Урок по теме "Состав крови" в 8-м классе (интегрированный урок биологии и информатики по методике "Французские мастерские")

Разделы: Биология, Информатика


Тема: «Состав крови»

Цель: учиться вместе с учениками, развивать в учащихся творческие способности и чувство ответственности, обучать путем их личной практики, учиться анализировать текст, рассмотреть кровь под микроскопом, понять строение и значение клеток крови, как части целого организма.

Приборы и материалы

  • От учителя требуются:
    • распечатка текстов по теме урока (по числу групп),
    • цветные фотографии крови (подборка изображений),
    • цветная бумага (для определения объединения детей в группы),
    • пластилин,
    • доски для лепки,
    • микроскопы цифровые,
    • микропрепараты крови человека и лягушки,
    • компьютеры,
    • проектор,
    • ноутбук учительский,
    • курага,
    • конфеты «Рафаэлло»
  • От учеников требуются:
    • ручки
    • влажные гигиенические салфетки
    • маркеры для выделения текста
    • тетради для записей.

На столах разложены большие квадраты цветной бумаги, коробочки с цветным пластилином, специальные доски для лепки и распечатка текстов в файлах; перед входом в кабинет в коробке квадратики цветной бумаги по числу учащихся.

ХОД УРОКА

1. Организационный момент

Ученики, заходя в класс, выбирают из коробки квадратики с понравившимся цветом и рассаживаются за столы с соответствующей цветной табличкой.

2. Индукция (создание эмоционального настроя)

Учитель раскладывает на столы курагу и конфеты «Рафаэлло», затем спрашивает: «Как вы думаете, ребята, для чего это и что бы это значило?»

3. Реконструкция (рынок гипотез)

Ученики высказывают свои идеи и гипотезы, которые обязательно записываются на доске, в столбик, с одной стороны и не стираются до конца урока. Учитель одобряет любую идею и просит потерпеть до конца урока, где всё выяснится.

4. Деконструкция (работа с материалом)

 Вступительное слово учителя:  «Прежде всего, каждая получившаяся группа должна выбрать капитана, чтобы он организовывал работу вашей группы и пользовался вашим доверием. Ребята, на прошлом уроке мы подробно говорили о внутренней среде организма человека. Её составляют……(учащиеся в идеале должны продолжить предложение учителя) 3 жидкости – кровь, лимфа и межтканевая жидкость. Все 3 составляющих обеспечивают равновесное состояние и нормальную работу всего организма, называемое… гомеостаз.

Учитель: «Сегодня мы вместе с вами познакомимся с одной из  жидкостей внутренней среды организма поподробнее. Это – кровь. Звучит зловеще, но как говорится «У страха глаза велики». Надеюсь, что после сегодняшнего урока тот, кто боялся вида крови, будет смело смотреть на неё хотя бы в окуляр микроскопа или  монитор компьютера. Никто из вас не задумывался: «Почему кровь красная? Для чего кровь нужна?» Давайте попробуем ответить на эти вопросы.
У вас на столах каждой группы разложены файлы с различными текстами про кровь. Ваша задача – выбрать из этого кровеносного моря информации нужные и важные ручейки про кровь, выделив маркерами нужные предложения. Через 10 минут вы должны будете прочитать вслух выбранные вашей группой определения, т.е. главные мысли,  и защитить своё мнение».

Группам предложены следующие тексты:

Кровь, жидкость, циркулирующая в организме, которая переносит кислород и питательные вещества ко всем клеткам и уносит продукты жизнедеятельности, такие как углекислый газ. У здорового человека кровь составляет около 5% от веса тела, объем ее равен примерно 5,5 л. В состав крови входит бесцветная прозрачная жидкость, называемая плазмой, в которой располагаются во взвешенном состоянии микроскопические эритроциты (красные кровяные тельца), занимающие около половины объема крови, лейкоциты (белые кровяные тельца) и кровяные пластинки (тромбоциты).

Кровь, жидкая ткань, циркулирующая в кровеносной системе позвоночных животных и человека. Состоит из плазмы и форменных элементов (эритроциты, лейкоциты, тромбоциты и другие). Красный цвет крови придает гемоглобин, содержащийся в эритроцитах. Переносит кислород от органов дыхания к тканям и диоксид углерода от тканей к органам дыхания; доставляет питательные вещества из органов пищеварения к тканям, а продукты обмена к органам выделения; участвует в регуляции водно-солевого обмена и кислотно-щелочного равновесия в организме, в поддержании постоянной температуры тела (у теплокровных). Благодаря способности лейкоцитов поглощать микроорганизмы и инородные тела кровь выполняет защитную функцию. У мужчин – в среднем 5,2 л крови, у женщин – 3,9 л. В 1 мм3 крови – 3,9-5,0 млн. эритроцитов, 4-9 тыс. лейкоцитов, 180-320 тыс. тромбоцитов; гемоглобина около 13-16 г в 100 мл.

Кровь – имеет жидкую консистенцию и красный цвет. Красный цвет крови придает гемоглобин, содержащийся в эритроцитах.

Основные функции крови:

1. Транспортная – перенос кислорода от легких к тканям и углекислого газа от тканей к легким;
– доставка питательных веществ, витаминов, минеральных веществ и воды от органов пищеварения к тканям;
– удаление из тканей конечных продуктов метаболизма, лишней воды и минеральных солей;
– перенос гормонов, медиаторов.
2. Защитная – участие в клеточных и гуморальных механизмах иммунитета, в свертывании крови и остановке кровотечения.
3. Регуляторная – регуляция температуры, водно-солевого обмена между кровью и тканями.
4. Гомеостатическая – поддержание стабильности показателей гомеостаза
Общее количество крови в организме взрослого человека в норме составляет 6–8% от массы тела и равно примерно 4,5–6 л. В кровеносной системе находится 60–70% крови – это так называемая циркулирующая кровь. Другая часть крови (30–40%) содержится в специальных кровяных депо – это депонированная, или резервная, кровь.
Кровь состоит из 55–60%. жидкой части – плазмы и 40–45% взвешенных в ней форменных элементов.
Относительная плотность крови равна 1,05–1,06, а ее вязкость по отношению к воде составляет 5.
Плазма содержит 90–92% воды и 8–10% белков (7–8%) и минеральных солей (1%). Белки плазмы (их более 30) разделяют на три основные группы. Альбумины (около 4,5%) связывают и транспортируют лекарственные вещества, витамины, гормоны, пигменты. Глобулины (2–3%) обеспечивают транспорт жиров, глюкозы, меди, железа, выработку антител. Фибриноген (0,2–0,4%) участвует в свертывании крови.
В плазме также находятся аминокислоты, глюкоза (0,11%),  жиры. В плазму поступают и конечные продукты обмена веществ: мочевина, мочевая кислота и др. В плазме содержатся также различные гормоны, ферменты и другие биологически активные вещества.
Минеральные вещества плазмы составляют около 1% – соли натрия, калия, кальция. Содержащиеся в плазме минеральные вещества определяют осмотическое давление крови, которое составляет около 7,6 атм. Растворы, осмотическое давление которых такое же, как у плазмы крови, называются изотоническими. Растворы с бoльшим осмотическим давлением называются гипертоническими, а с меньшим – гипотоническими. Изотонический (0,9–1%) раствор NaCI называется физиологическим.
К форменным элементам крови относятся эритроциты, лейкоциты и тромбоциты (кровяные пластинки). Эритроциты – безъядерные, не содержащие большинства органелл, клетки, неспособные к делению. Количество эритроцитов в 1 г крови составляет у взрослых мужчин 3,9–5,5млн., у женщин – 3,7–4,9 млн.. Большинство эритроцитов имеет форму двояковогнутого диска, что обеспечивает наибольшую площадь контакта с плазмой. Основная масса сухого вещества эритроцита (96%) приходится на долю гемоглобина. Гемоглобин обусловливает дыхательную функцию крови за счет переноса молекул кислорода от легких к тканям и углекислого газа от клеток к легким. В каждом эритроците содержится около 400 млн молекул гемоглобина, каждая из которых может связать 4 молекулы О2, т.е. по одной на каждую субъединицу.
У мужчин в норме содержится 130–160 г/л гемоглобина, у женщин – 120–140 г/л. Общее количество гемоглобина в 5 л крови у человека составляет 700–800 г. Один грамм гемоглобина связывает 1,34 мл кислорода.В норме гемоглобин содержится в крови в виде трех физиологических соединений:

  • Оксигемоглобин  – гемоглобин в соединении с кислородом – находится в артериальной крови, придает ей ярко-алый цвет;
  • Восстановленный, или дезоксигемоглобин, не содержащий кислорода, – находится в венозной крови, которая имеет более темный цвет, чем артериальная;
  • Карбогемоглобин  – соединение гемоглобина с углекислым газом – содержится в венозной крови. Гемоглобин способен также образовывать соединение и с угарным газом – карбоксигемоглобин, который выпадает в осадок и уже неспособен присоединять и переносить кислород, что является опасным для жизни.

Эритроциты рождаются в красном костном мозге с ядром, но при выходе в кровь они его утрачивают. Старые эритроциты не способны к  переносу большого количества кислорода и теряют эластичность, из-за чего не могут проникать в мелкие кровеносные сосуды – каппиляры. Живут они около120 дней и умирают в печени и селезенке. Лейкоцитов  у взрослого человека в 1 г крови насчитывается 3,8–9тысяч. Все лейкоциты являются ядерными шароподобными клетками со способностью образовывать ложноножки – псевдоподии, как амеба, и способны к активному перемещению. По наличию зернистости в цитоплазме лейкоциты подразделяются на зернистые – гранулоциты и незернистые – агранулоциты. Лейкоциты рождаются в селезенке, лимфатических узлах и красном костном мозге. Могут жить от нескольких лет до нескольких минут. Погибают лейкоциты в тканях, лимфатических узлах, на месте ранения или пореза, защищая организм человека от вредных микробов и чужеродных организмов. 
Гранулоциты
характеризуются наличием сегментированного ядра, псевдоподий и зернистости в цитоплазме. По окрашиванию этой зернистости гранулоциты подразделяют на эозинофильные (ацидофильные), базофильные и нейтрофильные. Все зернистые лейкоциты, особенно нейтрофильные, способны к фагоцитозу. Незернистые лейкоциты, агранулоциты, отличаются несегментированным ядром, отсутствием видимой при световой микроскопии зернистости в цитоплазме. К агранулоцитам относят лимфоциты и моноциты.
Тромбоциты – кровяные бесцветные пластинки, осколки цитоплазмы клеток красного костного мозга. Их количество в грамме крови составляет 180–320 тысяч. Они образуются в красном костном мозге путем отщепления безъядерных фрагментов цитоплазмы от гигантских клеток – мегакариоцитов; из каждой такой клетки может возникнуть до 1000 тромбоцитов. Размеры тромбоцита в мазке крови – 2–3 мкм. Две трети тромбоцитов циркулирует в крови, остальные базируются в селезенке. Тромбоциты активно участвуют в процессе свертывания крови и растворения кровяного сгустка за счет присутствующих в них биологически активных соединений. Тромбоциты живут несколько дней и умирают в крови, когда происходит её сворачиваемость, т. е. образуется «болячка».
Основная масса клеток крови – это клетки, не способные к дальнейшему делению и имеющие небольшую продолжительность жизни: лейкоциты, которые обеспечивают защиту от инфекций и живут несколько дней, и эритроциты, переносящие кислород и живущие несколько месяцев. В течение всей жизни человека или животного происходит образование клеток крови в специальном кроветворном органе – костном мозге. Количество клеток крови огромно: в 1 мл крови содержится около 5 млрд эритроцитов и 5 млн лейкоцитов, а объем крови у взрослого человека достигает 5 л. Кроветворение – исключительно интенсивный процесс, в результате которого производится поистине астрономическое число клеток – более 300 млн в 1 мин, или почти 200 трлн в год. Новые клетки образуются путем деления материнских клеток, получивших название клеток-предшественников и находящихся в костном мозге.
Плавающие в крови тельца впервые обнаружил итальянский анатом, врач и физик Марчелло Мальпиги. Эти включения он принял за жировые шарики, а не за клетки.
Некоторые из первых исследователей принимали клетки крови за воздушные шарики, другие — за животных ("анималикул"), якобы разумных существ, по своему усмотрению управляющих кровью. Только изобретатель микроскопа голландец Антоний Левенгук назвал их кровяными шариками. Впоследствии их стали правильно называть кровяными клетками.

5. Социализация (соотнесение своей деятельности с деятельностью остальных)

Группы учеников по очереди читают, рассказывают и обсуждают выбранные ими определения. Учитель делает поправки в случае необходимости и попутно заполняет схему вместе с учениками:

Организационная диаграмма

Схема 1

6. Разрыв (кульминация творческого процесса, озарение)

Учитель просит ребят на основании описания вылепить  из пластилина клетки крови, как они себе  их представляют, и презентовать свои работы. При этом учитель должен одобрять любую работу, избегая оценок «правильно», «неправильно».

7. Афиширование (показ произведений учеников, обсуждение)

Ученики презентуют свои работы по группам. Учитель заинтересованно наводящими вопросами помогает ученикам  как можно больше рассказать о «своих пластилиновых клетках» крови. Затем учитель показывает с помощью проектора различные изображения клеток крови и просит учеников сравнить со своими  работами.

Белые кровяные клетки

Рисунок 1. Лейкоциты

Рисунок 2. Эритроциты и лейкоцит

Рисунок 3. Тромбоциты

А теперь вы готовы дать ответы на вопрос: «Зачем я раздала курагу и конфеты?» и проверить с вашими предположениями, записанными на доске. Ученики приходят  к выводу, что курага похожа на эритроцит, а конфеты «Рафаэлло» на лейкоцит.

8. Рефлексия

Учащимся предлагается заполнить самостоятельно таблицу 1, пользуясь подборкой текстов про кровь:

Клетка крови

Количество

Особенности строения

Место рождения и продолжительность жизни

Место гибели

Выполняемая функция

           

Учитель через 7-10 минут проверяет заполнение таблиц.

9. Практическая часть (при отсутствии цифровых микроскопов можно использовать световые микроскопы или вообще убрать эту часть урока).

После обсуждения ученикам предлагается сесть за компьютеры и рассмотреть самостоятельно с помощью цифровых  микроскопов клетки крови человека и лягушки. Сделать фотографии, подписать их увеличение 10Х и 60Х, названия, стрелками указать клетки крови. Далее рисунки рекомендуется сохранить в памяти компьютера в своих папках для использования при создании итоговой презентации «Кровь». Учитель непременно должен напомнить ребятам про соблюдение правил техники безопасности при работе с микроскопами и компьютерами.

10. Синквейн

Ребятам предлагается составить синквейн слова «кровь».

1) Имя существительное                       1) Кровь
2) 2 имени прилагательных                  2) Красная, жидкая
3) 3 глагола                                             3) Движется, течет, пульсирует
4) Предложение простое                       4) Кровь – самое важное для человека
5) Имя существительное                        5) Жизнь

11. Итог и задание на дом

Капитаны команд помогают учителю подвести общий итог урока и делают выводы.

Домашнее задание:

Найти определения слов «фагоцитоз, иммунитет».
Заполнить таблицу 2, пользуясь материалами из учебника и дополнительной литературой:

«+» крови

«–» крови

Интересно узнать