Урок биологии по теме: "Строение и работа сердца". 8-й класс

Цели:

Образовательная:

• Рассмотреть строение сердца;
• Сформировать у учащихся новые анатомо-физиологические понятия о сердечном цикле и автоматизме работы сердца;
• Раскрыть особенности регуляции сердечных сокращений.

Развивающая: Развивать у учащихся общебиологические понятия о взаимосвязи строения и функции сердца.

Воспитательная: Продолжить формирование научно-атеистического мировоззрения: на конкретных примерах научных открытий, успехов медицины.

Оборудование:

• Разборная модель сердца. Таблица с изображением строения сердца, сердечного цикла, карточки- задания, ножницы, клей, фломастеры.

Т. С. О.

• Магнитофон, компьютер, проектор.

Форма проведения:

• Урок в музее – (заочная экскурсия).

На доске:

• Схема “Маршрутный лист”,
• Эпиграф – “Сердце, подобно жернову, дающему муку, когда засыпано достаточно зерна, но стирающемуся, когда его не подсыпают” К. Вебер

Ход урока

I. Мотивационный этап (подготовка к активному осознанному восприятию темы).

Раздается звук “сердца” (проекция на компьютере).

Учитель, обращаясь к сердцу, лежащему на столе, читает отрывок стихотворения Э. Межелайтиса “Сердце”.

Что такое сердце?

Камень твердый?
Яблоко с багрово – красной кожей?
Может быть, меж ребер и аортой,
Бьется шар, на шар земной похожий?
Так или иначе, все земное
Умещается в его пределы,
Потому что нет ему покоя,
До всего есть дело.

Много произведений посвящено “сердцу”. Кто знает хоть одно из них?

• М. Горький – “смелое сердце Данко”.
• Вильгем Гауф – “Холодное сердце”.

Учащийся – “Горячее сердце и холодное, бескорыстное и жадное, умное и глупое, отзывчивое, доброе и жестокое, смелое, гордое и злое, каменное, чуткое и щедрое, открытое и черствое, глухое, черное сердце и золотое, раненое, разбитое, сердце матери и сердце друга. Какое оно мое сердце?

Вот об этом и пойдет речь на нашем уроке.

Предлагаю провести урок в музее.

Маршрутный лист по экспозиции музея “Кардиология”

Тема занятия: “строение и работа сердца”.

Цель:

• Знать: строение, механизм, регуляцию работы сердца.
• Уметь: ориентироваться в понятиях и терминах.
• Научиться: определять работоспособность сердца.

1. До посещения музея

• Вспомните правила поведения в музее:

• передвигаться тихо;
• разговаривать нельзя;
• задавать вопросы можно;
• трогать экспонаты нельзя.

• Восстановление в памяти изученного материала:

• кровь;
• иммунитет;
• органы кровообращения.

2. Во время посещения музея

• Обратить особое внимание на:

• строение;
• механизм;
• регуляцию работы сердца;
• термины и понятия;
• достижения в области кардиологии;

• оформить методическое пособие.

• После посещения музея.

• Выполнить творческое задание.
• Презентация методического пособия.

Чтобы посетить музей необходимо приобрести абонемент, для этого необходимо выполнить задание.

II. Воспроизведение и коррекция опорных знаний.

Задание 1 (индивидуальный опрос)

1. Кровь, межклеточное вещество и лимфа образуют – … (внутреннюю среду организма).
2. Жидкая соединительная ткань – … (кровь).
3. Растворенный в плазме белок, необходимый для свертывания крови, – … (фибриноген).
4. Плазма крови без фибриногена называется – … (сыворотка крови).
5. Безъядерные форменные элементы крови, содержащие гемоглобин, – … (эритроциты).
6. Состояние организма, при котором в крови уменьшается количество эритроцитов либо содержание гемоглобина в них, – … (анемия).
7. Человек, дающий свою кровь для переливания, – … (донор).
8. Защитная реакция организма, например, против инфекций – … (воспаление).
9. Способность организмов защищать себя от болезнетворных микробов и вирусов – … (иммунитет).
10. Культура ослабленных или убитых микробов, вводимых в организм человека, – … (вакцина).
11. Вещества, вырабатываемые лимфоцитами при контакте с чужеродным организмом или белком, – … (антитела).
12. К органам кровообращения относятся – … (сердце и сосуды).
13. Сосуды, по которым кровь течет от сердца – … (артерии).
14. Мельчайшие кровеносные сосуды, в которых происходит обмен веществ между кровью и тканями – … (капилляры).
15. Путь крови от левого желудочка до правого предсердия – … (большой круг кровообращения).

Задание 2 (проблемный вопрос – групповая работа)

1. В одной популярной книге по физиологии образно сказано: “в каждую секунду в красном море миллионы кораблей терпят крушения и опускаются на дно. Но миллионы новых кораблей выходят из гаваней вновь в плавание”. Что подразумевается под “кораблями” и “гаванями”. (Корабли – эритроциты, Гавани – красный костный мозг).
2. И.П. Павлов сказал: “в организме имеется “чрезвычайная” реакция, при которой организм жертвует какой то частью для спасения целого”. Про что это сказано? (Фагоцитоз).
3. Известно, что за сутки у человека заменяется около 25000 миллиграмм крови. Сколько крови образуется за 70 лет? (630 кг)

Каждый получает абонемент и посещает музей.

Разрешите представить:

• Директор музея – Лапин Олег – проф. кафедры анатомии.
• Зам директора по информационным технологиям – доктор мед. наук.

Директор музея: Я рад, что вы заинтересовались экспонатами нашего музея. Наш музей называется “Кардиология”. Кардиология – раздел медицины, изучающий строение, функции и заболевания сердечно-сосудистой системы, а также разрабатывающий методы их диагностики, лечения и профилактики. Образован музей в 2005 году, на базе 8 “а” класса, школы N 5.

С музеем вас познакомят наши сотрудники:

Пермякова Оля – доцент кафедры анатомии;

Винокурова Анастасия – к. б. н.;

Смердова Маша – аспирант.

III. Изучение нового материала.

(Рассказ с элементами беседы).

Экскурсовод (диктор, показ пульсирующего сердца): Прислушайся. Чтобы ты не делал, спал, ел, бежал всегда раздается приглушенный, ритмичный стук- это бьется твое сердце. Сожми свою руку в кулак, и ты, увидишь какой оно формы и размера. Сердце представляет собой полный комок мышц, который постоянно сокращается и заставляет кровь двигаться по твоему телу.

Экскурсовод: Сердце расположено в грудной полости за грудиной, от середины сдвинуто несколько влево, масса его около 300 грамм. Сердце – “середина”.

Оно покрыто тонкой и плотной оболочкой, образующей замкнутый мешок – околосердечную сумку или перикард.

Ученик: Хотелось бы знать, какова роль околосердечной сумки?

Экскурсовод: В околосердечной сумке содержится серозная жидкость, увлажняющая сердце и уменьшающая трение при его сокращениях.

Стенка сердца имеет три слоя:

эпикард – наружный серозный слой, покрывает сердце (срастается с перикардом);

миокард – средний мышечный слой, образованный поперечнополосатой сердечной мышцей (каждое мышечное волокно содержит 1-2 ядра, множество митохондрий);

эндокард – внутренний слой (из эпителия).

Экскурсовод (показывает рисунок): Давайте разберемся, из чего же состоит твое сердце? Условно оно делится перегородкой на две половинки, левую и правую. Левая состоит из левого желудочка и левого предсердия. Между ними находится двухстворчатый клапан. У него только две створки и по-другому он называется митральным. Правая половина сердца состоит из правого желудочка и правого предсердия. Они тоже отделены клапаном, но этот клапан имеет три створки и поэтому называется трехстворчатым. Клапаны открывают и закрывают проход между предсердиями и желудочками, заставляя кровь течь в одном направлении.

Экскурсовод: Между желудочками и артериями расположены полулунные клапаны, каждый из которых состоит из трех кармашков. Клапан (нем.) “клаппе” – “крышка”. Клапаны сердца и сосудов обеспечивают движение крови строго в одном направлении: по артериям – от сердца, по венам – к сердцу, из предсердий – в желудочки. Артерии – “воздушные жилы”. Предсердие (лат.) – “атриум” – “передний двор”, желудочки – мускульные образования.

Стенки камер различаются по толщине в зависимости от выполняемой работы. При сокращении стенок предсердия, выполняется небольшая работа – кровь подается в желудочки, поэтому эти стенки относительно тонкие. Правый желудочек проталкивает кровь по малому кругу кровообращения, а левый – выбрасывает кровь в большой круг кровообращения, поэтому его стенки в 2–3 раза толще стенок правового.

В сердце чрезвычайно интенсивно протекают обменные процессы, так как клетки мышечной ткани содержат множество митохондрий, и ткань хорошо снабжается кровью: масса сердца составляет 0,5% от массы тела при этом 10% крови выбрасываемой аортой, идет коронарные или венечные сосуды, питающие само сердце. Аорта (греч.) – “прямая артерия”.

Ученик: Что обеспечивает быстрое сокращение камеры сердца?

Экскурсовод: Мышечные волокна разветвляются и соединяются между собой концами, образуя сложную сеть – это обеспечивает быстрое сокращения камеры как единой структуры.

Ученик: Как же работает сердце?

Экскурсовод (показывает бьющееся сердце): Сердце – это неутомимый мотор, который не знает ни выходных, ни праздников, ни каникул, ни дня, ни ночи или времени года, работает, работает и работает, приводя в движение весь твой организм. За день твое сердце сокращается почти сто тысяч раз и перекачивает за час около триста литров крови (показ “сердце – насос”). На один удар сердце затрачивает столько энергии, что ее хватило бы, чтобы поднять груз весом двести грамм на высоту один метр, а за одну минуту сердце могло бы поднять этот груз на высоту почти двадцати этажного дома.

Экскурсовод: А сейчас рассмотрим работу сердца на примере одного сердечного цикла.

Сердечный цикл – это последовательность событий, происходящий во время одного сокращения сердца. Длится оно менее 1 секунды.

Сердечный цикл состоит из трех фаз (см. рис.).

1. Сокращение предсердий – систола предсердий – длиться около 0,1 сек. При этом желудочки расслаблены, створчатые клапаны открыты, полулунные закрыты.
2. Сокращение желудочков – систола желудочков – длиться около 0,3 сек, при этом предсердия расслаблены, створчатые клапаны закрыты. (Сухожильные нити не дают им прогибаться, а крови – затекать в предсердие), кровь устремляется в легочную артерию и аорту.
3. Полное расслабление сердца – сердечная пауза или диастола, – длиться около 0,4 сек.

Итак, серия событий, образующих 1 полный цикл прокачивания крови называется сердечным циклом. Он прослушивается как сердцебиение. Воронежские физики и медики Ю.Д. Сафонов и Л.И. Якименко определили, что в течение 1 сердечного цикла клапаны и сердечная мышца участвуют в 40 последовательных движениях.

Оптимальный режим работы сердца: предсердия работают 0,1 сек., а 0,7 отдыхают. Желудочки работают 0,3 сек., а 0,5 сек. отдыхают.

Самостоятельная работа (заполнить таблицу “сердечный цикл”).

Задача (для экскурсантов). Человеку 80 лет. Определите, сколько лет отдыхали у него желудочки сердца. В среднем частота биения сердца 70 ударов в минуту. (46 лет)

Ученик: Чем обусловлено высокая работоспособность сердца?

Экскурсовод:

1. Высоким уровнем обменных процессов, происходящих в нем.
2. Усиленным снабжением его мышц кровью.
3. Строгим ритмом его деятельности (фазы работы и отдыха каждого отдела строго чередуются).

Ученик: организм предъявляет к сердечно-сосудистой системе меняющиеся требования. Сердце отвечает на это изменением частоты сокращений. Что же влияет на работу сердца?

Экскурсовод: Вспомним известные нам способы регуляции функций в организме.

1. Нервная регуляция. ЦНС постоянно контролирует работу сердца посредством нервных импульсом. В продолговатом мозге находится центр кровообращения, оттуда выходит одна пара парасимпатических нервов, уменьшающих частоту и силу сокращений. Сильное возбуждение блуждающего нерва вызывает остановку сердца (опыт Гольца), например, удар по животу может оказаться смертельным; раздражение органов брюшной полости замедляет сердечные сокращения. Из шейного симпатического узла выходят симпатические нервы, учащающие и усиливающие сердечные сокращения. И так сердце имеет двойную иннервацию – парасимпатическую и симпатическую.

2. Гуморальная регуляция активности сердца обеспечивается веществами, циркулирующими в крови.

Работу сердца тормозят: ацетилхолин, соли натрия, увеличение рН крови.

Усиливают работу сердца: адреналин (при остановке сердца его вводят прямо в сердечную мышцу), соли калия, уменьшение рН.

Изменяют сердечную деятельность гормоны – секреты эндокринных желез: тироксин (щитовидная железа), инсулин (поджелудочная железа), кортикостероидные гормоны (надпочечники), гормоны гипофиза. Нервная и гуморальная регуляция тесно взаимосвязаны и составляют единый механизм регуляции сокращений сердца.

Ученик: Почему сердце сокращается даже вне организма?

Экскурсовод: Оно имеет собственный “встроенный” механизм, обеспечивающий сокращение мышечных волокон. Импульсы идут от предсердий к желудочкам. Эту способность сердца ритмично сокращаться без внешних раздражений, под влиянием импульсов, возникающих в нем, называют автоматизмом. Автоматизм обеспечивают особые мышечные клетки. Они иннервируются окончаниями вегетативных нейронов. В этих клетках мембранный потенциал может достигать 90 мВ, что и приводит к генерации волны возбуждения. Изменение этих потенциалов можно зарегистрировать специальной аппаратурой – их запись представляет собой электрокардиограмму.

Таким образом, сердце сокращается:

• 70 ударов в минуту;
• 100 тыс. в сутки;
• 40 млн. в год;
• 2,5 млд за всю жизнь.

Перекачивает крови:

• 1 минута – 5.5 литра;
• в сутки – 8тыс. литров;
• за 70 лет – 200 млн. литров.

Ученик: Имеются ли достижения в области кардиологии?

Экскурсовод: 3.08.1903 г. А.А. Кулябко – оживил сердце ребенка спустя 20 часов после его смерти.

• проф. С.С. Брюхоненко – оживил через 100 часов.
• Проф. Андреев заставил биться 170 сердец изъятых из трупов
• 1897-1941гг. 315 операций на сердце
• с 1967 десятки тыс. операций.
• 1961 г. создание института сердечно-сосудистой хирургии имени А.Н. Бакулева.
• 1967 г. хирург из Кейпттауна проф. Кристиан Борпард – трансплантация сердца
• 1984 г. использование лазера впервые в мире
• 1903 г. Шаховский – извлечение пули из сердца
• 1948 г. А.Н. Бакулев – операция на митральном клапане
• А.А. Вишневкий – техника местного обезболивания
• Донецкий – сшивание сосудов без игл и нитей
• П.А. Куприянов – метод охлаждения

IV. Обобщение и систематизация знаний.

1. Задание. Термины и понятие (сопоставление).

• Перикард – околосердечная сумка;
• Эпикард – наружный серозный слой;
• Миокард – средний мышечный слой;
• Эндокард – внутренний слой;
• Артерии – сосуды, несущие кровь от сердца, “гладкие воздухоносители”, “воздушные жилы”;
• Аорта (греч) – “прямая артерия”;
• Капиляры (лат) – “капилярис” – “волосной”;
• Предсердие сердца (лат) – “атриум” – “передний двор”;
• Желудочки – мускульные образования – проталкивают кровь по артериальному пути;
• Клапан (нем) – “клаппе” – “крышка, заслонка, закрывание просвета”;
• Сердце – “середина”;
• Кардиология – раздел медицины, изучающий строение, функции и заболевания сердечно-сосудистой системы, а так же разрабатывающий методы их диагностики, лечения и профилактики.

2. Задание. Тест (взаимопроверка).

Вопросы		Варианты ответов
А	Какие клапаны находятся между желудочками и предсердиями?	1	Полулунные клапаны
Б	Как называются сосуды, по которым движется кровь от сердца?	2	Артерии
В	Какая камера сердца наибольшей толщины?	3	Усиливают работу сердца
Г	Какие клапаны находятся между левым желудочком и аортой, правым желудочком и легочной артерией?	4	Перикард
Д	Как называются сосуды, по которым движется кровь к сердцу?	5	Три
Е	Чему способствуют адреналин и соли кальция?	6	Левое предсердие
Ж	Какова роль парасимпатического отдела Ц. н. с.?	7	Створчатые клапаны
З	Какая камера выбрасывает кровь в легочную артерию?	8	Уменьшает частоту и силу сокращений
И	Чем окружено сердце?	9	Вены
К	Что снабжает сердечную мышцу кровью?	10	Сонная артерия
Л	Сколько отделов в сердце?	11	Автоматизм
М	Число фаз сердечного цикла?	12	Левый желудочек
Н	Сокращение предсердий	13	Диастола
О	Сердечная пауза	14	Систола
П	Способность сердца ритмически сокращаться	15	4

Ответы

V. Самостоятельная работа (по итогам экскурсии) – творческое задание:

Презентация методического пособия.

VI. Подведение итогов.

Слова назидания.

Наука. Давным-давно поспорили между собой Сила, Разум и Сердце о том, кто из них нужнее человеку. Но, убедившись, что к согласию им не прийти, обратились ко мне.

Сила. Послушай, Наука, ты ведь знаешь, что я сильнее всех, что без упорного труда не достичь не мастерства ни знаний. Я оберегаю людей от мелочных дел и не даю им падать духом. Значит, я всего нужнее людям.

Разум. Позволь, Сила. Я определяю, что полезно, а что вредно для человека. Без меня люди не ведают, как постичь науку и как уберечься от беды.

Значит, Я нужнее людям.

Сердце. Зато я заставляю человека страдать за обиженных, почитать старших, уважать младших. Я – благодарность и милосердие. Я – нежность и твердость. Сердце – это жизнь! Что вы без меня, Сила и Разум?

Наука. Уважаемая Сила, все, что ты говорила, – правда. Но иногда ты жестока, хватка у тебя твердая. И когда ты – сторонник неправды, приходит беда. Много от тебя пользы, но не мало и зла.

Почтенный разум, и ты говорил правду. Тебе надо открыть людям тайны природы, жизни, но ты с одинаковой готовностью исполняешь желания и плохих и хороших людей. Я не хочу вас ссорить с друг с другом. Я призываю к согласию.

Разум. “К какой части тела ни приложишь ты руку” (прикладывает руку к местам прощупывания пульса), ты всюду услышишь сердце, ибо оно не только бьется в любом органе, но и указывает путь каждому из них.

Сердце. Эти слова сказал обо мне безымянный древне египетский врач. Ученые сравнивают меня с уникальным насосом. Действительно, я всю жизнь перекачиваю кровь из своей левой половины в аорту, из нее в артерии, капилляры, вены и по двум полым венам возвращаю кровь в правую половину.

Во мне все предельно просто! Ничего лишнего, и в этой простоте само мое совершенство. За семьдесят лет жизни человека, я сокращаюсь 2 с половиной млрд. раз без единой остановки на текущий или капитальный ремонт. Не даром обо мне говорят (все четверо хором): Сердце – это жизнь.

Раздается музыка из кинофильма “Волга-Волга”.

VII. Домашнее задание параграф 22.

Задача. Известно, что сердце человека сокращается в среднем 70 раз в минуту, при каждом сокращении выбрасывая около 150 см3. крови. Какой объем крови перекачивает ваше сердце за время шести уроков в школе?

Решение.70 х 45 = 3150 раз сократится сердце за урок.

3150 х 150 = 472500 см³ = 472, 5 л крови будет перекачено за урок.

475,2 х 6 =2835 л крови перекачивает сердце за 6 уроков.

Рефлексия.

Понравился ли вам урок?

Самоанализ урока.

На уроке ставились цели:

Образовательная: сформировать у учащихся новые анатомо-физиологические понятия:

• о строении и работе сердца;
• о автоматии сердца.

Развивающая: развивать у учащихся обще – биологические понятия о взаимосвязи строения и функции сердца.

Воспитательная: продолжить формирование научно- атеистического мировоззрения: на конкретных примерах научных открытий, успехов медицины.

Тип урока: урок изучения нового материала. Урок в музее – заочная экскурсия.

Организационная учебная деятельность: индивидуальная, групповая, контрольно-учетная.

Методы и приемы обучения: репродуктивный, проблемный, самостоятельная работа в группах, частично-поисковый, объяснительно-иллюстративный.

Средства: опрос, слово, средство наглядности.

Планируемые результаты: учащиеся показывают уровень усвоения материала.

Личностная значимость изучаемого для школьника – приятно получить оценку за свой труд.

Организация деятельности учащихся: докладывают результаты работы группы всему классу; представляют домашнее задание (опережающее).

Структура урока:

• мотивация;
• сообщение темы и задач урока;
• актуализация знаний (воспроизведение и коррекция опорных знаний)
• изучение нового материала
• повторение и обобщение, систематизация новых знаний
• подведение итогов
• домашнее задание
• рефлексия

Учащиеся должны знать: строение механизм, регуляцию работы сердца, термины, понятия.

Это урок-экскурсия (заочная).

Обычно в музеях тема и содержание определяется музейными работниками. При этом школьникам, как правило, отводится роль пассивных слушателей и наблюдателей. В данном случае использовалась иная организация учебно-познавательной деятельности. Что позволило самостоятельно получить новые знания и умения, участвовать в проектной деятельности. Мой опыт показывает, что для этого следует соблюдать определенные условия:

• на уроке обсуждаются особенности работы в музейном пространстве по заданной теме;
• время проведения и тема экскурсии определяются учебной программой по предмету;
• учащиеся могут использовать имеющиеся знания по теме;
• обобщение ведется в форме диалога;
• школьникам предоставляется возможность самостоятельно изучать экспозицию музея по заданной теме занятия;
• учащиеся выполняют задание на музейной экспозиции, используя маршрутный лист и рабочую тетрадь;
• на последнем этапе учитель и экскурсовод выполняют роль консультантов или наблюдателей.

На данном занятии мне необходимо было выяснить – на сколько качественно могут подготовиться учащиеся самостоятельно, используя дополнительную литературу, а так же важно, на мой взгляд, общение между детьми в форме диалога, умение слушать друг друга, делать самостоятельные выводы. Конечно, был риск в реализации данной идеи, ведь сюда можно отнести возрастающий объем подготовительной работы по организации такого занятия:

• нужно было изучить потенциал музея;
• вычленить содержательные линии экскурсии;
• разработать маршрутный лист для учащихся.

При продуманной таким образом работе и результатам урока можно с определенной долей уверенности сказать – о появлении у учащихся умения работать самостоятельно. Главное то, что результатом такой работы явилось использование музейного пространства, как этапа проектной деятельности.

Отсюда следует сделать вывод, что на уроке удалось реализовать полностью все поставленные задачи.

Приложение (звук слов)

Презентация