Интегрированный урок 8 класс "Физические явления в основе функционирования кровеносной и дыхательной систем человека"
методическая разработка по физике (8 класс)

Городской конкурс методических разработок  

"Современный урок физики и астрономии"

номинация

«Формирование универсальных учебных действий на уроках физики»

Методическая разработка урока

Образовательное учреждение: Государственное бюджетное общеобразовательное учреждение средняя общеобразовательная школа № 612 Центрального района Санкт-Петербурга

Автор разработки: Маслякова Мария Владимировна - учитель физики

Тема: «Физические явления в основе функционирования кровеносной и дыхательной систем человека» 8 класс

Педагогическая цель: создать условия для формирования у учащихся целостного представления о физической основе процессов, происходящих в организме человека.

Задачи урока:

Образовательная: формирование у учащихся умения устанавливать взаимосвязь между физическими явлениями и процессами, происходящими в организме человека; умения работать с учебной информацией; умения создавать физическую модель процесса или явления.

Развивающая: формирование и развитие умения систематизировать и выделять главное, существенное, устанавливать причинно-следственные связи; умения по итогу наблюдения или эксперимента делать обобщения и выводы; развитие познавательных способностей и интереса к изучению физических явлений, посредством демонстрации применения полученных знаний для объяснения функционирования организма человека.

Воспитательная: формирование умений осуществлять взаимосотрудничество; личностных позитивных качеств; ответственности за результаты своего учебного труда.

Тип урока: Комбинированный урок

- Урок обобщения и систематизации предметных знаний, умений и навыков.

- Урок формирования новых знаний, умений и навыков.

Технология урока: Технология интегрированного обучения.

Планируемые результаты:

Предметные: умение использовать ранее полученные знания о законах физики для формирования новых знаний, умение устанавливать взаимосвязь между физическими явлениями и процессами, которые происходят в живых организмах.

Метапредметные: умение высказывать предположения, умение анализировать явления при наблюдении и объяснении, умение организовать учебное сотрудничество и совместную деятельность при работе в группе, овладение навыками самоконтроля и самооценки результатов своей работы.

Личностные: убежденность в необходимости учится с целью стать грамотным членом общества, формирование востребованного в современном обществе навыка коллективно решать проблемы, осознание пользы взаимоподдержки.

Формы и методы обучения: индивидуальные, групповые, исследовательские.

Оборудование: индивидуальная карточка (приложение2) - на каждого ученика; листы с заданием для практической работы (приложение 3) - на группы; компьютер, проектор, презентация к уроку (приложение 1); 6 лотков, прозрачные трубки различных диаметров, прозрачные коробки, пластилин, бусины диаметр 8-10мм.        

Разработка урока

Ход урока

1.  Организационный момент (Приложение 1)

Учитель: Здравствуйте. Тема урока «Физические явления в основе функционирования кровеносной и дыхательной систем человека». (Слайд 1)

Сегодня на уроке мы будем работать с карточками самостоятельно, участвовать в работе с презентацией вместе с учителем, выполнять практическую работу в группах, демонстрировать результаты работы и делать выводы, сможем оценить результат своей работы.

1. Перед вами на столах находятся индивидуальные карточки. (Приложение 2)

 Они будут нужны нам сегодня на протяжении всего урока.

2. Мотивация познавательной деятельности

Учитель: В этом году вы изучаете функционирование организма человека, и уже знаете, как работают некоторые системы органов. А знаете ли вы, как можно объяснить процессы, происходящие в нашем организме?

Ученики:

Учитель: Вспомните, какая наука изучает законы природы?

Ученики: Физика.

Учитель: Значит физика поможет нам объяснить процессы, происходящие в нашем организме. Назовите, пожалуйста, цель нашего урока.

Ученики: Объяснить процессы, происходящие в нашем организме с помощью наших знаний по физике. (Слайд 2)

3. Актуализация опорных знаний

Учитель: Возьмите, пожалуйста, индивидуальную карточку и подпишите свои имя и фамилию. Начнём нашу работу с проверки знаний о физических явлениях и системах органов человека. На эти знания мы будем опираться далее. Задание №1 не должно вызвать у вас затруднение, выполняйте его внимательно. Перед вами таблица разделённая на два столбца, в левом столбце задание из курса биологии нужно вставить пропущенные слова в тексте, в правом столбце задание из курса физики требуется выбрать правильный ответ или ответы и обвести.

На выполнение задания отводится 5 минут.

Учащиеся выполняют работу. (Слайд 3)

4. Получение новых знаний

Учитель: Перед вами зелёная ручка возьмите её, продолжите работу в индивидуальных карточках этой ручкой. Это поможет нам устранить пробелы в знаниях, исправить свои ошибки и оценить свои знания.

Давайте вместе вспомним, как происходит газообмен в лёгких и тканях. (Слайд 4)

Скажите, каково значения дыхания? (Слайд 5)

Ученики: Удаление из организма углекислого газа, паров воды и других веществ, поступление в организм кислорода, окисление кислородом органических веществ для получения организмом энергии.

Учитель: Сколько этапов мы можем выделить при дыхании человека? (Слайд 6)

Ученики: В процессе дыхания можно выделить три этапа: внешнее, когда происходит газообмен в легких, транспорт газов по кровеносной системе, обмен газами через стенки капилляров с клеткой.

Учитель: Почему в выдыхаемом воздухе увеличивается количество углекислого газа и уменьшается количество кислорода? (Слайд 7)

Мы можем объяснить этот процесс с помощью наших знаний по физике.

На этапах клеточного дыхания и транспорта газов кровью происходит физический процесс. Этот физический процесс называется - ? (Слайд 8)

Ученики: Диффузия.

Учитель: Диффузия – это явление взаимного проникновения соприкасающихся веществ друг в друга, происходящее вследствие беспорядочного движения частиц вещества. Скорость диффузии зависит от ? и от ?. (Слайд 9)

Ученики: От температуры и от агрегатного состояния вещества.

Учитель: Уточним, диффузия — это движение частиц, молекул вещества из области высокой концентрации в область низкой концентрации. Это движение прекращается, когда концентрации двух областей становятся ? (Слайд 10)

Ученики: одинаковыми или равными.

Учитель: Сформулируем выводы.

Ученики: Углекислый газ из крови поступает в полость альвеолы, так как концентрация его в крови выше, чем во вдыхаемом воздухе. Кислород из воздуха в альвеолах поступает в кровь, так как его концентрация в воздухе выше, чем в крови. (Слайд 11)

Учитель: Давайте вспомним, как кровь участвует в насыщении клеток кислородом. Транспортная функция крови. (Слайд 12)

Ученики: Кровь течёт по замкнутым кругам кровообращения и приносит тканям кислород и питательные вещества, а также уносит углекислый газ и продукты распада. (Слайд 13)

Учитель: Кровь состоит из плазмы  и клеток,  которые выполняют различные функции. Назовите, как называются клетки крови, которые переносят кислород и углекислый газ? (Слайд 14)

Ученики: Эритроциты.

Учитель: Расскажите, что вы знаете про эритроциты. (Слайд 15)

• Ученики: Эритроциты - это клетки, имеющие форму двояковогнутых дисков. Эритроциты имеют красный цвет, их окраска зависит от содержащегося в них гемоглобина. Гемоглобин способен легко соединяться с кислородом и легко отдавать его. Красные кровяные клетки переносят кислород от легких ко всем органам.
• Учитель: В 1мм3 крови человека содержится 4-5 миллионов эритроцитов, они перемещаются по сосудам. Почему эритроциты не склеиваются в узких кровеносных сосудах и не закупоривают их? Мы снова можем объяснить этот процесс с помощью наших знаний по физике. Оказывается мембраны эритроцитов имеют электрический заряд. Что такое электрический заряд?
• Ученики: Электрический заряд - это количественная мера способности тела к электромагнитным взаимодействиям. Существует два рода зарядов - ??? и ???. (Слайд 16)
• Учитель: Мембраны эритроцитов имеют отрицательный заряд. (Слайд 17)
• Ученики: Одноименные заряды отталкиваются, поэтому эритроциты отталкиваются друг от друга, не склеиваются и не закупоривают сосуды.
• Учитель: Скорость движения крови по кровеносным сосудам различна. Как вы думаете почему? (Слайд 18)
• Ученики: Потому что сосуды разного размера.
• Учитель: Вспомните, как называются самые крупные и самые мелкие сосуды? (Слайд 19)
• Ученики: Крупные – артерии и вены, мельчайшие – капилляры.
• Учитель: Как вы думаете, в каких сосудах скорость движения крови по сосудам будет минимальной?
• Ученики: В капиллярах. В венах. В артериях. (мнения различны)
• Учитель: Давайте попробуем разобраться с помощью физики. Вспомним, что такое скорость?
• Ученики: Скорость – это отношение перемещения к промежутку времени, за которое произошло перемещение.
• Учитель: Скорость движения жидкости по сосудам зависит от площади их поперечного сечения. (Слайд 20) Как видно на рисунке, чем больше площадь поперечного сечения сосудов, тем меньше скорость, и наоборот, то есть обратно пропорциональная зависимость.
• Ученики: Значит минимальная скорость в аорте или вене.
• Учитель: Вы поторопились с выводом. Площадь поперечного сечения аорты 8 см2, а общая площадь сечения всех капилляров 3200 см2, то есть площадь сечения капилляров больше площади сечения аорты в 400 раз. Соответственно скорость кровотока от 20 см/с в аорте падает в капилляре до ?  (Слайд 21)
• Ученики: до 0,5 мм/с. Значит в капиллярах кровь движется с минимальной скоростью.
• Учитель: Правильно. Медленное течение крови по капиллярам необходимо для обмена веществ и газов между тканями и кровью.

5. Закрепление и частичное применение знаний

Практическая работа - моделирование “Физиологические процессы в организме человека” (Слайд 22)

Ученики в классе всегда работают группами по 4 человека

Учитель: Мы смогли, используя наши знания физических явлений, объяснить процессы, которые происходят в дыхательной и кровеносной системах человека. Предлагаю продолжить изучение этих процессов путём создания модели, изучаемого процесса. Моделирование – это метод исследования, в котором реальный объект заменяют на модель. В лотках, которые я вам раздам, находятся задание для каждой группы (Приложение 3) и различные предметы, с помощью, которых вы сможете провести исследование, на выполнение задания отводится 10 минут.

1 и 2 группы – «СКОРОСТЬ ДВИЖЕНИЯ КЛЕТОК КРОВИ В СОСУДАХ»

3 и 4 группы – «ПОЧЕМУ ЭРИТРОЦИТЫ НЕ СЛИПАЮТСЯ»

5 и 6 группы – «ДИФФУЗИЯ ГАЗОВ В ЛЕГКИХ»

Учитель: У вас отлично получилось. Все справились с поставленной задачей. Поднимите, пожалуйста, руки те - кто желает продемонстрировать свою модель процесса всему классу, демонстрировать лучше в паре, взаимоподдерживая друг друга.

Ученики демонстрирую модели, которые у них получились объясняя суть физических явлений и физиологических процессов.

Учитель помогает ученикам в процессе моделирования и демонстрации моделей, отмечая для себя, какой вклад в общую работу вносит каждый ученик, какая степень заинтересованности учеников.

6. Подведение итогов, оценивание учащихся

Учитель: На своих индивидуальных карточках, используя новые знания, заполните таблицу «Физиологические процессы в организме человека». В первый столбец таблицы напишите названия физиологических процессов, а во второй столбец впишите физические явления, которые объясняют эти процессы.

Учитель: Давайте вспомним, что цель урока у нас - объяснить процессы, происходящие в нашем организме с помощью наших знаний по физике. Мы достигли цели?

Ученики: Да мы можем объяснять процессы, происходящие в нашем организме с помощью наших знаний по физике. Знать законы физики необходимо. Мы в этом убедились.

Учитель: На уроке все хорошо работали и каждого ученика есть достижения. Вы можете оценить свою работу на уроке. (Слайд 23)

Выберите предложение и закончите его.

• я закрепил свои знания …
• я получил знания о …
• я научился …
• у меня получилось …
• я понял …

Поставьте себе оценку в графе “Моя оценка за работу на уроке” и передайте индивидуальные карточки для проверки учителю, оценка за работу на уроке будет складываться из участия в практической работе и работы в индивидуальной карточке.

7. Домашнее задание

Учитель: В качестве домашнего задания, предлагаю описать какой-либо процесс, который происходит в живом организме и самостоятельно объяснить его с помощью изученных вами физических явлений. Спасибо за работу на уроке.

Индивидуальная карточка _____________________________________

Задание №1

Задание №2 Заполните таблицу:

Физиологические процессы в организме человека

Моя оценка урока: сегодня я ___________________________________________________________________________________________________________________

Моя оценка за работу на уроке ______                                                                                                    Оценка учителя  _______

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ - МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССА

«СКОРОСТЬ ДВИЖЕНИЯ КЛЕТОК КРОВИ В СОСУДАХ»

ОБОРУДОВАНИЕ: ТРУБКИ РАЗНОГО ДИАМЕТРА, БУСИНЫ.

ЗАДАЧА: ПОКАЗАТЬ КАК ИЗМЕНЯЕТСЯ ОБЪЕМ И СКОРОСТЬ ДВИЖЕНИЯ КРОВИ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ДИАМЕТРА КРОВЕНОСНОГО СОСУДА.

Задание для 1 и 2 групп

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ - МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССА

«ПОЧЕМУ ЭРИТРОЦИТЫ НЕ СЛИПАЮТСЯ»

ОБОРУДОВАНИЕ:  БУСИНЫ ГЛАДКИЕ, БУСИНЫ, ПОКРЫТЫЕ СЛОЕМ ПЛАСТИЛИНА, ТРУБКИ.

ЗАДАЧА: ПОКАЗАТЬ, ЧТО БЛАГОДАРЯ НАЛИЧИЮ НА ПОВЕРХНОСТИ ЭРИТРОЦИТОВ ОТРИЦАТЕЛЬНОГО ЗАРЯДА (ГЛАДКИЕ БУСИНЫ), ОНИ ПРИ ДВИЖЕНИИ ПО КРОВЕНОСНЫМ СОСУДАМ НЕ СЛИПАЮТСЯ.

Задание для 3 и 4 групп

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ - МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССА

«ДИФФУЗИЯ ГАЗОВ В ЛЕГКИХ»

ОБОРУДОВАНИЕ:  БУСИНЫ ГЛАДКИЕ, КОРОБКИ С ПЕРЕГОРОДКОЙ, В КОТОРОЙ ПРОДЕЛАНЫ ОТВЕРСТИЯ.

ЗАДАЧА: 1) ПОКАЗАТЬ, КАК ПРОИСХОДИТ ДИФФУЗИЯ  КИСЛОРОДА (КРАСНЫЕ БУСИНЫ) ЧЕРЕЗ СТЕНКИ АЛЬВЕОЛ В КРОВЬ.

                 2) ПОКАЗАТЬ, КАК ПРОИСХОДИТ ДИФФУЗИЯ УГЛЕКИСЛОГО ГАЗА (ЗЕЛЕНЫЕ БУСИНЫ) ИЗ КРОВИ В АЛЬВЕОЛЫ.

                 3) ПОКАЗАТЬ ОДНОВРЕМЕННУЮ ДИФФУЗИЮ В ДВУХ НАПРАВЛЕНИЯХ.

Задание для 5 и 6 групп