение темы: «Газообмен в легких и тканях»

– Как вы считаете, какова цель нашего урока? (Ответы ребят)

Учитель: (по ходу объяснения учащиеся заполняют индивидуальные опорные схемы)

1) Дыхательные движения обеспечивают вдохи и выдохи, то есть попеременные увеличения и уменьшения объема легких (механизм дыхательных движений, защитные дыхательные рефлексы, спокойное и глубокое дыхание, грудной и брюшной тип дыхания)

2) Показатели дыхания:

- дыхательный объем легких 0,5 л в спокойном состоянии

- дополнительный объем после спокойного вдоха можно еще вдохнуть 1,5 л воздуха

-резервный объем после спокойного выдоха можно еще выдохнуть 1,5 л воздуха

-жизненная емкость легких = 3,5 л

- остаточный объем около 1 -1,2 л воздуха всегда есть в легких (для чего?)

3) Человек дышит атмосферным воздухом, который состоит из смеси газов. Как вы считаете – одинаков ли состав воздуха, который мы вдыхаем и состав воздуха, который мы выдыхаем. (Учащиеся отмечают, что состав вдыхаемого и выдыхаемого воздуха различен)
– Подтвердим это опытным путем.

Видео - опыт СО₂ и известковая вода

 Эвристическая беседа:

– Как изменилась вода в пробирках? (В одной из пробирок она стала мутной).
– В какой пробирке вода помутнела? (В которую попадал выдыхаемый воздух).
– Какой можно сделать вывод? (В выдыхаемом воздухе содержится вещество, которое вступило в реакцию с известковой водой.)
– Как вы думаете, что это за вещество? (Углекислый газ).

Обратимся к слайду «Состав вдыхаемого и выдыхаемого воздуха» – Проанализируйте данные таблицы, сравните, сделайте вывод о составе вдыхаемого и выдыхаемого воздуха.

Беседа (каждая группа получает задание по таблице)

Первая группа как изменяется состав вдыхаемого и выдыхаемого воздуха?

Вторая группа какой физический процесс обеспечивает газообмен? Почему?

Третья группа о чем свидетельствует состав альвеолярного воздуха?

Четвертая группа сколько кислорода усваивает ученик за 1 урок?

Учитель: Каково процентное содержание кислорода и углекислого газа во вдыхаемом и выдыхаемом воздухе? 
– Как количественно изменяется состав выдыхаемого и вдыхаемого воздуха?

Газ	Вдыхаемый воздух	Выдыхаемый воздух
Кислород
Углекислый газ
Азот	79,03	79,07

– Распределите цифры правильно: 16,3 %, 0,03 %, 20,9 %, 4 % (на бронхиальном дереве)
Учащиеся: Из таблицы видно, что в выдыхаемом воздухе увеличивается количество углекислого газа почти на 4%, а во вдыхаемом воздухе увеличивается количество кислорода почти на 5%.

Учитель: Как же это происходит? Почему в выдыхаемом воздухе увеличивается количество углекислого газа и уменьшается количество кислорода? (Проблемный вопрос)
Ответить на этот вопрос вы сможете, когда познакомитесь с тем, как осуществляется газообмен в организме.

Показываем флешанимацию «Газообмен в легких и тканях»

Учитель: Какое физическое явление лежит в основе газообмена? Что называется диффузией? (Диффузия – физическое явление, когда молекулы любого газа, если их концентрация велика, стремятся проникнуть сквозь проницаемые для них оболочки туда, где их концентрация мала.)

Ученики могут сразу и не ответить на вопрос, тогда обсудить вопрос при работе с текстом.

Учитель: Как же протекает процесс газообмена в легких и тканях? Об этом вы узнаете, поработав с текстом.

Работа в группах с текстом:

1,3 группа: «Газообмен в легких»
2 ,4 группа: «Газообмен в тканях»

Газообмен в легких

 Прочитайте всю информацию. Ответьте на вопросы.

Между воздухом в легких и кровью происходит газообмен. Важнейший механизм газообмена - диффузия. Рассмотрим диффузионный газообмен в альвеолах легких.
В воздухе легочных альвеол мало углекислого газа и много кислорода. Кровь в  капиллярах, оплетающих легочные альвеолы, поступила из правого желудочка сердца. Это венозная кровь, содержащая много углекислого газа.
Молекулы углекислого газа покидают кровяное русло, где их концентрация велика и перемещаются в альвеолярный воздух. В венозной крови мало кислорода, поэтому его молекулы стремятся покинуть альвеолы и перейти в кровяное русло. Ставшая артериальной, кровь покидает альвеолы. В альвеолярном воздухе после этого изменилось содержание дыхательных газов – стало меньше кислорода и больше углекислого газа. Интенсивность диффузии падает.
Чтобы поддерживать уровень диффузии, необходимо поддерживать в альвеолах концентрацию кислорода достаточно высокой, а концентрацию углекислого газа достаточно низкой. Для этого необходимо часто менять отработанный воздух на свежий. Это и определяет ритм нашего дыхания

1. Какой физический процесс лежит в основе газообмена?

Важнейший механизм газообмена …

2. Где происходит легочной газообмен?

Легочной газообмен происходит…

3. Какая кровь поступает в легочные капилляры?

В легочные капилляры поступает…

4. Что происходит с кровью в легочных капиллярах?

5. Какая кровь покидает легочные капилляры?

Легочные капилляры покидает…

6. Почему со временем падает интенсивность диффузии?

7. Что происходит с кровью при легочном дыхании?

При легочном  дыхании кровь в капиллярах альвеол   насыщается ___________________ и отдает ____________________, из __________________ превращается в _________________________.

Учитель: Результатом газообмена в легких стало превращение венозной крови в артериальную. А для чего нужен кислород нашему организму? (Для обмена веществ) 
Чтобы в нашем организме проходили реакции обмена веществ, кислород с током крови должен попасть в каждую клетку нашего тела. Этому способствует газообмен в тканях

Газообмен в тканях

Прочитайте всю информацию. Ответьте на вопросы.

Тканевое дыхание также осуществляется благодаря диффузии.
В капиллярной сети тканей кровь отдает кислород и поглощает углекислый газ. Кислород непрерывно расходуется для получения энергии в клетках. Поэтому в тканях кислорода мало.
Из кровяного русла кислород поступает в межклеточную жидкость, а оттуда в клетки.
Углекислый газ непрерывно образуется в результате обмена веществ. Поэтому в клетках его много. Он поступает в тканевую жидкость, а из нее – в кровь.
Здесь углекислый газ частично захватывается гемоглобином, а частично растворяется или химически связывается солями плазмы крови. Венозная кровь уносит его к сердцу, а затем к легким. Чем больше работа, выполняемая каким-либо органом, тем больше ему требуется кислорода. Поэтому, например, при физической работе, когда интенсивно сокращаются мышцы, одновременно усиливаются дыхание и деятельность сердца.

1. Благодаря чему осуществляется тканевое дыхание?

Тканевое дыхание осуществляется благодаря …

2. Почему в тканях мало кислорода?

В тканях мало кислорода, потому что…

3. Почему в тканях много углекислого газа?

В тканях много углекислого газа потому что, потому что…

4. Что происходит с кровью при тканевом дыхании?

При тканевом дыхании кровь в капиллярах тканей большого круга кровообращения насыщается ___________________ и отдает ____________________, из __________________ превращается в _________________________.

– Выполните задание, осуществите самоконтроль. Запишите результат «+» или «–».

Обсуждение результатов работы в виде переклички 1и 3 групп , 2 и 4 групп

По ходу обсуждения ученики заполняют таблицу

Процесс	Где происходит?	Что проникает в кровь?	Что выходит из крови?	Физическая причина	В каком круге кровообращения	Превращение крови
Газообмен в легких
Газообмен в тканях

Беседа

1. В чем сходство и в чем отличие процесса газообмена в легких и тканях? 
Сходство заключается в том, что в обоих случаях газообмен осуществляется через стенки капилляров за счет диффузии. Отличие заключается в том, что во время газообмена в тканях гемоглобин отдает кислород в клеткам, забирает углекислый газ, и кровь становится венозной, а в легких происходит обратный процесс – углекислый газ из венозной крови через стенки альвеол попадает в дыхательные пути и внешнюю среду, а кислород тем же путем поступает в кровь, которая становится артериальной и вступает в соединение с гемоглобином.

2. Какие системы внутренних органов связаны между собой? (Дыхательная и кровеносная)

Обобщаем сказанное , формулируем выводы

Выводы:

1. В основе газообмена в легких и тканях лежит процесс диффузии. (Газы перемещаются из области большей концентрации в область меньшей концентрации)
2. Кислорода много в альвеолах и мало в капиллярах, углекислого газа, наоборот, мало в альвеолах и много в капиллярах.
3. В легких кислород через тонкие стенки альвеол и капилляров поступает из воздуха в кровь, а углекислый газ из крови в воздух. Кровь становится артериальной (малый круг кровообращения).
4. В тканях кислород поступает из крови в тканевую жидкость, затем в клетки, а углекислый газ из тканей переходит в кровь. Кровь становится венозной (большой круг кровообращения).

4. Закрепление

Каждому ученику выдается тест ( приложение 1)

5. Рефлексия

Оцените свою работу на уроке:

1. Удовлетворены ли вы результатом своей работы на уроке?
2. Появился ли интерес к содержанию урока?
3. Возникла ли на уроке атмосфера сотрудничества?

             да                    нет                 не знаю

6. Домашнее задание

1. Параграф 21, стр. 97 ответить на вопросы , вопрос в разделе «Подумайте» письменно.

Темы сообщений (опережающее задание) (по желанию)

1. История открытия и борьба с туберкулезом.
2. Влияние курения на органы дыхания и весь организм.
3. Окружающая среда и здоровье человека.
4. Болезни, передающиеся через воздух, и их профилактика.
5. Влияние физических упражнений на органы дыхания. 
6. Можно предложить свою тему реферата.

7. Выставление оценок за урок