Интегрированный урок биология и физика по теме "Изучение работы органов кровообращения".

Разработка интегрированного урока выполнена учителем биологии Николаенко Светланой Петровной и учителем физики Девятовым Александром Павловичем.

Тема: Изучение работы органов кровообращения.

Интегрированный урок по теме « изучение работы кровеносной системы» проводится 8 А пилотном классе.

По результатам проверки в конце учебного года была выявлена западающая тема «Работа органов кровообращения». Так как материалы по этой теме представлены в ГИА поэтому проводится урок по повторению данной темы.

Класс по результатам проверки условно разделили на 2 группы.

1-ая группа усвоила целиком изучаемый учебный материал, а вторая с пробелами в знании этой темы. В результате такого уровня усвоения учебного материала были сформированы 2 группы. Первой группе будет предложено задание экспериментальной деятельности с применением ИКТ оборудования, а второй с применением ИКТ повторить предыдущий изученный материал по электронному учебнику с использование рисунков, анимации, текста, мини тестов по рассматриваемым отдельным вопросам темы. (см. приложение инструкция №2)

Педагогическая цель: закрепление изученного учебного материала по различным разделам биологии и физике.

Задачи урока:

Образовательная: способствовать формированию у учащихся знаний по различным разделам биологии и физики. Устанавливать связь между отдельными темами этих предметов. Научиться использовать полученные знания на практике.

Развивающая: продолжить формировать умения систематизировать и выделять главное, существенное, устанавливать причинно-следственные связи, способствовать развитию воображения, устанавливать связь теории с практикой.

Воспитательная: способствовать формированию сочетания индивидуальных, групповых и коллективных видов деятельности.

Тип, вид урока: для изучения данной темы был выбран интегрированный тип урока. Это позволит учащимся понять процессы происходящие в организме человека с точки зрения биологии и физики.

Планируемые результаты: учащиеся научатся получать знания, используя различные виды деятельности и использовать эти знания для проведения экспериментально-исследовательских работ.

Личностные результаты: будут сформированы: различные навыки обучения; приобретён опыт работы с ИКТ (по программе один компьютер, один ученик), а также лабораторным оборудованием по физике и биологии; навыки основ моделирования процессов.

Универсальные учебные действия: метапредметный результат предполагает формирование умений - устанавливать причинно-следственные связи, строить логическое рассуждение, умение самостоятельно планировать пути достижения целей, умение работать с современными ИКТ оборудованием применять полученные знания на практике.

Формы и методы обучения: фронтальные, индивидуальные, групповые, исследовательские.

Методы: словесные, наглядные, практические, дедуктивные.

Понятия и термины: виды сосудов, тонометр, гипертония, скорость движения, частота пульса, теплообмен, газообмен.

Организационная часть:

Учащиеся делятся на группы по результатам предварительной проверке по темам: «Движение крови по сосудам», «Органы кровообращения», «Закон Бернулли», «Давление в жидкостях и газах», «Сообщающиеся сосуды», «Измерение давления в жидкостях и в газах», «Теплообмен».

Ход интегрированного урока по биологии и физике.

На столе расположены несколько предметов (яблоко (красное), трубки, сосуд с красной жидкостью)

Учитель биологии: Какая ассоциация возникает у вас, при виде этих предметов с органами человека?

Предполагаемые ответы: яблоко - сердце, трубки – сосуды, жидкость - кровь

Учитель биологии: Как называется система состоящая из сердца, крови и различных сосудов в организме человека?

Предполагаемые ответы: кровеносная система или система кровообращения.

Учитель физики: Добавляет на стол два прибора тонометр и секундомер.

Вопрос: Как вы думаете, для чего нужны эти физические приборы?

Предполагаемые ответы: для измерения давления крови, для измерения числа сокращений сердца, для измерения пульса.

Учитель физики: Для чего необходимо измерять давление крови, пульс.

Предполагаемые ответы: измерение делают для того чтобы контролировать работу кровеносной системы, для изучения ее работы.

В вашем классе после прохождения медосмотров, анализ результатов показал, отклонения от нормативных показателей. Чем могут быть вызваны эти изменения.

Учитель биологии: И так, у нас есть условные модели, входящие в кровеносную систему и физические приборы. Использую эти физические приборы, электронный учебник, оцените своё состояние организма через работу органов кровообращения Попробуйте сформулировать цель нашего урока.

Предполагаемые ответы: исследование работы кровеносной системы человека.

Для организации последующей работы передаём слово экспертам. Эксперты сообщают задания группам.

Представляются ЭКСПЕРТЫ

Задание группы №1: Определить давление и пульс каждого члена группы, заполнить таблицу. Сравнить полученные данные со значениями среднестатистического человека возраста 13-14 лет. Сделать вывод и ответить на вопросы. Выбрать делегата который доложит результаты работы и сделает вывод.

Предполагаемый вывод: Данные результатов измерения показывают, то что кровеносные системы участников группы имеют разные параметры давления и пульса. Результат сравнения с нормативными показаниями для данного возраста говорят о том, что у отдельных членов группы отклонения давления и пульса вызывают тревогу. Необходимо произвести более тщательное исследования в медицинском учреждении.

Читают вопросы и дают ответы.

В каждом ноутбуке данной группы размещается пустая таблица и даются дополнительные вопросы

Задание группы №2: Собрать из предложенных предметов модель кровеносной системы человека. Объяснить, почему в капиллярах кровь течет с меньшей скоростью, чем в крупных сосудах. (аорте, венах, артериях). По закону Бернулли о неразрывности струи ( Во сколько раз сечение сосуда больше во столько раз скорость течения жидкости в этом сосуде меньше и наоборот ) Нарушается ли физический закон Бернулли о неразрывности струи.

Для объяснения движения крови в сосудах познакомимся с законом Бернулли. Он еще называется законом непрерывной струи.

υ_{1 υ2}

S₁ S₂

V₁ =V₂; V₁= υ₁·S₁·t; V₂= υ₂·S₂·t; → υ₁·S₁= υ₂·S₂; υ₂= υ₁·S₁/ S₂

Через разные сечения трубы за одно и то же время проходят одинаковые объемы жидкости. Отсюда получается, что там где сечение трубы больше, скорость течения жидкости меньше и наоборот, там где сечение трубы меньше, то там скорость течения жидкости больше. Чем больше скорость движения жидкости, тем большее давление производит жидкость на стенки сосуда.

Рассмотрим таблицу.

№ п/п	Сосуды	Диаметр мм	Скорость см/с	Давление мм. рт. ст.
1	Аорта	20	50	50-150
2	Артерии	5-10	20-50	80-20
3	Артериолы	0,1-0,5	1-20	50-20
4	Капилляры	0,5-0,01	0,05-0,1	20-10
5	Венулы	0,1-0,2	0,1-1	10-2
6	Вены	10-30	10-20	/-5/-/+5/

Посмотрите на данные таблицы и постарайтесь объяснить почему при уменьшении диаметра сосуда скорость крови движущейся по ним уменьшается. Противоречат ли эти данные закону Бернулли о неразрывности струи. Для правильного вывода посмотрите на модель кровеносной системы человека.

В каждом ноутбуке данной группы размещается закон Бернулли, дополнительные вопросы

Предполагаемые ответы: Закон не нарушается так как для ответа на этот вопрос необходимо помнить что общая площадь сечения всех капилляров намного больше чем площадь сечения аорты, вены или артерии, поэтому скорость крови в капиллярах меньше.

Задание группы №3: Нарушение кровообращения при наложении жгута.

Оборудование и материалы

• Портативный компьютер Nova5000

• Датчик температуры

• Прочная нить или тонкий шнур длиной около 40-60 см

Ход эксперимента

1. Приступайте к выполнению опыта

2. Начинайте регистрацию данных. Для этого нажмите кнопку СТАРТ на панели инструментов.

3. Записывайте данные не менее 30 с.

4. Не прекращая записи данных, быстро и туго обмотайте два пальца (каждый отдельно, большой и указательный) ниткой.

5. Продолжайте запись, отмечая внешние признаки нарушения кровообращения (покраснение, а затем и посинение покровов, снижение чувствительности) не более 7-10 минут.

6. Не прекращая записи быстро снимите нитку.

7. Дождитесь стабилизации показаний датчика и остановите регистрацию нажав кнопку стоп.

8. Сохраните полученные данные нажав кнопку сохранить

Анализ результатов

1. Если график оказался слишком «шумным» нажмите «сгладить» +

2. Рассмотрите график и сравните температуру в начале опыта с минимальной температурой и температурой в конце опыта.

3. Отметьте на графике моменты наложения и снятия перетяжки:

Сделайте вывод о влиянии скорости движения крови по сосудам и теплоснабжения отдельных частей тела в которых протекает кровь

Вопросы:

Задание группы №4: Влияние физической нагрузки на частоту пульса и давления человека (в предложенной группе выбирают тренированного человека и нетренированного)

Найдите зависимость частоты пульса от нагрузки человека с помощью микро лаборатории «Архимед» и сделайте вывод о том, как зависит частота ударов сердца при увеличении физической нагрузки человека.

1. Подключите датчик числа ударов к микро лаборатории.

2. Закрепите датчик на пальце руки.

3. Определите число ударов пульса в спокойном состоянии и данные запишите в таблицу.

4. Сделайте 10 приседаний и показания запишите в таблицу.

5. Сделайте 20 приседаний и показания запишите в таблицу.

№ опыта	Число приседаний	Частота пульса
1	0
2	10
3	20

По результатам работы сделайте вывод о том, как зависит пульс человека от физической нагрузки. Постарайтесь объяснить такую зависимость.

Отчет представителей групп по проделанной работе.

Заключение.

Эксперт завершает работу группы №1, №2,№3,№4 . Анализ оценки работы группы производится по оценочным листам. Согласно обработке результатов самооценки, итоговая оценка выставляется хорошо, но требуются разъяснения некоторых вопросов

ЭКП. Эксперт завершает работу группы №5. Анализ оценки работы группы производилась с помощью компьютера, результат следующий. (Сообщает по количеству оценок).

Выскажите своё мнение, что получилось, а какие вопросы вызвали затруднения.

Какой вид деятельности Вы выбираете для решения этих трудностей.

Учитель биологии:

Вопрос 1. Между какими предметами во время выполнения работы вы наблюдали связь?

Вопрос 2. Выскажите свое мнение о том, можно ли изучать биологические процессы без использования физических закономерностей и физических приборов

Учитель физики: проанализируйте все виды вашей деятельности на уроке и предложите тему урока?

Предполагаемый ответ ( все мы изучали работу кровеносной системы и поэтому предлагаем тему исследование работы кровеносной системы)

Домашнее задание: Домашнее задание по выбору (смотри приложение №1 тестирование)

ПРИЛОЖЕНИЕ

№1. Тестирование (домашняя работа)

1.Рассмотрите характер движения сердца и подберите правильное слово характеризующее это движение?

А) конвульсия; Б) ритмичность; В) беспорядочность

2. С помощью какого физического закона можно объяснить движение крови в сосудах?

А) Гука; Б) Бернулли; В) Архимеда

3.Что заставляет кровь двигаться по сосудам?

А) разность давления в сосудах; Б) разность высоты тела;

В) сила тяжести

4.Что препятствует движению крови по сосудам?

А) бляшки, тромбы Б) эластичность сосудов;

В) увеличение физической нагрузки

5. Найдите соответствие между сокращениями сердечной мышцы и регулирующими её веществами:

А) адреналин; 1) учащают сокращение сердечной мышцы;

Б) ионы калия; 2) урежают сокращение сердечной мышцы;

В) ионы кальция;

Г) симпатическая часть нервной системы;

Д) парасимпатическая часть нервной системы

А	Б	В	Г	Д
1	2	1	1	2

6.В каких сосудах низкое давление, поэтому передвижению крови способствуют клапаны?

А) капилляры; Б) вены; В) артерии; Г) венулы

7.В каком круге кровообращения происходит насыщение крови кислородом?

А) малом; Б) большом; В) среднем

8. При обследовании у больного были обнаружены тромбы в нижних конечностях:

Наиболее вероятная причина этого:

А) чрезмерное употребление растительной пищи;

Б) чрезмерное употребление животной пищи;

В) чрезмерное употребление воды

№2. Инструкция работы группы №5:

1. Откройте на рабочем столе электронный учебник Биология. Человек.

2. Приступите к работе ГАЛЕРЕЯ раздел Интерактивные рисунки

3. Откройте в уроке 1-10 рисунок №10. Внимательно рассмотрите и изучите текст.

4. Вернитесь в раздел Интерактивные рисунки урок 11-20 рисунок №20. Повторите те же действия. Сделайте вывод.

5. Вернитесь в раздел, Интерактивные рисунки урок 31-40 рисунок №32 и ознакомьтесь, с предложенным заданием выполняя действия.

6. Вернитесь в раздел Интерактивные рисунки урок 41-50 рисунок №43 и повторите ту же работу по изучению материала.

7. Вернитесь на рабочий стол откройте тесты и закрепите материал на практике.

8. Выполненное задание зарегистрируйте у эксперта.

9. При отчёте выскажите своё мнение о проделанной работе.

Список литературы:

1. Программа для общеобразовательных школ, гимназий, лицеев. Биология 5-11 классы. 2-е изд., стереотип. М.: Дрофа, 2000.

2. Воронин Л.И., Мали Р.Д. Методика проведения наблюдений по анатомии, физио-логии и гигиене человека. М.: Просвещение, 1983.

3. Никишев А.И. Школьный практикум. Биология. М.: Владос, 2001.

4. Сонин Н.И., Сапин М.Р. Биология. Человек. 8 класс. М.: Дрофа, 2002.

5. Никишов А.И. Биология: конспективный курс. М.: Дрофа, 2002.

6. Богоявлинская А.Е. Активные формы и методы обучения биолога. М.: Просвеще-ние, 1996.

7. Каменский А.А., Маклакова А.С., Соколова Н.А. Единый государственный экза-мен. Биология: типовые тестовые задания 2003. М.: Экзамен, 2003.

8. А.В. Пёрышкин Физика: 7 класс М.: Дрофа, 2015.

9. А.В. Пёрышкин Физика: 8 класс М.: Дрофа, 2014.

10. А.В. Пёрышкин Физика: 9 класс М.: Дрофа, 2015.

11. А.В. Пёрышкин Сборник задач по физике: 7 – 9 класс М.: Экзамен, 2011.

12. В.А. Волков Тесты по физике: 7-9 класс М.: Вако, 2012.

13. А.В. Пёрышкин, Н.А. родина. Пособие для учителя. М.: Просвещение,2008.