Transcript Document

Методическая разработка
Планирование
курса биологии 8 класса «Человек»
по темам: «Кожа» и
«Дыхательная система»
с использованием цифровой лаборатории
«Архимед»
Работу составили:
Учитель биологии ЦО «Самбо-70»
Косырева Наталья Алексеевна
Учитель биологии ЦО № 429
Микитюк Инна Сергеевна
«Только те знания, которые добыты
исследовательским путем, становятся
прочно усвоенными и осознанными,
образующими научную картину мира в
сознании ребенка».
Н.М. Верзилин,
1955 г.
Цели работы
Учебная:
1. Использование данной методической разработки для повышения
мотивации у учащихся и усвоения учебного материала.
2. Применение некоторых тем разработки для организации
факультативных занятий.
Развивающая:
1. Развитие у учащихся критического мышления, умения обобщать и
прогнозировать.
2. Интегрирование курса биологии с информационными
технологиями.
Воспитывающая:
1. Формирование ответственного отношения к вопросам сохранения и
поддержания своего здоровья.
2. Воспитание бережного отношения к используемому оборудованию.
Используемое оборудование
Персональный компьютер (для обработки и
оформления результатов), цифровая
лаборатория: портативный компьютер Nova
с набором датчиков.
В комплекте биохимических датчиков:
•Датчик влажности 0–100% ,
•Датчик частоты дыхания 315 л/мин,
•Датчики кислорода и углекислого газа,
•Датчик частоты сердечных сокращений,
•Датчик температуры от –10 до +110 °С
Приёмы организации деятельности
учащихся
1. Организационные: оформление тетрадей,
рисунков, таблиц, практических работ,
распределение обязанностей в группе,
алгоритмизация (последовательность) выполнения
работы.
2. Интеллектуальные: описание, анализ,
сопоставление, сравнение, обобщение,
формулирование выводов, составление алгоритма
работы, установление причинно-следственных
связей.
3. Рефлексивные: самооценка, самоанализ,
самоконтроль.
Поурочное планирование
курса биологии
8 класса «Человек»
по темам
«Дыхание» и «Кожа»
Номер
и тема
урока
Тема
Место
Технические
Программное
лабора- средства
прообеспечение
торного Компьютер- Примене- Исполь- Примене- ведения
ное
ние
зуемые
ние
иссле(помеоборудопрограммы
дования
щение)
вание
Тема I. Кожа (3 ч.)
1. Строение и 1. Измерение
функции
температуры
кожи
кожи в
различных
участках тела.
NOVA 5000,
Измерение Multi lab,
датчик
темпера- Word
температуры туры
таблица
кабинет
2. Роль кожи 2. Термов терморегуляция
регуляции.
организма.
Закаливание.
NOVA 5000,
датчики
температуры,
влажности
Измерение Multi lab,
темпера- Word
туры и
влажности
таблица
кабинет
3. Гигиена
кожи
NOVA 5000,
датчики
температуры,
влажности
Измерение Multi lab,
темпера- Word
туры и
влажности
таблица
кабинет
3.Влияние
средств против
потоотделения
на терморегуляторную
функцию кожи.
Тема
лабораторного
исследования
Технические средства
Программное
обеспечение
Компьютер- Применение
ное оборудование
Исполь- Примезуемые
нение
программы
Место
проведения
(помещение)
Номер
и тема
урока
Тема II. Дыхательная система (7 ч.)
1. Значение
дыхания.
Органы
дыхания.
1. Определение
концентрации
кислорода в
выдыхаемом
воздухе.
NOVA 5000,
датчик
концентрации
кислорода
Измерение
содержания
кислорода в
воздухе помещения и в выдохнутом
воздухе
Multi lab,
Word
График.
кабинет
NOVA 5000,
Измерение
Multi lab,
датчик частоты частоты дыхания. Word
дыхания
Измерение
объёма
максимально
выдохнутого
воздуха после
максимально
глубокого вдоха
График,
таблица
кабинет
2. Особенности строения органов дыхания.
3. Дыхательные
движения.
Дыхательные
объёмы.
2. Измерение
частоты
дыхательных
движений в
покое.
3. Измерение
ЖЁЛ
Тема
лабораторного
исследования
4. Газообмен в лёгких и тканях.
5. Регуляция 4. Влияние ходыхания.
лода на частоту
дыхания.
5. Изменение
ЧСС в зависимости от частоты дыхательных
движений
6. Взаимосвязь
ЧСС и частоты
дыхания
6. Гигиена
7. Измерение
органов
потери воды
дыхания,
при дыхании за
предупрежде сутки
ние их
заболеваний.
Технические средства
Программное
обеспечение
Компьютер- Применение
ное оборудование
Исполь- Примезуемые
нение
программы
NOVA 5000,
датчик чсс,
датчик
температуры,
датчик частоты
дыхания
Место
проведения
(помещение)
Номер
и тема
урока
Измерение
Multi lab,
частоты дыхания Word
после
выполнения 15
приседаний и
при изменении
температуры
окружающей
среды.
График,
таблица
кабинет
Измерение тем- Multi lab,
пературы и влаж- Word
ности воздуха в
помещении,
влаж-ности
выдохнутого в
пакет воздуха,
частоты дыхания.
7. Первая помощь пострадавшему с остановкой дыхания.
График,
таблица
кабинет
NOVA 5000,
датчики
температуры,
влажности и
частоты
дыхания
Методические разработки с
использованием цифровой
лаборатории «Архимед»,
используемые при изучении
указанных тем
Тема «Кожа»
Лабораторная работа №1
Измерение температуры тела человека
Цель работы:
Сравнительное исследование температуры тела человека в разных точках
(подмышечная впадина, ладонь, подколенная впадина).
Теоретические основы работы:
•Температура тела является одним из важнейших объективных показателей
состояния организма человека.
•Температуру измеряют в градусах Цельсия. Разные точки поверхности тела в
норме имеют разную температуру. Температура тела человека колеблется в
течение дня в пределах 0,6°С. Наиболее высокая она между 17 и 21 часами,
а наиболее низкая – между 3 и 6 часами утра.
•На температуру влияют физические и эмоциональные напряжения, температура
помещения, наблюдаются также ее сезонные колебания.
Оборудование:
•Компьютер NOVA
•датчики температуры
Лабораторная работа №1
Измерение температуры тела человека
Установка параметров измерений:
• частота замеров – каждую минуту
• количество замеров – непрерывно
Длительность замера.
Замер температуры производить
не менее 10 минут.
Порядок проведения эксперимента:
1. Подготовить NOVA для проведения
опыта.
2. Датчик (и) температуры расположить в исследуемой точке поверхности
тела.
3. Начать регистрацию данных.
4. Следить за изменением температуры на экране.
5. Остановить регистрацию параметров после 11 минуты измерений.
6. Данные замеров занести в таблицу.
7. На полученные графики наложить комментарии.
8. Сохранить данные опыта.
Лабораторная работа №1
Измерение температуры тела человека
Обработка и анализ результатов:
Сравнительное исследование температуры тела человека в разных точках
(подмышечная впадина, ладонь, подколенная впадина).
Температура (около 12 час.)
Минута
Подмышечная
впадина
Ладонь
Подколенная
впадина
1
33,8
30,6
33,4
2
35,5
34,0
33,4
3
35,9
34,5
33,6
4
36,0
34,7
33,7
5
36,2
34,8
33,8
6
36,1
34,8
33,9
7
36,3
34,9
34,0
8
36,3
34,8
34,1
9
36,4
34,9
34,1
10
36,4
34,9
34,2
Лабораторная работа №1
Измерение температуры тела человека
Выводы:
Значение температуры тела в подмышечной впадине всегда больше, чем в
других точках тела, так как это зона закрыта от воздействия окружающей среды,
и в этой зоне кровеносные сосуды близко расположены к поверхности кожи.
Вопросы для предварительного опроса и защиты ЛР:
Почему показания температуры тела в подмышечной впадине, ладони и
подколенной впадине различаются при измерении в один и тот же момент
времени?
Тема «Дыхательная система»
Лабораторная работа №3
Определение жизненной емкости легких
Цель работы:
Определить жизненную емкость легких.
Теоретические основы работы:
Для оценки влияния факторов окружающей среды на состояние здоровья
человека используют оценку функционального состояния организма. Одним из
важных показателей здоровья является физическое развитие человека. В первую
очередь оно оценивается с использованием антропометрии по состоянию
опорно-двигательной системы, дыхательной системы и сердечно-сосудистой
системы. Жизненная емкость легких – важный показатель функциональной
возможности системы дыхания.
Лабораторная работа №3
Определение жизненной емкости легких
Оборудование:
• Компьютер NOVA,
• Измерительный Интерфейс,
• Датчик дыхания
Установка параметров измерения:
• частота – 10 замеров в секунду
• длительность – 2000 замеров (эксперимент можно остановить ранее, чем
через 2000 замеров)
Лабораторная работа №3
Определение жизненной емкости легких
Порядок проведения эксперимента:
1. Подключаем датчик.
2. Включаем систему.
3. Сделайте глубокий вдох и полный выдох через датчик дыхания со скоростью
40 –50 литров в минуту. Получите график скорости выдоха от времени.
4. Сохраните результат эксперимента.
5. Сделать вывод.
Лабораторная работа №3
Определение жизненной емкости легких
Обработка и анализ результатов:
1. Откройте файл опыта с датчиком дыхания на компьютере NOVA.
2. Получите результат в виде графика.
3. Используя «Мастер анализа» в программе Мультилаб, определите площадь
под этим графиком получите величину жизненной емкости легких (ЖЕЛ).
4. Распечатанные графики можно разместить здесь.
Лабораторная работа №3
Определение жизненной емкости легких
Вывод:
Жизненная емкость легких испытуемого находится в пределах нормы. Для
увеличения этого показателя рекомендуется занятия спортом.
Вопросы для предварительного опроса и защиты ЛР:
1. Какие факторы могут влиять на уровень физического развития?
2. Как повысить свой уровень физического развития?
Лабораторная работа №7
Определение потери воды организмом при дыхании за сутки
Цель работы:
Рассчитать массу воды, которую человек теряет в процессе дыхания за сутки.
Теоретические основы работы:
Известно, что в процессе дыхания вместе с выдыхаемым воздухом человек
выделяет некоторое количество водяных паров. Сделав измерения объема
выдыхаемого воздуха, частоты дыхания, температуры выдохнутого воздуха и
влажность выдохнутого воздуха, можно вычислить массу воды, потерянной
организмом человека за сутки.
Поскольку используемый датчик влажности определяет показание
относительной влажности, а массу воды можно определить по значению
влажности абсолютной, используйте при выполнении расчётов данные таблицы
(приложение 1):
Лабораторная работа №7
Определение потери воды организмом при дыхании за сутки
Оборудование:
• Компьютер NOVA,
• Измерительный Интерфейс,
• Датчик влажности
• Датчик температуры
• Датчик частоты дыхания
Установка параметров измерения:
• Частота – 1 измерение в секунду
• Длительность – 1000 замеров (эксперимент можно остановить ранее, чем
через 1000 замеров)
Лабораторная работа №7
Определение потери воды организмом при дыхании за сутки
Порядок проведения эксперимента:
1. Подготовить Компьютер NOVA для проведения опыта
2. Датчики влажности и температуры помещаем в прозрачный пакет, краем
пакета обхватить датчик частоты дыхания и произвести спокойный выдох в
пакет. Провести измерения.
3. Сохраните результат эксперимента.
4. Проведите вычисления.
Лабораторная работа №7
Определение потери воды организмом при дыхании за сутки
Обработка и анализ результатов:
1. Откройте файл опыта с датчиком дыхания на компьютере NOVA.
2. Получите результат в виде графика.
3. Проанализируйте полученные графики. Сделайте выводы.
4. Распечатанные графики можно разместить здесь
График измерения
частоты дыхания:
Частота дыхания
составила 15
дыхательных движений в
минуту, а объём
выдыхаемого при каждом
дыхательном движении
воздуха примерно
составляет 1,6 литров.
Лабораторная работа №7
Определение потери воды организмом при дыхании за сутки
Графики измерения температуры выдыхаемого воздуха и влажности:
Температура выдыхаемого воздуха составила 30,6 градусов по Цельсию, влажность воздуха в пакете
повысилась с 14,45% до 22,2%.
Лабораторная работа №7
Определение потери воды организмом при дыхании за сутки
Проведение расчетов:
1. По таблице в приложении 1 определяем, что при 30°С и относительной
влажности воздуха 100% содержится воды 30,36 г/м3
2. Найдём количество воды в 1 м3 при 30°С и относительной влажности воздуха
14,5% и 22,2%.
3. А (14,5%) = 0,145*30,36 = 4,4 г.
4. А (22,2%) = 0,222*30,36 = 6,74 г.
5. Таким образом, за счёт дыхания водяных паров в 1 м3 становится больше на
2,34 г.
6. Определим объём воздуха, выдыхаемого за сутки:
V = 0,0016*15*60*24 = 34,560 м3.
7. Определим массу воды, выделяемой человеком за сутки в процессе дыхания:
m = 34,560*2,34 = 80,87 г.
Лабораторная работа №7
Определение потери воды организмом при дыхании за сутки
Вопросы для предварительного опроса и защиты ЛР:
1. Назовите характерные признаки живого организма?
2. Каково значение процесса дыхания для живого организма?
3. Каково оптимальное значение влажности воздуха для человека?
4. Как в зимнее время можно быстро определить, дышит ли пострадавший, если
у вас имеется зеркальце?
Заключение
1. Удалось повысить качество обученности и
интерес к предмету у учащихся.
2. Ребята научились планировать свою
экспериментальную деятельность,
закрепились навыки работы в парах и в
группе.
3. Методическая разработка охватывает две
темы из раздела биологии 8 класса, поэтому в
дальнейшем планируется продолжение
работы по другим темам этого курса.
Используемые источники
http://mioo.seminfo.ru/course/view.php?id=386
по теме «Кожа»
Л.р. №1 «Измерение температуры кожи в различных участках тела»,
автор – Дедкова Г.Н.
Л.р. №2 «Терморегуляция», автор – Нескина Н.
Л.р. №3 «Влияние средств от потоотделения на терморегул. функцию кожи»,
автор – Зловедова В.М.
по теме «Дыхательная система»
Л.р. №1 «Определение концентрации кислорода в выдыхаемом воздухе»,
автор – Ханова И.Б.
Л.р.№2
«Измерение частоты дыхательных движений в покое» – Модуль 1 курса
цифровых лабораторий
Л.р. №3 «Измерение ЖЁЛ» – Модуль 2 курса цифровых лабораторий
Л.р. №4 «Влияние холода на частоту дыхания», автор – Шаманаева Н.
Л.р. №5 «Изменение чсс в зависимости от частоты дыхательных движений»,
автор – Огурцова Е.В.
Л.р. №6 «Взаимосвязь чсс и частоты дыхания», автор – Баркая Е.Т.
Л.р. №7 «Измерение потери воды при дыхании за сутки», автор – Косырева Н.А.