"Роль кожи в терморегуляции"
план-конспект урока по биологии (8 класс)

Предмет   Биология - 8класс

Тема урока: « Роль кожи в терморегуляции».

Тип урока:  Урок «открытия» нового знания

 Цель урока:   сформировать понятие "терморегуляция", выделить причины, влияющие на потоотделение. Научится применять полученные ранее знания и умения для решения практических задач, связанных с повседневной жизнью для безопасного поведения в окружающей среде.

Задачи: 

1. Раскрыть роль кожи в регуляции температуры тела.

2. Уметь использовать личный опыт при установлении зависимости теплоотдачи от условий окружающей среды.

3. Развивать навыки самостоятельной работы с текстом учебника для получения необходимой информации.

Формирование УУД:

Предметные УУД

-сформировать знания о защите организма от перегревания и переохлаждения, познакомить с условиями сохранения постоянной температуры тела человека, способами терморегуляции, с ее рефлекторными механизмами.

Метапредметные УУД:

Познавательные УУД:

- продолжать формирование умений осуществлять поиск нужной информации, выделять главное, структурировать учебный материал, грамотно формулировать мысли в устной и письменной форме.

Регулятивные УУД:

- продолжать формирование умений планировать свою работу, делать выводы по результатам работы, осуществлять межпредметные связи, выполнять простейшие опыты.

Коммуникативные УУД:

-продолжать формирование умений работать в составе творческих групп, высказывать своё мнение.

Личностные УУД:

-продолжать формирование умений толерантного отношения к мнению одноклассников;

-понимание роли кожи в терморегуляции.

Методы обучения: поисковый, эвристический, групповой работы, постановки опытов, проблемной ситуации.

 Виды образовательной деятельности: когнитивная, с элементами креативной, коммуникативной, системно - деятельностной.

ФОО: понятие о терморегуляции кожи, её механизмах.

Оборудование: учебник  Драгомилов А.Г. и Маш Р.Д. «Биология. Человек», рабочая тетрадь к учебнику, таблица «Строение кожи», презентация по теме, видеофильм, дополнительная литература, лабораторное оборудование.

  Анализ образовательной ситуации.

-Ключевая проблема урока - роль кожи в терморегуляции.

-Способы организации личного целеполагания учеников на уроке - постановка цели из области незнания.

-Открытое задание ученикам, направленное на достижение результатов с учётом требований ФГОС - «История о золотом мальчике».

-Образовательный продукт, который ученики создадут за время занятия - краткий конспект, выводы по результатам опытов.

-Культурно-исторические аналоги - текст учебника, дополнительная информация, видеофрагмент «Анатомия человека, осуществление терморегуляции».

-Способы организации рефлексии деятельности учеников - рефлексия содержания учебного материала.

-Способы диагностики - оценка и самооценка по критериям составления конспекта, выполнения опыта, баллы при выполнении работ репродуктивного уровня.

  Критерии эффективности урока

1. Активная мыслительная деятельность каждого ученика в течение всего урока

2. Обеспечение эмоциональной сопричастности ученика к собственной деятельности и деятельности других.

3. Мотивация познавательной деятельности ученика на уроке.

4. Обеспечение рефлексии и самоконтроля учащихся в процессе деятельности в течение всего урока.

5. Наличие самостоятельной работы или творческого задания на уроке.

6. Оценка уровня полного усвоения знаний.

7. Достижение целей урока.

Ход урока.

I. Организационный этап.(1мин.)

Я рада нашей новой встрече,

Мне с вами интересно, друзья!

Интересные ваши ответы

С удовольствием слушаю я.

Мы сегодня будем наблюдать,

Выводы делать и рассуждать.

Отметка отсутствующих. Психологический настрой на урок.

II. Постановка цели и задач урока. Мотивация учебной деятельности учащихся.(2 мин.)

- Русский физиолог Павлов считал, что самое увлекательное путешествие – путешествие по самому себе. Такое путешествие мы совершаем на каждом уроке.  На прошлом уроке  мы  начали путешествовать по очень интересному органу.

Мы в неё зимой и летом

С головы до ног одеты,

Даже на ночь снять не можем,

Потому что это… (кожа).

Что это за орган и что интересного вы узнали о нём ?

-Кожа

-Это самый тяжелый орган человеческого тела со многими функциями.

-Масса этого органа у взрослого человека в среднем достигает (2кг.700гр.)

- Его называют «зеркалом здоровья и болезни».

-Этот орган может растягиваться

-Этот орган постоянно отмирает и постоянно рождается вновь.

-Этот орган формирует особые образования – ногти. На этом органе находится около 250 тысяч волос.

- Этот орган тесно связан с нервной системой, в нем заложены многочисленные рецепторы, воспринимающие различные внешние раздражения (250 тысяч «холодовых» и 30 тысяч «тепловых» рецепторов).

III. Актуализация знаний. (10 мин)

-Вычисления показали, что у людей, занимающихся тяжелым физическим трудом, в организме в течение суток образуются около 21000 кдж тепла, что могло бы привести к перегреванию и гибели организма. Но этого не происходит. Почему?

Предполагаемый ответ: существуют механизмы терморегуляции.

-Как этот процесс связан с кожей?

Предполагаемый ответ: это одна из функций кожи.

-Сформулируйте тему сегодняшнего урока.

Предполагаемый ответ: «Роль кожи в терморегуляции».

-Какие цели урока стоят перед вами?

(учащиеся формулируют цели, а учитель их конкретизирует)

-Давайте вспомним строение кожи .

Ребята по очереди подходят к столу поднимают карточки со структурными элементами кожи, распределяют их по соответствующим слоям кожи. На доске появляется схема строения кожи:

Эпидермис – наружный слой кожи : эпителиальная ткань, пигмент меланин, образование витамина Д, ногти.

Дерма – собственно кожа:  волосяная луковица, мышца,  поднимающая волос,

потовые железы, сальные железы ,рецепторы кожи, кровеносные сосуды

 Гиподерма – подкожная жировая клетчатка: жировые клетки, нервные волокна, кровеносные сосуды, теплоизоляция, защита от механических повреждений.

Давайте  проверим работу наших рецепторов:

1. Дохни себе на руки. Что ты чувствуешь? (Тепло.)

2. Теперь подуй себе на руки. Что ты чувствуешь? (Холод.)

3. Дотронься до волос ручкой. Что чувствуешь? (Прикосновение.)

4. Возьми ручку, дотронься острым концом до тыльной стороны кисти, что ощущаешь? (Боль.)

Количество потовых желез очень велико, но больше всего их на лице и ладонях. Каждая железа состоит из тела и протока. Тело железы лежит в нижних слоях дермы; проток открывается наружу порой. Через нее выделяется секрет железы – пот. Капельки пота, наверное, не раз попадали вам в рот, и вы знакомы с его солоноватым вкусом.

Как ты думаешь, из чего он состоит? Потовые железы выделяют в день около 40 грамм соли. При сухом и жарком климате потовые железы выделяют много жидкости, что облегчает работу других органов выделения — почек.  Значительную роль играют потовые железы в теплоотдаче. В среднем человек выделяет от 600 до 900 мл пота в сутки. Испарение с поверхности кожи вызывает понижение температуры тела. Вода, испаряясь, забирает с собой часть тепла. Так и пот, испаряясь, охлаждает организм.

Легенда «Золотой мальчик»

Давайте перенесемся с вами в Италию 1496 года: в замок миланского герцога Людовика Моро, в котором состоялось предновогоднее праздничное шествие под руководством художника и учёного Леонардо да Винчи. Одним из его главных участников был голый сын бедного пекаря, полностью покрытый золотой краской, с крыльями и лавровой ветвью в руке — олицетворение ожидавшегося Золотого века. В разгар представления мальчик должен был вылезти из фигуры лежащего рыцаря, символизировавшего уходящий Железный век. Но праздник был прерван из-за внезапного заболевания жены герцога. Замок опустел. Мальчик целую ночь провёл на каменном полу и заболел. Утром его обнаружил Леонардо да Винчи закутал его в плащ, отнес к себе домой и три дня ухаживал за ним, пытаясь спасти. Но на четвертый день мальчик умер. Прошли века.

История «золотого мальчика», связанная с именем великого художника, не была забыта. А причина его гибели долгое время оставалась непонятной и вызывала разные толкования…

Долгое время никто не мог объяснить причину гибели ребенка. Предполагали, что золотая краска нарушила потоотделение, поступление в организм воздуха. Только значительно позже, в XIX веке, установили, что причина связана с нарушением терморегуляции.

 IV. Изучение нового материала. (20мин)

1. Кожа – орган терморегуляции.
2. Реакция кожи на температуру окружающей среды (рассказ учителя, с демонстрацией на интерактивной доске).
3. Причины, влияющие на потоотделение (рассказ с элементами беседы, исследование).

С точки зрения физики человек всего лишь физическое тело и с ним, казалось бы, должны происходить процессы, такие же как с любыми физическими телами. Температура тела человека 36,6°С, а в классе – 24°С. Человек должен отдавать часть внутренней энергии окружающему воздуху, пока температура не станет одинаковой. Но разве это так? (нет)

В теле человека за 1 час образуется столько тепла, сколько нужно, чтобы вскипятить 1 л ледяной воды. Во время тяжелой физической работы образование тепла увеличивается в несколько раз. И все же температура тела не меняется.

Вопрос:

-Как вы думаете, почему температура тела остаётся постоянной?

- В организме постоянно вырабатывается тепло в результате окислительных процессов и работе мышц. Избыток тепла через кожу и выдыхаемый воздух отдаётся в окружающую среду. Процессы теплообразования и теплоотдачи в организме уравновешены терморегуляцией.

В рабочих тетрадях учащиеся самостоятельно заполняют таблицу по  распределению факторов, связанных с теплообразованием и теплоотдачей.  

1.Что такое терморегуляция? (Это способность организма поддерживать постоянную температуру тела в условиях изменяющейся внешней среды; или это уравновешивание процессов образования и отдачи тепла в организме).

2. Почему терморегуляция необходима организму? (Терморегуляция обеспечивает постоянную температуру тела в рамках от 36,5ºС до 36,9ºС, что очень важно для функционирования белков и других органических веществ. Человек может переносить лишь незначительные колебания температуры тела. Ее повышение выше 43ºС и падение ниже 25ºС, как правило, смертельно).

3. Каковы механизмы терморегуляции? (Терморегуляция осуществляется благодаря изменению просвета сосудов и потоотделению).

Чтобы тело отдало тепло окружающей среде, образуемое им тепло должно «иметь доступ» к внешней среде. Тепло из глубины тела перемещается кровью к коже, откуда может перейти в окружающую среду. Процессы терморегуляции зависят от количества протекающей через кожу крови.

•    А вот как зависит, мы проверим, проведя лабораторную работу «Нарушение кровообращения при наложении перетяжки».

У вас на столах лежат все необходимые материалы для ее проведения и инструкция (приложение1)
•    Почему понижается температура изолированных перетяжкой пальцев?
Кожа человека обильно снабжена кровеносными сосудами. Многие капилляры образуют петли, позволяющие менять количество крови, протекающие через кожные капилляры. При сужении этих сосудов уменьшается теплоотдача. При их расширении выделение тепла увеличивается.

Образование и отдача тепла регулируется рефлекторно и гуморально. Существует центр терморегуляции, расположенный в гипоталамусе (промежуточный мозг). Считается, что в его передней части располагаются центры, регулирующие теплоотдачу, а в области заднего гипоталамуса локализованы центры, контролирующие процессы продукции и сохранения тепла. Видео.

Температура окружающей среды и ее колебания действуют на терморецепторы кожи. Подсчитано, что на 1 см2 приходится 12 холодовых, 1-2 тепловых рецепторов. А вся кожная поверхность тела человека содержит 250 тыс. холодовых рецепторов и только 30 тыс. тепловых.

Расширение сосудов может происходить под влиянием некоторых факторов внешней среды, например, раздражающее действие, может оказать нанесение на кожу различных веществ (золотой краски), содержание алкоголя в крови и т.д.

Физкультминутка

1. Упражнения для улучшения мозгового кровообращения

И.п. - сидя, руки на поясе. 1 - поворот головы направо, 2 - и.п., 3 - поворот головы налево, 4 - и.п., 5 - плавно наклонить голову назад, 6 - и.п., 7 - голову наклонить вперед.

Повторить 2 раза. Темп медленный.

2. Упражнение для мобилизации внимания

И.п. - стоя, руки вдоль туловища. 1 - правую руку на пояс, 2 – левую руку на пояс, 3 - правую руку на плечо, 4 - левую руку на плечо, 5 – правую руку вверх, 6 - левую руку вверх, 7 - опустить левую руку на плечо, 8 - правую руку на плечо, 9 - левую руку на пояс, 10 - правую руку на пояс,

Снова обсуждается гибель "золотого мальчика", устанавливается причина. (Под действием раздражения сосуды кожи расширились, в зале было очень холодно, организм отдавал тепло и мальчик умер от переохлаждения).

Более 200 лет назад английский доктор Ч.Блэгден провел опыт: вместе с несколькими друзьями он провел 35 минут в сухой камере при температуре +126°С без последствий для здоровья. В то же время кусок мяса, взятый в камеру, оказался сваренным, а холодная вода под слоем масла закипела. (через кожу происходило потоотделение и охлаждение поверхности кожи).

Теплоотдача путем испарения пота происходит непрерывно в виде незаметной для нас испарины. Пот – водянистая жидкость, содержащая 0,1-0,4% хлористого натрия, лактата натрия и мочевины. Он образуется из тканевой жидкости.

У человека потоотделение начинается тогда, когда температура поднимается выше 36,70С. При нормальных условиях в сутки выделяется 900 мл но при очень сильной жаре и достаточном снабжении водой и солями эта величина может достигать 12л. 

Сейчас вы проведете еще одну лабораторную работу «Выделительная и терморегуляторная функция кожи»

Цель: исследовать терморегуляторную и выделительную функцию кожи человека Вывод: Кожа человека выделяет воду, вместе с ней выделяется избыток солей. Испаряясь, влага охлаждает кожные покровы, тем самым участвуя в терморегуляции организма.

Ход работы:

Наденьте пакет на кисть руки и закрепите его в области запястья с помощью резинового кольца или шнурка. Записывайте наблюдения в течение 5-6 минут. 

Пока протекает эксперимент, мы выполним следующее задание.

Задание: проанализируйте данные и определите зависимость теплоотдачи от условий окружающей среды. Заполните таблицу в рабочей тетради.

Условия среды

Препятствует отдаче тепла

Способствует отдаче тепла

1. Воздух сухой, его температура ниже температуры тела.

2. Воздух насыщен парами воды, его температура низкая,

3. Воздух сухой, его температура выше температуры тела.

4. Воздух влажный и имеет высокую температуру.

Ответьте на следующие вопросы:
1. Почему повышается температура в пакете в ходе эксперимента? (происходит теплоотдача)
2. Почему повышается влажность в пакете? (происходит потоотделение).
3. Почему летняя одежда делается из натуральных, а не синтетических тканей?
4. Какое значение для организма имеет функция потоотделения?
5. Почему человек может заболеть в холодную погоду? Что нужно делать, чтобы организм приспособился к воздействию низких  и высоких температур?

Сообщение – презентация, подготовленная учеником, о закаливании организма. Выполнение задания в рабочей тетради.

Первая помощь при тепловом и солнечном ударе  

- перенести пострадавшего в прохладное место, в тень;

- уложить на спину, приподнять голову;

- если у пострадавшего открылась рвота, ему необходимо повернуть голову набок, чтобы рвотные массы не попали в дыхательные пути;

- если есть одежда, то расстегнуть ее или ослабить;

- тело обтереть полотенцем, смоченным холодной водой; в тяжелых случаях облить холодной водой, приложить к затылочной части головы холодный компресс, обмахивать пострадавшего;

- дать прохладное питье;

- при остановке дыхания и сердцебиения сделать искусственное дыхание и непрямой массаж сердца

- вызвать врача.

V. Закрепление. (2мин)

Что мы изучили сегодня на уроке?

А теперь,  давайте попробуем сформулировать основные выводы по данному уроку.
1)  Какова роль кожи в терморегуляции?
 2)    Что такое Терморегуляция? (– это процесс уравновешивания теплообразования и теплоотдачи в соответствии с условиями внешней и внутренней среды).
3)    К чему может привести Нарушение процессов терморегуляции (может привести к перегреванию или переохлаждению организма).

VI.Рефлексия (подведение итогов занятия) 2 мин.

-Возвращаемся к вопросу о золотом мальчике. Объясните причину его гибели.

-Изменились ли ваши мнения по сравнению с началом урока?

- Могут ли полученные знания пригодиться в жизни?

- В каких профессиях будет востребован материал по теме?

Врач-дерматолог, врач-косметолог, пластический хирург, визажист, консультант по косметике, парикмахер, мастер по маникюру и педикюру, массажист и другие специальности.

-Ребята, что для вас было сегодня самым трудным при изучении нового материала?

-Как вы выходили из этих затруднений?

-Дополните предложения:

Теперь я знаю…

Понимаю…

Умею…

VII. Д.З. п.42. Решите биологические задачи:

•     Действие алкоголя на организм вызывает расширение сосудов. Какой человек трезвый или пьяный, быстрее замерзнет на морозе?
•     Ноги в тесной обуви зимой замерзают. Объясните почему?