Методическая разработка урока "Опорно-двигательная система. Строение, состав и свойства костей, типы их соединения" 8 класс

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение средняя
общеобразовательная школа № 166 г.о. Самара
Методическая разработка урока биологии в 8 классе на тему:
Опорно-двигательная система. Строение, состав и свойства
костей, типы их соединения.
Автор: Максимова Л.А.
учитель биологии высшей категории
2013
Цель урока: ознакомление с особенностями строения, свойствами и
соединениями костей, обеспечивающих выполнение опорной и защитной
функций.
Тип урока: урок-исследование
Задачи урока:
После изучения этой темы учащиеся должны:
- раскрывать основные функции опорно-двигательной системы;
- знать строение и свойства костей, их химический состав, типы соединения
костей, особенности их роста в длину и толщину;
- уметь устанавливать взаимосвязь строения костей и выполняемых ими
функций;
- продолжить развитие общеучебных навыков работы с различными
источниками информации, организации самостоятельной учебной деятельности;
- на уроке должны быть созданы условия для увлеченного учения, урок должен
воспитывать чувство гордости за совместный результат познавательной
деятельности;
- продолжить освоение ИКТ в урочной деятельности.
Методы обучения: частично-поисковый, репродуктивный
Формы организации познавательной деятельности: фронтальная,
индивидуальная
Ход урока
Организационный момент
Учитель приветствует учащихся, создает доброжелательную рабочую атмосферу
в классе, проверяет готовность рабочего места ученика. Урок проводится при
наличии в классе 3-4 компьютеров.
Изучение нового материала
Мотивация учащихся:
Учитель: Движение – это жизнь… Люди не могут не двигаться. Человек
приспособлен, а может быть, приговорен природой к движению. Люди не могут
не двигаться. Сколько в день совершается человеком движений? Тысячи
разнообразных выпрямлений, сгибаний, поворотов, прыжков. Благодаря чему же
мы перемещаемся в пространстве?
Все это обеспечивает костно-мышечная система, или опорно-двигательный
аппарат.
С этим понятием вы знакомы? Чтобы вспомнить, что вам известно об опорно-
двигательной системе выполним следующие задания.
(Используем приём технологии развития критического мышления «Знаю, хочу
знать, узнал». Учащиеся чертят в тетради таблицу, в которой три графы:1- знаю;
2-хочу знать; 3-узнал. Таблица заполняется по ходу урока (маршрут
исследования может быть выдан в начале урока [приложение1]).
Учитель предлагает двум учащимся класса выполнить задание:
Учитель:
Задание 1. На доске таблица, в левой части которой записаны понятия. На столе
лежат листы, на которых напечатаны определения, функции опорно-
двигательной системы.
Задание: найти соответствие понятий определению, значению.
Образец выполнения задания
Твердый остов тела, или скелет
Кости, связывающие их
соединительные ткани и мышцы.
Кости черепа, конечностей и туловища.
Мягкий остов, или гибкий скелет
Мышцы и соединительнотканные
образования – хрящи, фасции, связки,
сухожилия.
Механические функции скелета
Главная – опорная. Скелет определяет
в значительной мере размер, форму
тела.
Служит вместилищем и защитой
жизненно важных органов.
Биологические функции
В костях содержится основной запас
минеральных солей: кальция, фосфора,
магния. Принимает самое
непосредственное участие в
минеральном обмене. В костях
находится красный костный мозг,
участвующий в процессах
кроветворения.
Активная часть опорно-двигательного
аппарата
Мышцы. Активность мышц связана с
одним из основных свойств живого –
возбудимостью. Возбужденные
импульсами от нервной системы,
мышцы осуществляют двигательные
акты.
Задание 2.
Остальные учащиеся, работая в парах, составляют схему из понятий, которые им
предложены, готовят объяснение:
Задание: Составьте схему из предложенных понятий. Какие понятия
объединили, по какому признаку? (работа может осуществляться в тетради,
может на рабочем столе с использованием раздаточного дидактического
материала)
Карточка 1. опорно-двигательная система, скелет, связочный аппарат, мышцы,
пассивная часть, активная часть, 600, 210 костей.
Карточка 2. функции, биологические, опора, минеральный обмен, механические,
«депо» Ca, Р, Мg, защита, движение, кроветворение.
Обсуждение с учащимися итогов работы, составление схем в тетрадях. Анализ
выполнения этого задания.
После выполнения этих заданий учащиеся записывают в таблицу «знаю» то, что
знают на сегодня по данной теме, затем во вторую «хочу знать» - формулируют
вопросы, на которые хотели бы получить ответ (эти вопросы ребята
формулируют самостоятельно, исходя из целей урока).
Учитель: На сегодняшнем уроке мы отправляемся в путешествие по опорно-
двигательной системе. Наша задача: изучить элементарную единицу её – кость.
В конце урока вы должны знать:
- какие особенности строения, свойства костей обеспечивают выполнение
опорной и защитной функций?
- как соединяются между собой кости в скелете, и в чем проявляется
взаимосвязь строения и функции этих соединений?
Сегодня на уроке у нас будут работать 4 исследовательских станции:
«Анатомы», «Физиологи», «Конструкторы», «Химики». Каждая
исследовательская группа должна исследовать свой объект «Анатомы» -
строение кости; «Физиологи» - жизненные функции кости, «Химики» -
химический состав костей, «Конструкторы» - соединения костей.
Эти исследования проводятся в группах по 4-5 человек. Каждой группе дается
инструктивная карточка - «Ход исследования», дополнительный материал из
литературных источников, видеофрагменты, созданные учителем на тему
«Химический состав костей», слайды мультимедийного учебного пособия
«Биология. Анатомия и физиология человека», М. «Просвещение»,2002
Исследовательская лаборатория «Анатомы»
Цель: исследование внутреннего строения костей.
Анатомия - это наука, изучающая внутреннее строение организма
Ход исследования:
Рассмотрите, используя слайд №3 мультимедийного пособия нового учебного
образца «Биология», электронная библиотека «Просвещение»- строение кости.
Перечислите виды клеток костной ткани и их роль? (слайд №2)
Тип ткани, образующей кость?
Заполните таблицу1 - «Основные части кости и их функции»
Таблица 1 - Основные части кости и их функции
Части
кости
Расположение
Функции
Покрывает кость
Питание и рост кости
Под надкостницей, основная часть кости
Опорная и защитная
В головках трубчатых костей, между
компактным веществом в плоских костях
Равномерное
распределение нагрузки
на кость, придает
прочность костям
Таблицу1 можно использовать в презентации.
Задания:
В ходе исследования вы должны сделать презентацию 3-4 слайда, сделать
выводы.
Для презентации используйте рисунки, содержащиеся в [приложение6],
дополнительный материал см. [приложение2], учебник «Биология. Человек» 8
класс, автор Д.В. Колесов, Р.Д.Маш, И.Н. Беляев, М., «Просвещение», 2003
Исследовательская лаборатория «Физиологи»
Цель: исследование жизненных функций костей: участие их в минеральном
обмене веществ, кроветворении, росте организма.
Физиология - наука, изучающая жизненные функции отдельных органов,
систем, целого организма.
Ход исследования:
Перечислите основные свойства живого
Некоторые считают, что кость – это мертвый орган. Правильно ли это
утверждение? Ответ обоснуйте.
В какой части расположен красный костный мозг? Какую функцию он
выполняет?
Объясните, за счет чего происходит рост кости в длину и толщину?
Почему у младенца 310 костей, а у взрослого человека 210?
Какова роль костной ткани в минеральном обмене веществ?
Задания:
Составьте рассказ, используя ответы на вопросы 1-6.
Составьте вопросы - суждения (5 вопросов), которые начинаются со слов:
Как доказать, что….
Вследствие чего….
Почему…
Каким образом
Дополнительный материал см. [приложение3], учебник «Биология. Человек» 8
класс, автор Д.В. Колесов, Р.Д.Маш, И.Н. Беляев, М., «Просвещение», 2003
Исследовательская лаборатория «Химики»
Цель: исследование химического состава кости
Ход исследования:
Какими веществами образована кость?
Как доказать, что в состав кости входят органические и неорганические
вещества? (см. видеофрагмент)
Что представляет собой декальцинированная и прокаленная кости?
Почему прокаленная на огне кость становится хрупкой?
В каком возрасте кости при неправильной нагрузке искривляются? У кого чаще
ломаются кости?
Изучите данные и сделайте вывод о прочности костной ткани «как
строительного материала» скелета человека (см. таблицу2).
Таблица2 -Крепость материалов на растяжение и сжатие, кг на 1 мм2
материал
растяжение
сжатие
Кость
9-12
12-16
Сталь литая
80-100
100
Свинец
1,3
5,2
Хрящ костный
1,51
2,72
Задания:
Составьте схему, характеризующую химический состав кости (используя
WORD).
Основные термины: вещества, органические и неорганические, оссеин, вода,
белки, углеводы, Са, Р, Мg, твердость и хрупкость, упругость и эластичность.
Сделайте вывод: каково значение прочности, легкости и упругости костей в
выполнении скелетом функций защиты, опоры и движения?
В ходе защиты вы должны ответить на все вопросы, используя составленную
вами схему.
Дополнительный материал см. [приложение4], учебник «Биология. Человек» 8
класс, автор Д.В. Колесов, Р.Д.Маш, И.Н. Беляев, М., «Просвещение», 2003
Исследовательская лаборатория «Конструкторы»
Цель: исследование особенностей строения типов костей, типов соединения.
Ход исследования:
1. Какие типы костей участвуют в построении скелета? Какими особенностями
строения они характеризуются?
2. Основные понятия вопроса оформить в виде таблицы (см. таблицу3).
Таблица 3 - Типы костей
Губчатые
Плоские
Таблицу3 можно использовать в презентации.
3.Какие типы соединения костей вы знаете?
4.Составьте схему, характеризующую типы соединения костей. (Используя
WORD), и используйте её в презентации.
Основные термины: неподвижные, полуподвижные, подвижные, швы, сустав,
кости мозгового отдела черепа, коленный, локтевой, позвоночник
Задания:
1. В ходе исследования вы должны сделать презентацию 3-4 слайда, сделать
выводы.
2. Для презентации используйте рисунки, содержащиеся в [приложение6].
Дополнительный материал см. [приложение5], учебник «Биология. Человек» 8
класс, автор Д.В. Колесов, Р.Д.Маш, И.Н. Беляев, М., «Просвещение», 2003
Подведение итогов урока
После выполнения исследований, учащиеся защищают свои работы
([приложение7],[приложение8],[приложение9]). Защита может проводиться
двумя учениками. Затем заполняют графу «узнал» [приложение1].Каждый
ученик индивидуально продвигается, выполняя задания, и набирает баллы
[приложение1]. Учащиеся заканчивают заполнение маршрута исследования,
подсчитывают набранное число баллов, выставляют оценки (самооценка).
22 баллов и выше – «5»;
19-21 балл – «4»;
16-18 баллов – «3».
В течение урока ученик может получить две оценки – за представление работы
группы, за работу по маршруту исследования. Маршруты исследования
вторично проверяются учителем, исправляются ошибки, если они есть. Ставится
оценка, она дробная. На следующем уроке будет делаться анализ оценивания.
Учитель: Что нового узнали? Понравился ли урок? Чем понравился? Чему
научились? Где пригодятся знания? Как себя каждый оценил?
На стадии рефлексии учащимся предлагается проанализировать только что
пройденный ими процесс усвоения нового содержания. Эта ситуация
предоставляет возможность оценить себя и товарищей, проанализировать
процесс, методы и приемы, которые использовались при обучении, определить
области, где требуется дополнительная работа.
Учащиеся получают творческое домашнее задание: составить кроссворд по этой
теме, сказку-путешествие. Кто получил «3» - повторить изученное.
Учитель: Благодарит учащихся за урок, предлагает привести рабочее место в
порядок и «До новой встречи!»
Приложение 1
Маршрут исследования: Опорно-двигательная система. Состав, строение,
типы соединения костей.
знаю
хочу
знать
Узнал «Анатомы»
1. Костная ткань – это разновидность ----------------------------- ткани.
Её характерные особенности: (2
балла)
2. Заполните таблицу: « Клетки костной ткани».
В правой части записаны функции клеток, в левой – запишите
название клеток. (3 балла)
Клетки костной ткани
Функции клеток
1. Клетки, за счет которых кость растет
2. Зрелые клетки кости, не способные к
делению
3. Клетки, растворяющие старые клетки,
образуя полость
3. Подпишите основные части кости, используя рисунок:(4 балла)
Приложение2
Исследовательская лаборатория «Анатомы»
Строение кости. Большинство костей состоит из наружного плотного и внутреннего губчатого
вещества. Плотное вещество располагается в местах, где требуется особая прочность, губчатое —
обеспечивает уменьшение массы кости.
Костная ткань разновидность соединительной ткани, является своеобразным складом
минеральных веществ организма. В образовании кости принимает участие несколько видов
соединительной ткани, но преобладает костная. Наиболее распространена во взрослом организме
пластинчатая костная ткань. Она образована костными пластинками, которые состоят из костных
клеток (остеоцитов), выделяемого ими межклеточного вещества и расположенных в нем волокон.
Волокна межклеточного вещества в костной ткани строго ориентированы в определенном порядке. В
теле трубчатых костей костные пластинки располагаются кольцеобразно вокруг сосудов, образуя
остеоны. Каждый остеон состоит из нескольких костных пластинок и представляет собой как бы
вставленные друг в друга цилиндры.(см. рис 1). В соседних пластинках остеона волокна
межклеточного вещества ориентированы в разных направлениях, благодаря чему достигается
большая прочность кости. Остеоны располагаются параллельно продольной оси трубчатой кости,
образуя ее компактное вещество.
В полости трубчатых костей находится желтый костный мозг. Головки трубчатых костей, а также
плоские кости образованы губчатым костным веществом. В этом веществе нет остеонов. Костные
пластинки располагаются в нем в виде перекрещивающихся балок, которые ориентированы
перпендикулярно линиям сжатия и растяжения.(см. рис.2). Между перекладинами губчатого вещества
находится красный костный мозг. Такое строение имеют плоские кости скелета (лопатки, ребра и др.).
Снаружи каждая кость покрыта надкостницей, в которой находится много чувствительных нервных
окончаний, сосуды и клетки остеобласты, способные образовывать новую костную ткань Ее
функция заключается в обеспечении питания и роста костей в толщину. На внутренней поверхности
надкостницы располагаются остеокласты, это клетки, которые растворяют плотное вещество кости.
Благодаря этому расширяется полость кости, и она становится трубкой.
Приложение3
Исследовательская лаборатория «Физиологи»
Кость покрыта надкостницей – тонкой оболочкой из плотной соединительной ткани, богатой
нервами и кровеносными сосудами, обеспечивающими питание кости и ее рост в толщину. Головки
длинных костей покрыты хрящевой тканью. У детей и юношей в длину кости растут за счет хрящей,
расположенных между концами костей и их телом. Рост костей в толщину происходит за счет клеток
внутренней поверхности надкостницы. Одновременно с нарастанием снаружи костное вещество
разрушается изнутри кости. У детей нарастание костей преобладает над их разрушением. А у взрослых
процессы взаимно уравновешиваются. Рост костей регулируют биологически активные вещества –
гормон роста. При недостаточном количестве этого гормона ребенок растет очень медленно. Такие
люди вырастают не выше детей 5-6 –летнего возраста. Это карлики.
Если в детстве вырабатывается слишком много гормона роста, вырастает великан – человек
ростом до 2-х метров и выше.
В костях содержится основной запас минеральных солей: кальция, фосфора, магния и др. Они
используются организмом по мере необходимости, поэтому костная система принимает самое
непосредственное участие в минеральном обмене. В губчатом веществе костей находится красный
костный мозг, участвующий в процессах кроветворения, в формировании красных и белых клеток
крови.
Приложение 4
Исследовательская лаборатория «Химики»
Состав кости: Живая кость содержит 22% воды, 12,5% белка оссеина, 21,8% неорганических
веществ (фосфат и карбонат кальция) и 15,7% жира. В костях находится почти весь кальций и фосфор
организма и около половины магния и натрия.
В скелете взрослого человека содержится около 1,2 кг Са, О,53 кг Р, 0,011 кг Мg. Помимо этих
элементов кость содержит более 30 других различных элементов, необходимых для нормального
функционирования костной ткани.
При необходимости кости способны отдавать эти вещества в кровь, поддерживая тем самым
постоянство ее состава.
Высокая прочность костей обеспечивается сочетанием упругости оссеина и твердости
минерального вещества.
Эластичность кости зависит от наличия органических веществ, а твердость ее – от минеральных
солей. Сочетание этих веществ в кости придает ей прочность и упругость. У детей кости содержат
много органических веществ и отличаются большой гибкостью, в старости, наоборот, они содержат
больше неорганических веществ и становятся более хрупкими.
Приложение 5
Исследовательская лаборатория «Конструкторы»
Типы соединений костей. Соединения костей между собой могут быть неподвижными,
полуподвижными и подвижными.
Неподвижные соединения образуются путем срастания костей. Таким способом соединены
между собой позвонки копчика. Костный шов другой вид неподвижного соединения, характерный
для костей черепа. Многочисленные выступы одной кости входят в углубления соответствующей
формы и размера другой кости. Костный шов обеспечивает большую прочность, гарантируя защиту
головного мозга. Движения при этом ограничены или вовсе отсутствуют.
Многие кости соединены между собой хрящевыми прокладками, обладающими упругостью и
эластичностью. Это полуподвижные соединения костей. Например, хрящевые прокладки между
позвонками обеспечивают гибкость позвоночника. При ходьбе, беге, прыжках прослойки упругого
хряща действуют как амортизаторы, смягчая резкие толчки и предохраняя тело от сотрясения.
Подвижность конечностей обеспечивается наличием между их костями подвижных соединений
суставов. Типичный план строения суставов таков: на одной из сочленяющихся костей находится
суставная впадина, куда входит головка другой кости. Суставная впадина и головка соответствуют друг
другу по форме и размеру, а их поверхности покрыты слоем гладкого хряща. Суставные поверхности
костей тесно соприкасаются друг с другом. Их стягивают внутрисуставные связки прочные тяжи из
соединительной ткани. Сочленяющиеся поверхности костей окружены суставной сумкой. В ней
находится небольшое количество слизистой жидкости, выполняющей роль смазки, которая
уменьшает трение и обеспечивает скольжение головки одной кости в суставной впадине другой при
движениях в суставе.
По форме суставных поверхностей суставы делят на 4 типа: плоские (сочленение между костями
запястья и пястья), цилиндрические (между локтевой и лучевой костями), эллиптические( между
костями предплечья и кисти) и шаровидные (плечевой сустав).Хрящи снаружи покрыты оболочкой,
напоминающей надкостницу и выполняющей сходную функцию. Скелет человеческого зародыша
состоит из одних хрящей, которые постепенно заменяются костной тканью. У детей и подростков
кости растут в длину и толщину. Процесс окостенения скелета полностью заканчивается только к 22
25 годам, когда прекращается рост тела. У взрослых происходит лишь медленное обновление
костного вещества.
Приложение 9
ВЕЩЕСТВА
ОРГАНИЧЕСКИЕ НЕОРГАНИЧЕСКИЕ
БЕЛКИ УГЛЕВОДЫ Ca Mg P
ОССЕИН
ТВЁРДОСТЬ, ХРУПКОСТЬ
УПРУГОСТЬ, ЭЛАСТИЧНОСТЬ
Использованные материалы
1. Биология. Анатомия и физиология человека. Мультимедийное учебное
пособие. - Москва: Просвещение, 2002.
2. Зверев И.Д. Книга для чтения по анатомии, физиологии и гигиене
человека: Пособие для учащихся - Москва: Просвещение, 1989.
3. Колесов Д.В., Маш Р.Д., Беляев И.Н. Биология. Человек. 8 класс.
Москва: Просвещение, 2003.
4. Пепеляева О.В., Сунцова И.В. Универсальные поурочные разработки по
биологии (человек): 8 класс. – Москва. ВАКО, 2007.
5. http://medsite23.ru/news/znachenie_oporno_dvigatelnoj_sistemy_stroenie_i_ro
st_kostej_skelet_cheloveka/2011-03-26-77
6. http://free-press.ru/sport-i-zdorovyiy-obraz-zhizni/skelet-golovyi.html
7. http://www.bestreferat.ru/referat-15390.html