применение кейсовых технологий на уроке биологии. Применение кейсовых технологий на уроке биологии. Уроках биологии в 7 классе Использование кейс технологии на уроках биологии в 8 классе
 Скачать 213 Kb.
|
|
Тема «Сердечный цикл» С очень давних времен люди пытались познать свой организм, интересовались функциями различных органов и, конечно, работой сердца. Нет почти ни одного мыслителя древнего мира, который не затрагивал бы этих вопросов. Среди ярких имен эпохи Возрождения видное место занимает имя Андрея Везалия – врача, основателя научной анатомии. Своим трудом «О строении человеческого тела», изданным в 1543г., Везалий положил начало современной анатомии. Достаточно сказать, что он вскрыл 200 ошибок Галена, выдающегося римского мыслителя и врача (II в.), чем нанес смертельный удар его учению. Блестящие исследования Везалия привели его к столкновению с католической церковью. Доведенный своими врагами до отчаяния, он прекратил научную деятельность в Италии, сжег свои рукописи и стал придворным врачом в Мадриде, где и произошло событие, послужившее поводом для суда инквизиции над гениальным анатомом. Однажды Везалий вскрывал труп, чтобы установить причину его смерти. Каков же был ужас его и всех присутствующих, когда после вскрытия грудной клетки трупа они увидели слабо сокращающееся сердце! Инквизиция обвинила Везалия во вскрытии живого человека и приговорила к паломничеству в Палестину, из которого он не вернулся. Но почему же все-таки сокращалось сердце трупа? Неужели такой выдающийся врач, каким был Андрей Везалий, принял за мертвеца живого человека? Ответить на этот вопрос не мог никто, даже сам Везалий. Как объяснить роковой случай с Везалием? Почему сокращалось сердце трупа? Какими основными свойствами, определяющими ее непрерывную деятельность, обладает сердечная мышца? Подсказки для учащихся: Сердце животных, например, лягушки, можно долго сохранять работающим в физиологическом растворе для холоднокровных. При этом последовательность сокращений отделов сердца сохраняется. Также можно сохранить изолированным сердце и у теплокровных, хотя состав физиологического раствора для них несколько иной Если сердце лягушки разрезать на части - отдельные его части также будут сокращаться. Дополнительный материал В сердце кроме обычных мышечных волокон есть скопления клеток и другого типа. Эти уклейки очень возбудимы. Их особенность заключается в том, что они обладают автоматизмом, т.е. возбуждение возникает в них самих, а не приходит из других участков нервной системы. В сердце есть два таких скопления клеток: одно – в правом предсердии, у места впадения верхней полой вены (синоатриальный), другое – в том же предсердии, но у перегородки, отделяющей предсердие от желудочка (антриовентрикулярный). Синоатриальный узел называют водителем сердечного ритма, так как именно в нем зарождается каждая волна возбуждения, которая в свою очередь служит стимулом возникновения следующей волны. Раз начавшись, сокращение распространяется по стенкам предсердия через сеть сердечных мышечных волокон со скоростью 1 м/с. Мышечные волокна предсердий и желудочков полностью разделены перегородкой и связь между ними осуществляется лишь в антриовентикулярном узле. Таким образом, ритм работы сердца обусловлен ритмом возникающих в синоатриальном и атривентикулярном узлах волн возбуждения. И если удается сохранить жизнь извлеченного из организма сердца или оживить сердце трупа, то это в первую очередь связано с сохранением или пробуждением деятельности тех участков сердца, где есть узлы. Иногда у человека после смерти автоматическая деятельность сердечных узлов в слабом виде сохраняется еще некоторое время. Кейс по теме «Эндокринная система» Отрывок из рассказа И.С.Тургенева «Живые мощи» «Я приблизился — и остолбенел от удивления. Передо мною лежало живое человеческое существо, но что это было такое? Голова совершенно высохшая, одноцветная, бронзовая — ни дать ни взять икона старинного письма; нос узкий, как лезвие ножа; губ почти не видать — только зубы белеют и глаза, да из-под платка выбиваются на лоб жидкие пряди желтых волос. У подбородка, на складке одеяла, движутся, медленно перебирая пальцами, как палочками, две крошечных руки тоже бронзового цвета. Я вглядываюсь попристальнее: лицо не только не безобразное, даже красивое, — но страшное, необычайное … …Лукерья говорила очень тихо и слабо, но без остановки… - Я глядь в сторону, да, знать, спросонья оступилась, так прямо с рундучка и полетела вниз — да о землю хлоп! И, кажись, не сильно я расшиблась, потому — скоро поднялась и к себе в комнату вернулась. Только словно у меня что внутри — в утробе — порвалось... С самого того случая, — продолжала Лукерья, — стала я сохнуть, чахнуть; чернота на меня нашла; трудно мне стало ходить, а там уже — и полно ногами владеть; ни стоять, ни сидеть не могу; всё бы лежала. И ни пить, ни есть не хочется: всё хуже да хуже...» Дополнительный материал Железы внутренней секреции, или эндокринные железы вместе с нервной системой регулируют все функции нашего организма. Железы внутренней секреции не имеют выводных протоков. Их железистые клетки выделяют биологически активные вещества – гормоны, которые поступают в кровь и лимфу. Гормоны регулируют постоянство внутренней среды организма, обмен веществ, влияют на рост и развитие организма, участвуют в регуляции всех органов и систем, внутриклеточных процессов, способствуют прохождению продуктов обмена веществ через клеточные мембраны. К эндокринным железам относятся - щитовидная железа, околощитовидные железы, поджелудочная железа, гипофиз, надпочечники, эпифиз, тимус, половые железы. Некоторые железы внутренней секреции выделяют не только гормоны. Так, например, поджелудочная железа кроме гормона инсулина, регулирующего уровень сахара в крови, вырабатывает пищеварительный сок, который выделяется в двенадцатиперстную кишку. В половых железах образуются не только половые гормоны, но и половые клетки (яйцеклетки, сперматозоиды). Такие железы называют железами смешанной секреции. Щитовидная железа расположена в области шеи. Ткань щитовидной железы пронизана многочисленными кровеносными и лимфатическими сосудами. Эта железа занимает первое место среди всех органов по количеству протекающей через нее крови. Щитовидная железа собирает из притекающей к ней крови йод, который входит в состав вырабатываемых ею гормонов. Гормоны щитовидной железы стимулируют обмен белков, жиров и углеводов. При недостатке йода в организме щитовидная железа разрастается, приобретая вид зоба. У человека как избыточная, так и недостаточная функции щитовидной железы приводят к развитию тяжелых заболеваний. При снижении функции щитовидной железы у взрослого человека развивается болезнь микседема или слизистый отек. У таких больных уменьшается интенсивность обмена веществ, понижаются температура тела, кровяное давление, возбудимость нервной системы, замедляется ритм сердечных сокращений, выпадают волосы, ломаются ногти. Лицо становится бледным, маскообразным. Эти больные отличаются медлительностью, сонливостью, плохой памятью. При снижении активности щитовидной железы в раннем детском возрасте (3–4 года) развивается болезнь кретинизм. Она характеризуется замедлением роста, отставанием в умственном и физическом развитии: карликовым ростом, короткими конечностями, вздутым животом, широко расставленными глазами, полуоткрытым ртом. При повышенной функции щитовидной железы развивается базедова болезнь. Внешние признаки заболевания – зоб, пучеглазие. У больного повышается уровень обменных процессов, возбудимость нервной системы, частота сердечных сокращений, кровяное давление. Человек становится раздражительным, быстро устает. Больные постоянно ощущают голод, много едят, но при этом худеют. Для лечения таких больных применяют препараты, снижающие функцию железы, а иногда частично или полностью удаляют железу. Надпочечники расположены над правой и левой почками и имеют вид уплощенных пирамид. Каждый надпочечник состоит из двух слоев: наружного – коркового и внутреннего – мозгового. Корковое вещество надпочечников вырабатывает более 40 гормонов, которые влияют на обмен веществ, регулируют минеральный и водный обмен. Мозговое вещество надпочечников вырабатывает гормон адреналин. Его секреция резко увеличивается при действии на организм сильных стрессовых раздражителей. Адреналин повышает возбудимость нервной системы, усиливает и учащает сердечные сокращения, дыхание, мышечные сокращения, стимулирует кровообращение, уменьшает утомляемость мышц. Гипофиз – железа внутренней секреции, которая регулирует активность многих других эндокринных желез. Гипофиз имеет овальную форму и расположен у основания мозга. В гипофизе образуются гормоны, которые влияют на функции других эндокринных желез. Они называются тропными гормонами. Гормоны гипофиза влияют на разные функции организма. Так, один из гормонов (гормон роста) регулирует рост костей в длину, ускоряет обмен веществ. При его недостатке замедляется рост ребенка, развивается карликовость. При этом пропорции тела и психическое развитие не нарушаются. Повышение содержания гормона роста в организме ребенка вызывает его усиленный рост и приводит к гигантизму. При выделении в кровь избыточного количества гормонов роста у взрослого человека, когда рост костей завершен, развивается болезнь акромегалия. У таких больных увеличиваются кости пальцев, стоп, лицевой части черепа. При этом усиленно растут нос, подбородок, увеличиваются язык, объем сердца и других органов. Голосовые связки утолщаются и голос становится грубым. Поджелудочная железа относится к железам смешанной секреции и располагается рядом с 12-перстной кишкой, позади желудка. Ее особые клетки вырабатывают гормон – инсулин, снижающий уровень сахара в крови. В меньшем количестве железой выделяется другой гормон – глюкагон, обладающий противоположным инсулину действием – он повышает уровень сахара в крови. При уменьшении выработки инсулина увеличивается содержание сахара в крови и возникает болезнь – сахарный диабет. Больные сахарным диабетом ощущают постоянную жажду, быстро худеют. Одной из причин диабета может быть переедание и увлечение богатой углеводами пищей. Половые железы относятся к железам смешанной секреции – они наряду с половыми гормонами вырабатывают половые клетки. Мужские половые гормоны образуются в семенниках (яичках), а женские – в яичниках. У мужчин в яичке образуются мужские половые гормоны – андрогены. Эти гормоны стимулируют рост и активность мужской половой системы, влияют на развитие наружных половых органов. Женские половые гормоны – эстрогены влияют на развитие женских половых органов и появление половых признаков, а также на созревание женских половых клеток. Эстрогены обеспечивают их подготовку к оплодотворению. В период полового развития они стимулируют рост и созревание костей, обеспечивают формирование скелета и перераспределение жировой ткани по женскому типу. Изучив информацию кейса, ответьте на следующие вопросы: Какие вещества называются гормонами? В каких органах они образуются? Как отражается повышенная секреция гормона роста на внешнем облике человека в молодые и зрелые годы? Где расположена и какие функции выполняет щитовидная железа? Какое действие гормоны щитовидной железы оказывают на обмен веществ? Где располагаются надпочечники, как называются их гормоны и какие функции они выполняют? Какая железа вырабатывает гормон инсулин? Для чего он нужен? Каким заболеванием страдала Лукерья из произведения И.С.Тургенева «Живые мощи? Далее организуем ситуационно-ролевую игру «На приме у врача-эндокринолога». Все учащиеся выступают в роли врачей, слабомотивированные дети объединяются в пары с более сильными либо выполняют роль пациентов. Главной задачей игры является выявление причины и симптомов заболеваний. Пациент №1(можно дать имена пациентам, например, Иванов Иван Иванович, либо имена героев мультфильмов.) Мальчик с пальчик. Родители привели на прием сына, который отстает в росте от одноклассников, при этом родители нормального роста. Нарушение в работе какой эндокринной железы привело к снижению роста? Как это отразится на физическом развитии ребенка? Пациент №2 Карлсон. Пациент принес результаты анализов крови: сахар 8 при норме 5,5, также обнаружен сахар и в моче. Функция какой железы нарушена? Какой диагноз поставить больному? Дайте рекомендации. Пациент №3 диджей СиДжей. Музыкант употребляет много энергетических напитков, мотивируя это тем, что для успешной работы в ночном клубе ему требуется много адреналина. Объясните музыканту, правильно ли он поступает. Когда вырабатывается адреналин, и каким органом? Пациент №4 Машенька (мультфильм «Маша и медведь»). Медведь привел на прием Машеньку с жалобами на гиперактивность, обидчивость, неусидчивость, резкое повышение аппетита, снижение памяти, повышенную температуру тела. При осмотре врач обратил внимание на несколько выпуклые глаза. Какой диагноз будет поставлен ребенку? Пациент №5 Родители привели 10-летнего ребенка с ростом 195 см. При этом умственно ребенок развивается согласно возрасту. С нарушением функции какой эндокринной железы может быть связана данная проблема? Пациент №6 На приме мальчик 4-х лет. При осмотре выявлены следующие симптомы: рост не соответствует возрасту, вздутый живот, широко расставленные глаза, рот открыт. На вопросы доктора ребенок отвечает не всегда, произносимые слова искажены, капризничает, проявляет раздражительность. Что за патология развилась у ребенка? В чем ее причины? Пациент №7 Баба Яга Женщина жалуется на увеличение носа, ушей, кистей и стоп, языка. Изменился голос – стал более грубым. С каким заболеванием обратилась Баба Яга? Использование кейс технологий на уроках биологии в 9-11 классах Кейс по теме «Экологическая сукцессия» Сукцессия — это последовательная, закономерная смена одних сообществ другими на определённом участке территории, обусловленная внутренними факторами развития экосистем. Виды сукцессий Сукцессия, которая начинается на лишенном жизни месте (например, на вновь образовавшейся песчаной дюне), называется первичной сукцессией. В природе первичные сукцессии встречаются сравнительно редко и продолжаются значительно дольше вторичных — до нескольких столетий. Первичная сукцессия — это зарастание места, ранее не занятого растительностью: голых скал или застывшей вулканической лавы. Жить на таком грунте способны лишь немногие растения, их называют пионерами сукцессий. Типичные пионеры — мхи и лишайники. Они изменяют грунт, выделяя кислоту, которая разрушает и разрыхляет камни. Отмирающие мхи и лишайники под действием бактерий — редуцентов разлагаются, а их остатки перемешиваются с рыхлым каменистым субстратом (песком). Так образуется первая почва, на которой уже могут расти другие растения. Необходимость разрушения материнской горной породы — главная причина медленного хода первичных сукцессий. На почве, бедной питательными веществами, поселяются травы, которые вытесняют лишайники и мхи. Корни трав проникают в трещины каменистой породы, раздвигают эти трещины и разрушают камень все более. На смену травам приходят многолетние растения и кустарники, например, ольха и ива. На корнях ольхи находятся клубеньки — специальные органы, содержащие симбиотические бактерии, которые фиксируют атмосферный азот и способствуют накоплению в почве больших его запасов, за счет чего почва становится более плодородной. Теперь на ней уже могут расти деревья, например сосна, береза и ель. Протекание первичных сукцессий проходит в несколько этапов. Например, в лесной зоне: сухой безжизненный субстрат — лишайники— мхи — однолетнее разнотравье — злаки и многолетние травы— кустарники — деревья 1-й генерации— деревья 2-й генерации. Термин «вторичная сукцессия» относится к сообществам, которые развиваются на месте уже существовавшего ранее сформированного сообщества. В местах, где хозяйственная деятельность людей не вмешивается во взаимоотношения организмов, складывается сообщество, которое может существовать неопределенно долгое время — до тех пор, пока какое-либо воздействие извне (вспашка земли, рубка леса, пожар, извержение вулкана, наводнение) не нарушит его природную структуру. В случае разрушения сообщества в нем начинается сукцессия — медленный процесс восстановления исходного состояния. Примеры вторичных сукцессий: зарастание заброшенного поля, луга, гари или вырубки. Вторичная сукцессия длится несколько десятков лет. Она начинается с того, что на освобожденном участке почвы появляются однолетние травянистые растения. Это — типичные сорняки: одуванчик, осот, мать-и-мачеха и другие. Их преимущество в том, что они быстро разрастаются и производят семена, приспособленные к распространению на далекие расстояния с помощью ветра или животных. Однако уже через два-три года их вытесняют конкуренты — многолетние травы, а затем — кустарники и деревья, прежде всего осина. Эти породы затеняют землю, а их обширные корневые системы забирают из почвы всю влагу, так что проросткам видов, первыми попавших на поле, становится трудно расти. Однако сукцессия на этом не останавливается: за осиной появляется сосна, а последними — медленно растущие теневыносливые породы, например ель или дуб. Через сто лет на этом участке восстанавливается то сообщество, которое было на месте поля до сведения леса и вспашки земли. Типы сукцессионных изменений 1.Виды растений и животных в процессе сукцессии непрерывно сменяются. 2.Изменение видового состава часто определяется конкуренцией, ведь происходящие в ходе сукцессии изменения экосистемы создают благоприятные условия для колонизации сообщества новыми видами. По этой причине сукцессионные изменения всегда сопровождаются повышением видового разнообразия организмов. Это — второе важное сукцессионное изменение. 3. Увеличение биомассы органического вещества. Это относится как к водной, так и к наземной среде. Разлагающееся органическое вещество, или гумус, состоящее из остатков детрита и микроорганизмов, накапливается по ходу сукцессии. |