Ученики на Учителя.com


Конспект урока "Законы физики и организм человека"

ТЕМА урока:«ЗАКОНЫ ФИЗИКИ И ОРГАНИЗМ ЧЕЛОВЕКА»
Автор:учитель физики Трунтаева С.Ю. и учитель биологии Демичева Н.С.
Педагогическая цель: закрепление изученного учебного материала по различным
разделам биологии и физики.
Задачи урока:
Образовательная: способствовать формированию у учащихся знаний по различным
разделам биологии и физики. Устанавливать связь между отдельными темами этих
предметов. Научиться использовать полученные знания на практике.
Развивающая: продолжить формировать умения систематизировать и выделять главное,
существенное, устанавливать причинно-следственные связи, способствовать развитию
воображения, устанавливать связь теории с практикой.
Воспитательная: способствовать формированию сочетания индивидуальных, групповых
и коллективных видов деятельности.
Тип, вид урока: для изучения данной темы был выбран интегрированный тип урока. Это
позволит учащимся понять процессы происходящие в организме человека с точки зрения
биологии и физики.
Планируемые результаты: учащиеся научатся получать знания, используя различные
виды деятельности и использовать эти знания для проведения экспериментально-
исследовательских работ.
Личностные результаты: будут сформированы: различные навыки обучения;
приобретён опыт работы с ИКТ (по программе один компьютер, один ученик), а также
лабораторным оборудованием по физике и биологии; навыки основ моделирования
процессов.
Универсальные учебные действия:метапредметный результат предполагает
формирование умений - устанавливать причинно-следственные связи, строить логическое
рассуждение, умение самостоятельно планировать пути достижения целей, умение
работать с современными ИКТ оборудованием применять полученные знания на
практике.
Формы и методы обучения: фронтальные, индивидуальные, групповые,
исследовательские.
Методы: словесные, наглядные, практические, дедуктивные.
Ход урока:
Введение в тему
Физик: Дорогие ребята! Сегодня у нас необычный урок. Мы будем одни и те же вопросы
рассматривать с точки зрения физики и биологии.
Биолог: Посмотрите на слайд и скажите. Что объединяет все эти картинки и о чём сегодня
пойдёт речь на уроке? (на слайде картинки с изображением органов человека и
физические приборы)
Физик: что символизируют физические приборы, понятия, которые вы видите на
экране?(связь между организмом человека и законами физики)
Биолог: Давайте сформулируем тему нашего урока. « Организм человека и законы
физики.»
Физик: эпиграфом к нашему уроку мне хотелось бы процитировать слова Немецкого
учёного Роберта Юлиуса Майера « Сейчас нельзя обойтись без знаний физики, если ты
хочешь достигнуть ясности относительно физиологических вопросов»
Р. Майер
Биолог: Сегодня на уроке мы рассмотрим организм человека глазами физики и биологии,
изучим экспериментально возможности организма, опираясь на теоретический материал,
полученный на уроках биологии и законы физики насколько это возможно в рамках
урока.
Физик: Мы желаем всем плодотворной работы на нашем уроке.
Мы вывели следующую формулу успеха:
КПД= E + F + A + V + U + q + v + p=100%
что означает: всю свою внутреннюю энергию, силу мышц, работу мозга, емкость легких,
напряжение зрения, заряд сердца, скорость мысли и плотность памяти - за высокий КПД
работы урока.
Биолог: как много на свете чудес! Гигантские деревья и фантастические водопады,
невероятные пещеры и величественные храмы. Но ни одно из чудес света несравнимо с
тем, что всегда с нами. Это чудо – мы с вами! За обыкновенным телом скрывается
сложнейший, тонко организованный мир.
Тело человека состоит из органов, органы объединяются в системы органов. Вспомните,
с какими системами органов мы с вами уже познакомились? (ОДС, КС, ДС, ПС).
Давайте вспомним ОДС. Какую функцию она выполняет ?(Двигательная, Защитная,
Формообразующая, Опорная, Кроветворная, Обменная.)
Чем она представлена).
Каркасом тела человека служит скелет, который состоит из 200 костей. Они соединены
между собой так, что при движении их положение меняется. Кости приводятся в
движение мышцами, которые прикрепляются к двум различным костям.
Физик: А что из себя представляет ОДС с позиции физика? (Рычаг)
Давайте вспомним основные детали рычага .(ось вращения, плече рычага)
Вспомните основное правило рычага: большему плечу соответствует меньшая сила. В
виде формулы это можно записать следующим образом:
F
1
L
1
= F
2
L
2
Используя данную формулу попробуйте ответить на вопрос: какую силу развивают наши
мышцы, поднимая сумку массой 5 кг?
Пусть m – это масса нашего портфеля, L 1 - длина локтя( 21 см= 0,21м), L 2 – расстояние
от локтя до места присоединения бицепса ( как правило, L 2 = 4 см) F
2
– сила,
действующая со стороны бицепса на локтевой сустав. Найдем эту силу. Масса
среднестатистического портфеля пятиклассника оказалась равной 5 кг. Вес портфеля
найдем по формуле: Р = mg , где g – ускорение свободного падения, равное 10 . Р = 50 Н
Согласно «золотому правилу механики» получаем: F
2
= F
1
L
1
/ L
2
подставляя наши
значения получим:
F
2
=50Н*0,21м/0,04м = 262,5 Н
Вывод: поднимая портфель массой 5 кг, мы развиваем силу в 262,5Н. То есть
проигрываем в силе более, чем в 5 раз! К 11 классу мы разовьем завидную мускулатуру!
(На экране картинки с изображением яблока с трубками, сообщающегося сосуда, насос,
тонометр, манометр )
На экране изображены несколько предметов (яблоко (красное), трубки, сосуд с красной
жидкостью, сообщающиеся сосуды, насос, тонометр и манометр)
Учитель биологии:О какой системе пойдёт речь? Из чего состоит КС? Назовите ее
функции.
Учитель физики: сопоставьте органы КС с физическими приборами.
На экране появляется изображение тонометра и секундомера
Как вы думаете для чего нужны эти физические приборы?
Предполагаемые ответы: для измерения давления крови, для измерения числа
сокращений сердца, для измерения пульса.
Учитель биолог: Для чего необходимо измерять давление крови, пульс.
Предполагаемые ответы: измерение делают для того чтобы контролировать работу
кровеносной системы, для изучения ее работы.
Физик Наш организм - «механизм», который подчиняется законам физики. Он постоянно
работает, превращая один вид деятельности в другой.
Как вы думаете за счет чего осуществляется эта работа? За счет энергии. Согласно закону
сохранения энергии, организм потребляет её и затрачивает.
Биолог: За счет чего происходит потребление энергии? ( за счет питания)
А как вы думаете, осуществляется ли у вас сейчас расход энергии? Давайте
проверим(подтвердим), выполнив практическую работу.
Физик: на каждой парте лежат листочки , в которых описывается ход практической
работы, выполнив которую вы сможете ответить на вопрос: Какое количество энергии
выделяется вами в данный момент времени по частоте сердечных сокращений , используя
формулу Травина.
Исследование №2
«Определение энергозатрат человека по частоте сердечных сокращений.»
Цель работы: Рассчитать, сколько кДж энергии затрачивает человек за 1 минуту, и
спользуя формулу Травина.
Оборудование: весы, часы.
Ход работы:
1. Определить массу своего тела m в кг
2. Посчитайте число сердечных сокращений N за время t = 1 мин
3. Используя формулу Травина: Е=0,014m*t*(0,12N – 7) к Дж/мин, рассчитайте свои
энергозатраты.
4. Сравни свой результат со средним значением, зная, что в среднем во время
школьных занятий за 1 минуту на 1 кг массы тела затрачивается 0,11 кДж энергии.
5. Сделай вывод.
Биолог :По результату практической работы, можно сказать, что мы сейчас тратим
энергию, хотя двигательной активности не совершаем. На что идёт расход
энергии?(умственную деятельность, обменные процессы, которые протекают в организме,
на работу внутренних органов.)
От чего зависят энергозатраты человека (от пола, физических показателей, образа жизни,
питания). Правильное питание – залог здоровья!
Физик: Показ слайдов
На них вы видите две таблицы, на одной - Средние затраты энергии при различных видах
деятельности в 1 час на 1 кг веса человека, а другая - Энергетическую ценность пищевых
продуктов.
Средние затраты энергии при различных видах деятельности в 1 час на 1 кг веса человека
№
Виды деятельности
Количество часов
Расход энергии,
ккал/1 кг веса
1
Чтение
1
1,4 ккал
2
Приготовление уроков
1
1,5 ккал
3
Занятия спортом или работа в
мастерской
1
3,4 ккал
4
Прогулка
1
2,8 ккал
5
Мытье посуды или другая легкая
домашняя работа
1
2 ккал
6
Спокойное сидение
1
1.4 ккал
7
Шитье
1
1.5 ккал
8
Занятия музыкой
1
1,5 ккал
9
Сон
1
1 ккал
Энергетическую ценность пищевых продуктов.
Название продуктов
Количество, г
Хлеб черный
100
Хлеб белый
100
Мясо
100
Сахар
100
Картофель
100
Молоко
100
Морковь
100
Яблоки
100
Биолог: Сейчас мы предлагаем вам выполнить тест, который покажет на сколько
правильно вы питаетесь.
Физик: на экране вы видите 12 вопросов, у вас у каждого распечатаны точно такие
вопросы , на которые необходимо дать ответ буквами А,Б,В и результаты занести в
таблицу.. Только сделать это необходимо быстро.
Тест: Правильно ли ты питаешься?
1. Как часто в течение дня вы питаетесь? А) 3 раза и более; Б) 2 раза; В) 1 раз.
2. Всегда ли вы завтракаете? А) всегда; Б) не всегда; В) никогда
3. Из чего состоит ваш завтрак? А) каша, чай; Б) мясное блюдо и чай; В) чай.
4. Часто ли вы перекусываете между завтраком и обедом, обедом и ужином?
А) никогда; Б) 2 раза в день; В) 3 раза.
5. Как часто вы едите овощи, фрукты, салаты?
А) 3 раза в день; Б) 1 – 2 раза в день; В) 2 – 3 раза в неделю;
6. Как часто вы едите жареную пищу?
А) 1 раз в неделю; Б) 3 – 4 раза в неделю; В) каждый день.
7. Как часто вы едите выпечку?
А) 1 раз в неделю; Б) 3 – 4 раза в неделю; В) каждый день.
8. Что вы намазываете на хлеб?
А) только масло; Б) масло с маргарином; В) маргарин.
9.Сколько раз в неделю вы едите рыбу?
А) 3 – 4 раза; Б) 1 – 2 раза; В) 1 раз.
10. Как часто вы едите хлеб?
А) меньше 3 дней в неделю; Б) от 3 до 6 дней в неделю; В) за каждой едой.
11. Сколько чашек чая и кофе выпиваете за день?
А) 1 – 2 ; Б) от 3 до 5; В) 6 и более.
12. Прежде чем есть первое блюдо с мясом, вы:
А) убираете из тарелки весь жир; Б) уберёте часть жира; В) оставите весь жир.
Подсчёт баллов:
“А” – 2 балла “Б” – 1 балл “В” – 0 баллов
Ключ к тесту:
0 – 13 баллов – есть опасность;
14 – 18 баллов – следует улучшить питание;
19 – 24 хороший режим и качество питания
Биолог: подсчетав количество баллов каждый из вас может сделать вывод о правильности
вашего питания.
Физик: На экране вы можете увидеть рекомендации по правильному питанию, а так же у
каждого на столе они тоже имеются.
• В питании всё должно быть в меру;
• Пища должна быть разнообразной;
• Еда должна быть тёплой;
• Необходимо Тщательно пережёвывать пищу;
• Есть овощи и фрукты;
• Есть 3-4 раза в день;
• Не есть перед сном;
• исключить копчёное, жареное и острое;
• Не есть всухомятку;
• Меньше есть сладостей;
• Не перекусывать чипсами, сухариками и т.п.;
Биолог: Ребята, скажите, с какой системой тесно взаимодействует КС? (ДС)
В чём связь КС и ДС? (Дыхательная система с помощью легких обеспечивает
кровеносную систему кислородом и выводит углекислый газ - продукт
жизнедеятельности.) Из каких органов состоит ДС?
Физик: Объясните механизм дыхания у человека с точки зрения физики. Объём
воздуха между лёгочными пузырьками и внешней средой осуществляется в результате
дыхательных движений грудной клетки. При вдохе объём грудной клетки и
находящихся в ней лёгких увеличивается; при этом давление в них понижается, и
воздух через воздухоносные пути входит в лёгочные пузырьки. При выдохе объём
грудной клетки и лёгких уменьшается, давление в лёгочных пузырьках повышается,
и воздух с избыточным содержанием углекислого газа выходит наружу. За счёт
межреберных мышц увеличивается объём грудной клетки, давление в лёгких
уменьшается, поэтому воздух из окружающей среды поступает в лёгкие, далее
расслабление мышц, объём грудной клетки уменьшается, происходит выдох.
При рассмотрении процесса дыхания о каких физических величинах идет речь? (давление
и объём) какая между ними существует зависимость?
Какое физическое явление лежит в основе дыхания? Диффузия.
Биолог: Основной орган дыхательной системы легкие. Ребята мы изучали с вами понятие
ЖЁЛ. Что это такое?
Физик: А сейчас мы предлагаем вам рассчитать жизненную ёмкость легких.
«Определение жизненной емкости легких».
Исследование №3
«Определение жизненной емкости легких».
Цель работы: опытным путем определить объем выдыхаемого воздуха за один цикл.
Оборудование: сантиметровая лента, надувной шарик округлой формы.
Ход работы:
1. Вдохнем воздух и максимально возможно выдохнем его в надувной резиновый шарик.
2. Измерим окружность шарика L.
3. Вычислим объем воздуха в шарике по формуле V = π * R
3
, где R = L / ( 2 * π )
Общая формула V = L
3
/ ( 8 * π
2
)
4. средняя емкость легких человека 0,001845 м
3
= 1,845 л.
5. Сравните свое значение со средним значением емкости легких человека.
6. Сделайте вывод.
Физик: проанализировав ваши результаты, мы видим что показатели у всех разные. Как
вы думаете, от чего зависит ЖЁЛ? Изменения жизненной емкости легких определяются
особенностями мышечной деятельности и зависят от возраста, пола, занятия спортом и
курения.
Биолог: Знаете ли вы как можно повысить ЖЁЛ? (С помощью упражнений на
выносливость: бег на дистанции, катание на лыжах…)
Физик: Ребята, обратите внимание на то, что какую бы систему организма человека мы с
вами не рассмотрели, правильное питание, физические нагрузки, т.е. ЗОЖ улучшает их
работу.
Биолог: сегодня на уроке мы рассмотрели только часть физических способностей нашего
организма. Познание человека не закончено, и каждый может отправиться в доселе
неизведанное. Ведь «Эпоха великих открытий» в постижении человека ещё впереди!
Физик: Л.Н Толстой говорил: «Не может быть не только двух людей, но и двух листьев
на дереве совершенно одинаковых». Английский художник Уистлер ответил Толстому:
«Еще с большим правом можно утверждать, что ничто так не похоже на лист платана, как
другой лист платана». Прав Толстой, но прав и Уистлер: ничто так не похоже на
человека, как другой человек. Но у каждого есть своя индивидуальность, которая отделяет
одного от другого, делает его особенным, единственным и неповторимым. Наш
сегодняшний урок тому подтверждение.
ДЗ?????????????????
Скачать материал

Физика - еще материалы к урокам: