Урок по биологии 8 класс на тему «Механизмы вдоха и выдоха. Регуляция дыхания»

Тема: Механизмы вдоха и выдоха. Регуляция дыхания. Охрана воздушной среды.

Задачи урока:

повторить материал о легочном и тка­невом дыхании; рассмотреть механизм вдоха и вы­доха; определить роль гуморального и нервного факторов в регуляции дыхательных движений, за­щитных рефлексов (кашель, чихание и др.); разъ­яснить вред курения; выявить источники загряз­нения атмосферного воздуха; указать методы опре­деления его запыленности; дать представление о воздушной среде и ее охране.

Способствовать формированию умений выдвигать гипотезу и обосновывать доказательство своего предположения в процессе анализа учебной информации; оформлять результаты работы в виде схемы, опорного сигнала; рецензировать творческую работу одноклассника.

Осуществлять экологическое воспитание на уроках биологии.

Оборудование: самодельная модель Дондерса, приготовленная к этому уроку, тонкостенный стакан, банка с растопленным снегом, газетный текст; таблица «Органы дыхания»; диафильм «Регуляция дыхательных движений. Приёмы искусственного дыхания»; модель торса человека.

Ход урока:

1. Организационный момент.

2. Проверка знаний учащихся.

1. Индивидуальный опрос:

1) Рассказать о строении и функции легких.

2) Рассмотреть процессы, проис­ходящие при легочном и тканевом газообмене.

2. Работа по карточкам:

Карточка №1

На рисунке А-В изображены голосовые связи трех людей. Определите по голосовым связкам, кто из них молчит, кто разговаривает в полный голос, а кто - шепотом?

О бъясните, почему у мужчин голос более низкий, чем у женщин? Какие особенности гортани мужчин отразились на тембре их голоса? Почему у детей голос более высокий, чем у взрослых?

Карточка №2

На представленном рисунке «Органы дыхания» обозначьте следующие органы:

Н осовая полость.

Глотка.

Надгортанник.

Гортань.

Трахея.

Бронхи.

Легкое.

Легочные пузырьки (альвеолы).

Легочные доли

К арточка №3

Рассмотрите рисунок. Что обозначено на нем цифрами 1-5? Каковы функции гортани?

Почему нельзя громко кричать, особенно мальчикам 13-16 лет?

3. Фронтальный опрос.

1. Выполните задание. Из перечня органов дыхательной системы (1 – 10) выберите правильные полные ответы на вопросы (А-К) и зашифруйте их:

Слизистая оболочка

Лёгочные пузырьки

Лёгкие

Бронхи

Трахея

Надгортанник

Гортань

Хрящевые полукольца

Плевра

Носовая полость

А. Не пропускает пищу в гортань

Б. Не даёт трахее сужаться

В. Очищает вдыхаемый воздух от пыли и микробов и согревает.

Г. Поверхностный слой воздухоносных путей.

Д. Начальная часть воздухоносного пути

Е. Выстилает наружную поверхность лёгких

Ё. Покрывает стенку грудной полости изнутри

Ж. Внутри содержит голосовые связки

З. Самая длинная часть воздухоносного пути

И. Путь вдыхаемого воздуха после гортани до лёгочных капилляров

Й. Место газообмена между лёгкими и кровью.

К. Место диффузии газов.

2. Решение биологических задач.

Задача № 1. Человек и любое млекопитающее нормально дышат, когда пища пережёвывается во рту. Дышат ли они во время проглатывании пищи? Почему это возможно?

Задача № 2. «Жизнь- это горение». Эти слова принадлежат знаменитым французским учёным 18 века А. Лавуазье и П. Лапласу. Объясните, какое отношение имеет это к процессу дыхания?

3. Изучение нового материала.

- Дорогие, ребята. Сегодня на уроке мы с вами познакомимся с механизмами вдоха и выдоха. Рассмотрим регуляцию дыхания. Посмотрите все на доску, там записан план нашего занятия.

1.Механизм легочной вентиляции:

вдох;

выдох.

2. Регуляция дыхания. Роль дыхательногоцентра в ритмическом чередовании вдоха и выдоха.

3. Охрана воздушной среды.

- После ознакомления с планом работы учитель просит сформулировать основные задачи урока.

- «Пока дышу, надеюсь»- римский поэт Овидий. Эта фраза стала эпиграфом к нашему уроку, т.к. дыхание - самая драгоценная и оберегаемая «ниточка», от которой зависит наше земное существование.

1. Выяснение причины поступления воздуха в легкие. (Беседа на основе опыта, доказывающего, что воздух поступает в легкие благодаря работе груд­ных мышц, изменяющих объем грудной полости.)

Опыт. Попробуйте вдохнуть (или выдохнуть) так, чтобы диафрагма и грудные мышцы не сокращались.Это оказывается невозможным, потому что не изменяет­ся объем грудной полости. Теперь попробуйте задержать дыхание, блокируя выход из дыхательных путей, и со­кратить мышцы живота и груди. Положение диафрагмы тоже изменится, однако воздух в легкие не поступает и не выходит из них. Вывод: чтобы дыхательные движе­ния были возможны, необходимо, чтобы мышцы могли изменять объем грудной полости и чтобы выход (вход) воздуха через дыхательные пути был свободен.

Механизм вдоха и выдоха. Разбор процессов на модели вдоха и выдоха, предложенной Дондерсом.

«Дыхание — значит жизнь». Эта фраза бесспорна.

Обычно дыхание ассоциируется с вдохом и выдохом, т. е. дыхательными движени­ями, необходимыми для вентиляции легких у человека. Издавна интересовала ученыхи врачей и причина вдоха и выдоха. В свое время было предложено несколько гипотез,объясняющих это явление: а) воздух самотеком входит, раздувает легкие и расширяет грудную клетку; б) легкие в грудной полости расширяются и засасывают (втягивают)атмосферный воздух внутрь (вдох), а, сжимаясь, выталкивают его (выдох).

— С какой гипотезой вы согласны? Ответ свой объясните.

Действительно, воздух поступает в легкие, потому что они способны менять свой объем благодаря высокой эластичности альвеол.

Но легкие — орган дыхания - не имеют мышц, однако при дыхании они расширя­ются и сжимаются.Благодаря чему легкие обладают такой способностью?

Легкие самостоятельно никогда не растягиваются и не сокращаются, они пассив­но следуют за грудной клеткой.

Полость же грудной клетки расширяется благодаря сокращению дыхательных мышц, к которым в первую очередь относятся диафрагма и межреберные мышцы. Диафрагма при вдохе опускается на 3—4 см. Опускание ее на 1 см увеличивает объем грудной клетки на 250-300 мл. Таким образом, только за счет сокращения диафраг­мы объем грудной клетки увеличивается на 1000-1200 мл. На прошлом занятии мы с вами говорили о плевральной щели, которая образуется между двумя листками плевры и герметически закрыта. Давление в ней ниже атмосферного, за счет от­рицательного давления в плевральной полости легкие следуют за расширившейся грудной клеткой, растягиваются. В растянутых легких давление становится ниже атмосферного, и в результате разности давления атмосферный воздух устремляетечерез дыхательные пути в легкие. Происходит вдох. Кроме того, активное участие вдыхании принимают и межреберные мышцы, которые при их сокращении припод­нимают ребра за счет чего также увеличивается объем грудной полости.

За вдохом наступает выдох. При обычном выдохе диафрагма и межреберные мышцы расслабляются, грудная клетка спадается и ее объем уменьшается. При этом объем легких уменьшается, и воздух выходит наружу.

Поступление воздуха в легкие и его изгнание из легких можно пронаблюдать на модели, носящей имя своего изобретателя, физиолога Довдерса.

Учитель демонстрирует механизмы вдоха и выдоха на модели.

В сильном выдохе участвует брюшной пресс, который, напрягаясь, давит на внутрибрюшные органы. Они, в свою очередь, давят на диафрагму, которая еще более выпячивается в полость грудной клетки.

Будут ли работать легкие, если нарушится герметичность грудной клетки? Ответотрицательный.

Учитель подтверждает ответ на модели. (Если вставить спичку между наружной стенкой воронки и шариком, изображающим диафрагму, в месте их соприкоснове­ния так, чтобы воздух внутри воронки соединялся с наружным, то модель работатьне будет.)

Поступление воздуха в плевральную щель (или в полость плевры) при наруше­нии целостности ее стенок называется пневмотораксом.Частичный пневмото­ракс с успехом применяется при лечении туберкулеза легких. Врач специальной иглой прокалывает грудную клетку и впускает в плевральную щель определенное количество газа. Давление в ней искусственно повышается, и движение легких значительно ограничивается, а это создает покой больному органу. Клетки плев­ры обладают способностью поглощать воздух, поэтому чрез некоторое время они полностью удаляют газ из плевральной щели и в ней опять устанавливается пони­женное давление.

Причины эмфиземы, болезни курильщика. (Бе­седа с использованием модели Дондерса.) Учащимся предлагают оттянуть «диафрагму» на модели вниз («вдох») и проследить за поведением шарика, изо­бражающего легкое (в нашем случае альвеолу легко­го). Сначала он раздувается, но затем перестает раз­дуваться из-за недостаточной эластичности резины. При курении стенки альвеол тоже теряют эластич­ность и при глубоком вдохе лопаются. Воздух попа­дает во вне альвеолярное пространство и выйти не мо­жет, поэтому сделать полноценный выдох больной не может. Работа легких оказывается нарушенной.)

Вред так называемого курения без затяжки. (Беседа, в ходе которой учитель напоминает, что многие вещества способны всасываться в ротовой полости, например валидол, нитроглицерин. Нико­тин обладает такой же способностью, поэтому при курении без затяжек отравление все равно происхо­дит. Еще надо учесть, что табачный дым хорошо растворяется в слюне и заглатывается, а также мо­жет всасываться в кровь через стенки сосудов носо­вой полости.)

Регуляция дыхания. Дыхательный центр про­долговатого мозга. Влияние коры больших полуша­рий на его работу. Речь. Гуморальное влияние угле­кислого газа на дыхательный центр. (Объяснение учителя.) Зависимость частоты и глубины дыхания от тканевого дыхания. Чем сильнее идет биологиче­ское окисление, тем больше выделяется углекисло­го газа, который гуморально усиливает дыхание, а следовательно, и поступление кислорода. (Беседа учителя на основе анализа спортивных фактов.)

Взаимосвязь нервной и гуморальной регуля­ции. (Обобщающая беседа.)

Защитные рефлексы: кашель, чихание, за­держка дыхания на вдохе при входе в холодную во­ду. (Объяснение учителя, в ходе которого поясняет­ся, что задержка дыхания при входе в холодную воду прекращает испарение воды с поверхности альвеол, что исключает дополнительную потерю Тепла. После усиления теплообразования дыхание восстанавливается.)

Состав воздушной среды. Положительные и отрицательные факторы, влияющие на состав воз­духа. Охрана воздушной среды. (Доклад учащегося)

Воздух помещений. Причина духоты. Вред пассивного курения. Воздействие угарного газа на организм. Образование карбоксигемоглобина. (Рас­сказ учителя, в ходе которого разъясняется, что об­разование карбоксигемоглобина лишает молекулу гемоглобина способности переносить кислород.) Первая помощь человеку, угоревшему или отравив­шемуся бытовым газом. (Рассказ учителя.)

Лабораторная работа «Определение запылен­ности атмосферы в зимнее время».

Инструкция. Берется проба снега, помещается в пол-литровую банку. Когда снег растает, воду взбалтывают и приступают к анализу. На газетный текст ставят тонко­стенный стакан и льют в него талую воду до тех пор, по­ка становится невозможным читать печатный текст. Вы­сота столбика воды и является показателем запыленнос­ти: чем он ниже, тем запыленность большая.

(На уроке можно ограничиться демонстрацией. Экспериментальная часть задания может быть вы­полнена дома.)

4. Закрепление нового материала.

1. Фронтальная письменная работа.

Выпишите номера правильных суждений.

1. во время вдоха межрёберные мышцы сокращаются

2. Выдох происходит без затрат энергии.

3. Во время вдоха рёбра грудной клетки поднимаются.

4. Во время выдоха диафрагма принимает плоскую форму.

5. Во время выдоха мышцы диафрагмы расслабляются

6. Вдох осуществляется без затрат энергии.

7. Во время вдоха давление в лёгочных пузырьках выше атмосферного.

8. Выдох осуществляется с затратами энергии.

9. Во время выдоха объём грудной увеличивается.

10. Во время выдоха объём грудной клетки уменьшается.

2. Решение задач.

1. Сколько воздуха проходит чрез легкие человека при спокойном дыхании в минуту, в 1 ч, в сутки, если дыхательный объем воздуха равен 500 мл, а частота дыхания - 18 раз в минуту?

2. Зная, что во вдыхаемом воздухе содержится около 20 % кислорода, опреде­лите, сколько О₂ человек пропускает чрез легкие в сутки при спокойном ды­хании.

3. Зная, что выдыхаемый воздух содержит 4 % углекислого газа, определите, сколько ученик выделяет С02 в 1 минуту, в 1 ч, сколько - все учащиеся класса в 1ч.

5. Подведение итогов урока.

«Огонёк общения»

Дети по кругу передают символическое сердечко и говорят:

-сегодня меня порадовало…
-сегодня меня огорчило…

Ребёнок дарит медальки (цветочки) разного цвета тем, кому посчитает нужно. Например, зелёный самому умному, продуктивному на уроке; розовый – самому вежливому, воспитанному, приятному в общении. У кого получился самый большой букетик? Как вы думаете, почему?

6.Задание на дом.

1. Изучить § 28. Ответить на вопросы в конце па­раграфа под символом «!». Приготовить марлевый респиратор.

Инструкция. К сложенной вчетверо марле к каждому углу пришить тесемки. Респиратор дол­жен закрывать рот и нос.

2. Провести самонаблюдение: поло­жить руку на грудь и сосчитать число дыхательных движений в 1 мин в положении лежа, сидя, после 10 резких приседаний. Записать результаты.

3. Индивидуальное задание: подготовить сообщения к следующему занятию на тему: «Дыхание на Эльбрусе».

Адрес публикации: https://www.prodlenka.org/metodicheskie-razrabotki/6306-urok-po-biologii-8-klass-na-temu-mehanizmy-vd