Конспект урока на тему "Биологические ритмы и их значение"

Конспект урока на тему «Биологические ритмы и их значение»

Учитель: Попова Наталия Вячеславовна.

Предмет: Естествознание (биология)

Класс: 10

Технология: оптимизация учебного процесса.

Тип урока: объяснение нового материала.

Форма урока: полилог

Тема урока: «Биологические ритмы и их значение».

Дидактическая цель урока: создать условия для осознания и осмысления блока новой информации

Задачи урока:

Образовательные: создать условия для продолжения формирования у учащихся понятия биоритмов и их значения.

Развивающие: создать условия для развития логического мышления, речи, самостоятельности суждений при работе с научными фактами, результатами лабораторной работы, обсуждении гипотезы, формулировании выводов.

Воспитательные: продолжить формирование естественнонаучного мировоззрения через содержание предмета, способствовать воспитанию интереса к знаниям, творческой активности через систему самостоятельной работы.

План урока

Оборудование: видеомагнитофон, дидактические материалы.

Литература к уроку:

1. Захаров В.Б. и др. Общая биология.10 класс. Учебник для общеобразовательных учреждений. М. Дрофа, 2005г

2. Величковский Б.Т. и др. Здоровье и окружающая среда. Учебное пособие для учащихся 9 классов. М. НПЦ «Экология и образование», 1992г.

3. Ягодинский В.П. Ритм, ритм, ритм. М. Знание, 1985г.

4. Грин Н и др. Биология. 2 том. М. Мир, 1993г.

5. Ердаков В.Б. и др. Биологические ритмы и принципы синхронизации в экологических системах. Томск. Томский университет, 1991г.

6. Фёдорова М.З. и др. Экология человека. Учебное пособие для учащихся 8 класса общеобразовательных учреждений. М. «Вентана-Граф», 2003г.

Биологические ритмы и их значение.

1. Организационный момент.

2. Основная часть.

Целеполагание и мотивация.

Посмотрите фрагмент фильма и определите тему нашего урока. (Фильм «Часы Линнея»).

Таким образом, тема нашего урока «Биоритмы и их значение».

Какие цели можно поставить к сегодняшней теме?

Какова личностная значимость данной темы?

Актуализация.

Безусловно, что вы уже встречались с определением биоритмов. Предложите, какие ключевые слова должны быть в определении, попытайтесь сформулировать его.

Давайте запишем определение. Биоритмы – это периодические изменения функций живых организмов.

Приведите примеры известных вам биоритмов.

Первичное усвоение материала.

Существует несколько классификаций биоритмов, например, по периодичности. Послушайте материал и запишите.

Виды биоритмов.

1. Высокочастотные, с периодом от доли секунды до получаса. Например, сердечный цикл с периодичностью 0,8 с.

2. Средней частоты, с периодом от получаса до 20-28 часов. Например, периоды смены сна и бодрствования в течение суток.

3. Низкой частоты, с периодом от нескольких дней до несколько лет. Например, разная ширина годичных колец у деревьев.

Сейчас вы услышите сообщение одноклассника, содержащее сведения о видах биоритмов. Запишите дополнительные примеры биоритмов.

Доказательством существования биоритмов можно с помощью простых исследований, которые может провести дома каждый. Ваш одноклассник уже провёл дома исследование своих биоритмов и сейчас расскажет о ходе и результатах своей работы. (Приложение 1).

Осознание и осмысление учебной информации.

Таким образом, жизнь человека связана с определёнными биоритмами. Например, в настоящее время существует гипотеза «Трёх ритмов». На её основании по дате рождения человека можно определить благоприятные и неблагоприятные, т.е. опасные для жизни дни. Прочитайте гипотезу и выскажите своё мнение по поводу её достоверности. Какое значение может иметь данная гипотеза? (Приложение 2).

Первичное закрепление учебного материала.

Давайте подведём итог. С помощью предоставленной вам информации сформулируйте и запишите значение биоритмов.

(Приложение 3).

Давайте проверим ваши записи.

Значение биоритмов.

1. В природе:

а) механизм регуляции функций организма и поддержан6ие гомеостаза;

б) биоритмы необходимы для адаптации организмов к условиям среды.

2. В жизни человека:

а) профилактика, диагностика и лечение заболеваний;

б) использование в сельском хозяйстве для получения больших урожаев у растений и большей плодовитости у животных;

в) для оптимальной организации труда и отдыха.

На основании материала сегодняшнего урока можно прийти к следующим общим выводам. Запишите их.

1. Ритмичность – свойство живого.

2. Согласованность ритмов обеспечивает единство организма.

3. Биоритмы связывают живую и неживую природу.

Давайте обсудим, как вы их понимаете.

3. Постановка домашнего задания.

Подготовьте к следующему занятию рассказ по записям о сущности биоритмов. Докажите письменно достоверность сделанных выводов. Желающие могут проделать лабораторную работу и сдать отчёт на оценку.

4. Подведение итогов урока.

Достигли ли мы целей урока?

Что нового вы узнали?

Какой вид работы на занятии вам больше понравился и почему?

По каким вопросам темы вам хотелось бы получить дополнительную информацию?

Приложение 1.

Виды биоритмов.

Все живое на нашей планете несет отпечаток ритмического рисунка событий, характерного для нашей Земли. В сложной системе биоритмов, от коротких - на молекулярном уровне - с периодом в несколько секунд, до глобальных, связанным с годовыми изменениями солнечной активности живет и человек.

Биоритмы высокой частоты имеют периоды от долей секунды до нескольких минут. Это, например, ритмы давления, биения сердца, артериального давления, биохимические реакции, биоэлектрические явления в нервных клетках. Эти ритмы связаны с процессами внутри организма, то есть имеют физиологические причины.

Остальные ритмы по длительности совпадают с каким-либо естественным ритмом окружающей среды. К ним относятся суточные, сезонные (годовые), приливные и лунные ритмы.

Благодаря этим ритмам, организм ориентируется во времени и заранее готовится к ожидаемым условиям существования. Так, некоторые цветки раскрываются незадолго до рассвета, как будто зная, что скоро взойдет солнце. Многие животные еще до наступления холодов впадают в зимнюю спячку или мигрируют. Размножение живых организмов связано с лунной периодичностью. Месячные половые циклы встречаются у многих животных. Брачная активность связана с лунной периодичностью у некоторых птиц, буйволов, лесных крыс. Солнечная активность стимулирует размножение микроорганизмов и появление эпидемий, инфекционных болезней (чума, менингит и др.) она имеет средний период 11,1 лет.

Таким образом, ритмы служат организму как биологические часы.

Центральное место среди ритмических процессов занимает околосуточный ритм. Он является видоизменением суточного ритма с периодом 24 часа, протекает в постоянных условиях и принадлежит к свободно текущим ритмам. Период околосуточных ритмов длится у растений 23-28 часов, у животных 23-25 часов. Поскольку организмы обычно находятся в среде с циклическими изменениями ее условий, то ритмы организмов затягиваются этими изменениями и становятся суточными.

Суточным колебаниям оказались подвержены содержания различных веществ в тканях и органах, например, глюкозы, натрия и калия в крови, плазмы и сыворотки в крови, гормонов роста и др. По существу, в околосуточном ритме колеблются все показатели нервной, мышечной, сердечно-сосудистой, дыхательной и пищеварительной систем.. Всего к настоящему времени у человека выявлено около 500 функций и процессов, имеющих околосуточную ритмику. Все ритмы определенным образом связаны друг с другом, образуя единую, согласованную во времени ритмическую систему организма. Эта система отражает взаимосвязанный ход околосуточных ритмов различных функций у человека, что дает врачам и физиологам ценный материал для диагностики болезней и прогнозирования состояния пациентов. Приведем некоторые типичные характеристики околосуточной системы здорового человека. Масса тела достигает максимальных значений в 18-19 часов, температура тела - в 16-18 часов, частота сердечных сокращений - в 15-16 часов, частота дыхания - в 13-16 часов. Нарушения ритма сна и бодрствования может привести не только к бессоннице, но и к расстройству сердечно - сосудистой, дыхательной и пищеварительной систем. Поэтому так важно соблюдать режим дня. Биоритмы интенсивно исследуются специалистами в области космической биологии и медицины, так как при освоении новых планет космонавты будут полностью лишены обычных ритмов среды.

Биоритмы организма - суточные, месячные, годовые - практически остались неизменными с первобытных времен и не могут угнаться за ритмами современной жизни. У каждого человека в течение суток четко прослеживаются пики и спады важнейших жизненных систем. Важнейшие биоритмы могут быть зафиксированы в хронограммах. Основными показателями в них служат температура тела, пульс, частота дыхания в покое и другие показатели, которые можно определить только при помощи специалистов. Знание нормальной индивидуальной хронограммы позволяет выявить опасности заболевания, организовать свою деятельность в соответствии с возможностями организма, избежать срывов в его работе.

Приложение 2.

Лабораторная работа

Тема. Оценка суточных изменений некоторых физиологических показателей

Цель: изучить изменения в деятельности внутренних органов и систем в зависимости от времени суток.

Оборудование: медицинский термометр, часы с секундной стрелкой или секундомер. Ход работы

1. В выходной день или во время каникул, начиная со времени пробуждения и до отхода ко сну через каждые 1-2 ч в одном и том же положении тела (лучше сидя) определите у себя температуру тела и частоту пульса.

2. Результаты запишите в заранее подготовленный протокол.

3. После проведения исследования постройте графики (используя разные цвета) изменения этих показателей в течение дня. По горизонтальной оси отложите время, по одной вертикальной оси - частоту пульса, а по другой — температуру тела. В качестве примера используйте предложенный график (рис.1).

Р
ис.1.

Изменение физиологических функций в течение дня

4. Определите, в какое время дня регистрируются наиболее высокие и в какое — наиболее низкие величины частоты пульса и температуры тела. Совпадают ли суточные изменения этих показателей? Объясните полученные результаты.

Приложение 3.

Гипотеза «Трех ритмов»

В последние годы широкую популярность приобрела гипотеза "трех ритмов", в основе которой лежит гипотеза о полной независимости многодневных ритмов как от внешних факторов, так и от возрастных изменений самого организма. Пусковым механизмом этих исключительных ритмов является только момент рождения (по другим вариантам - момент зачатия) человека. Родился человек, и возникли ритмы с периодом в 23, 28 и 33 суток, определяющие уровень его физической, эмоциональной и интеллектуальной активности. Графическим изображением этих ритмов является синусоида. Однодневные периоды, в которые происходит переключение фаз ("нулевые" точки на графике) и которые якобы отличаются снижением соответствующего уровня активности, получили название критических дней. Если одну и ту же "нулевую" точку пересекают одновременно две или три синусоиды, то такие "двойные " или "тройные " критические дни особенно опасны.

НАУЧНЫЕ ФАКТЫ.

1. В середине лета, не смотря на благоприятную температуру и обилие осадков, рост многих растений замедляется и полностью прекращается. В конце лета и ранней осенью у птиц и млекопитающих начинается осенняя линька, перелетные птицы сбиваются в стаи. Ещё до прихода устойчивых морозов в природе наступает период зимнего покоя. Определяет наступление этих явлений изменение длины светового дня.

2. Установлено, что строгое соблюдение режима кормления новорожденного ребенка ускоряет становление у него околосуточной ритмичности. При дефиците внимания со стороны матери ритмы сна-бодрствования у младенца становятся менее регулярными, что вызывает опасность возникновения заболеваний. В целом околосуточная система человека формируется вплоть до периода полового созревания. Старение же представляется биоритмологам как постепенная утрата ритмов. Отсутствие биоритмов не совместимо с жизнью.

Обнаружены биологические ритмы чувствительности организмов к действию химических факторов (среди них лекарственные средства). Известно, что эффективность применения лекарств зависит от фаз биологических ритмов функционирования организма и от состояния его временной организации, изменяющейся при развитии болезни.

Человек наиболее устойчив к болезням в декабре – январе, менее устойчив ­ в августе, к стрессу чувствителен больше осенью и меньше весной.

3. У каждого человека в течение суток четко прослеживаются пики и спады важнейших жизненных систем. Основными показателями в них служат температура тела, пульс, частота дыхания в покое и другие показатели. В связи с этим надежность и эффективность ночного труда, в частности, в сфере критических профессий (космонавты, летчики, операторы), зависит от оптимизации распорядка труда и отдыха, от установления периодов наибольшей и наименьшей поражаемости человека различными повреждающими факторами.

У учащихся наблюдаются суточные показателей памяти, внимания, образного и конкретного мышления.

4. Искусственные изменяя сезонных циклов освещения и температуры, приводят к массовому цветению и плодоношению растений в теплицах, высокой плодовитости животных. Предпосевная обработка семян холодом позволяет достигать колошения озимых культур при весеннем посеве, а также цветения и плодоношения уже в первый год многих двулетних растений.

Увеличивая длину светового дня, удается повысить яйценоскость птиц на птицефермах.

У насекомых можно выделить время наименьшей и наибольшей устойчивости к действию ядохимикатов.

Иллюстрация биоритмов (как раздаточный материал на каждую парту)

7