Интегрированный урок биологии-химиии на тему " Состав и строение костей"

Открытый интегрированный урок биологии, химии Тема: « Значение опорно­двигательной системы. Состав и строение костей» Лабораторная работа Разработали: учитель биологии Исакова Н.В., учитель химии Конопольская Л.С. Задачи: раскрыть значение опорно­двигательной системы в организме; ­сформировать представление о строении костей, их составе, свойствах и росте; ­развить умение устанавливать взаимосвязь между строением и функцией. Планируемые результаты: называть части опорно­двигательной системы, структурные компоненты и свойство кости, виды костей;  определять понятия по теме урока; описывать особенности строения и хмимического состава костей, вклад Н.И. Пирогова в развитие  отечественной науки; объяснять, устанавливать взаимосвязь между особенностями химического состава, строением костей и выполняемыми  функциями; проводить эксперимент и фиксировать его результаты. Основные термины и понятия: пассивный элемент опорно­двигательной системы; активная часть аппаратадвижения, надкостница,  компактное вещество, губчатое вещество. Основное содержание: 1.Опорно­двигательная система­обеспечение опоры и движения 2.Особенности химического состава костей ( лабораторная работа) 3.Строение костей разной формы 4.Рост костей в толщину и длину Ресурсы: учебник: с. 46­47; электронное приложение. тетрадь­тренажёр: с. 26 №1; с. 32 №1. Тетрадь­практикум: Лаб.раб.№3 « Химический состав костей Этап 1.Организационный  момент 2.Актуализация  знаний,  целепологание 3.Формулировка  цели урока.  Технологическая карта Тема: « Значение опорно­двигательной системы. Состав и строение костей» Проверка готовности к уроку Содержание Оборудование Формирование УУД Учитель биологии. Здравствуйте! Сегодня мы начнём урок с  просмотра видеоролика. Ролик   1.    .    Итак,  как вы уже догадались из просмотренного фильма, тема нашего  урока напрямую связана со строением опорно­двигательной системы. И  вы, конечно же, правы! Слайд 1  Девизом урока мы выбрали слова Вольтера: “Движение – это жизнь”.  Урок не совсем обычный – мы подготовили его совместно с учителем  химии, для того, чтобы лучше разобраться в особенностях свойств и  строения кости со стороны двух смежных предметов.  Слайд 2 Запишем тему урока тему урока: “Химический состав, строение и  свойства костей”.  Слайд 3. Попробуйте самостоятельно сформулировать цель нашего урока. учебник:с. 46­ 47; электронное  приложение.  тетрадь­ тренажёр: с. 26  №1; с. 32 №1.  Тетрадь­ практикум:  Лаб.раб.№3  « Химический  состав костей Регулятивные УУД 1.Формирование умения самостоятельно  обнаруживать и  формулировать  учебную проблему,  определять цель  учебной деятельности  (формулировка вопроса урока). Коммуникативны е УУД 1.Формирование умения слушать и понимать речь других людей. (Учащиеся формулируют цель урока, исходя из названия темы урока). Верно! Цель нашего  урока: изучить строение, свойства и химический  состав костей.  При изучении нового материала, нам понадобятся знания предыдущего  урока. Проверка знаний учащихся. Воспроизводящая беседа и тест. Скажите: 1. Каковы основные функции опорно­двигательного аппарата? Мы предлагаем вам самим оценить свою работу на уроке. Вам предстоит  выполнить три задания: тест, лабораторный опыт и разгадать кроссворд.  Перед вами оценочный лист, в него вы будете вносить отметки. В конце  урока нужно поставить итоговую отметку, а так же оценить урок в  целом. Подпишите свой оценочный лист и приступайте к выполнению  теста. 2.               Тест.            Слайд 4  У вас на столах лежат рабочие листы, в которых вы будете выполнять  задания. Итак, вам необходимо соотнести перечисленные названия  костей с соответствующим отделом скелета и свериться с эталоном. Отделы скелета: Названия костей 1.Скелет туловища: 2.Скелет головы: 3.Скелет конечностей: 4.Формулы веществ с ионной химической связью 5. С ковалентной неполярной связью а) затылочная кость; б) грудина; в) лучевая кость; г) скуловая кость; д) ребро; е) бедренная кость. А) О2; Б) К2О; В) СО2; Г) NaF; Д) Н2; Е) NH3. 6. С ковалентной полярной связью Ответы: 1……; 2……….; 3 ………, 4……., 5………., 6…. . Слайд 5 Проверка по эталону. Учащиеся проверяют правильность  выполнения задания по слайду. 4.Поблемная  ситуация Учитель химии.  Переходим к главному этапу урока. Слайд 6 Биология и химия – естественные науки. Они тесно взаимосвязаны и  сегодня мы убедимся в этом на примере сегодняшнего урока. Химия – это наука о чем? – О веществах. Кость состоит из чего? – Из  веществ. Учёные установили, что в состав кости входят многие вещества, химический состав её очень сложен. Кость состоит из воды,  органических и неорганических веществ. Слайд 7 Например: Коммуникативны е УУД 1. Формирование умения слушать и понимать речь других людей 2. Формирование умения самостоятельно организовывать учебное взаимодействие при работе в группе (определять общие цели, распределять роли, договариваться друг с другом и Кальций является жизненно необходимым элементом, без него мы не  могли бы жить. Почти каждой клетке, включая клетки сердца, нервов и  мышц, необходим кальций для обеспечения нормальной  жизнедеятельности.        В человеческом организме кальций находится в трех основных  местах:        1) в костях скелета (около 99% наших костей являются для нас  "резервуаром" кальция);        2) в клетках;        3) в крови. Именно кровью кальций доставляется в органы и ткани  организма и именно в те места, где он необходим.  Слайд 7­8 Решите задачу ( по вариантам): Задача №1 ( вариант 1) Массовая доля костей составляет 20 % от общей массы организма. На  долю фосфата кальция, входящего в состав костей, приходится так же  20% от массы костей. Зная массу тела, рассчитать, сколько кг фосфата  кальция содержится в организме при массе тела 49 кг. Задача 2 (Вариант 2_ ) Суточная потребность организма человека в кальции 1200 мг.  Содержание кальция в коровьем молоке приблизительно 120 мг на 100 г  продукта. В каком объёме молока содержится суточная доза кальция  ( плотность молока g   1,03 г/мл. Света подготовила небольшое сообщение! ≈ т.д.). Личностные УУД 1. Осознавать единство и целостность окружающего мира. Познавательные УУД Формирование умения выявлять причинно- следственные связи (работа по анализу схем и иллюстраций из учебника. Регулятивные УУД 1.Формирование умения в диалоге с учителем совершенствовать самостоятельно выработанные критерии оценки. 2. Выполнение лаб. Раб. По данным российского анатом Андрея Обысова бедренная кость в  вертикальном положении выдерживает давление в 1,5 тонны. Большая  берцовая кость – до 1,8 т., а плечевая кость до 850кг.  Обезжиренная, и  обезвоженная кость (мацерированная) состоит на 1/3 из органических  веществ, получивших название “оссеин”, и на 2/3 из неорганических.  Химики установили, что в состав кости входят соли кальция и магния,  среди них – известные нам: CaCO3; MgCO3; Ca3(PO4)2; Mg3(PO4)2.( Итак,  кость состоит из многих веществ и обладает определёнными свойствами.  Решите задачу: Слайд 9 Задача №3 Вычислить массовую долю кальция: а) в карбонате кальция СаСО3; Б) в фосфате кальция Са3( РО4)2. Слайд 10.      По прочности кость сравнивают с некоторыми металлами (медью,  железом). Прочность кости относится к прочности стали, как 1:10.  Например, короткий сегмент большеберцовой кости может выдержать  вес легкового автомобиля! Слайд 11 Решите задачу и сверьтесь с эталоном: Задача №4 Механическое напряжение, возникаю   ее раз  рыве, достигает 102 МПа/м      щее в большой берцовой кости при   2  . Определите величину силы, необходимой для разрыва большой берцовой кости, если площадь ее  поперечного сечения 7,2 см    2  , Слайд 12 Решение: S  =7,2 см    2   = 7,2 *10    ­4  м   2                                          F   =   p  *  s                                  P  = 102 МПа = 102 * 10    6   Н/м   2                         F   =102*10  5   Н/м   2    *7,2 *10  ­4  м   2       =7344 Н     F  ­ ? Для сравнения: масса первой модели жигулей приблизительно  800 кг       . Слайд 13 Кость очень прочна, а почему?  Приступаем к лабораторному опыту. Найдите в рабочих листах  задание №2 « Лабораторный опыт».Подумайте и заполните 1 строку  в таблице: из каких веществ состоит кость? Вика принимала участие в закладке опыта и сейчас расскажет вам ,  о результатах опыта. Выполните задание №2 в рабочих листах.  Заполните таблицу и сделайте вывод, у вас есть возможность  выбрать уровень сложности (на “5” или на “4”). Сверьтесь с  эталоном.  А. Лабораторный опыт:       “Свойства прокалённой и 5.Совместное  открытие знаний декальцинированной кости” Мы постараемся ответить на этот вопрос с точки зрения состава костей. И для этого проведём лабораторный опыт.  Итак, для того, чтобы определить свойства костей мы взяли куриные  кости. Мы выяснили, что кость состоит из органических (ОВ) и  неорганических веществ (НВ). ­  Как мы получили прокаленную кость? ( прокалили её длительное время в духовом шкафу). ­.Как вы думаете: что происходило с органическими веществами кости  при прокаливании?(Органические вещества сгорели, остались  неорганические). Из каких веществ состоит прокалённая кость?(Из неорганических). ­ Давайте посмотрим, как же мы  получили декальцинированную  кость?(Мы поместили кость в раствор соляной кислоты). ­ Что произошло с неорганическими веществами в соляной кислоте? (Неорганические вещества растворились, а органические остались). Какое свойство наиболее характерно для прокалённой кости? ­ Хрупкость. ­ Какие свойства характерны для декальцинированной кости? ­ Упругость, гибкость. ­ Для нормальной? ­ Твёрдость, упругость, гибкость, прочность. Слайд 14 ­ Какие вещества входят в состав кости? ­ Органические и неорганические. Давайте проверим, что у вас получилось. Слайд 15 ЭТАЛОН Теперь мы знаем, что органические вещества придают кости гибкость и  упругость, а неорганические­ твёрдость. Слайд 16  Но существуют ещё вещества  , придающие кости гладкость –  силоксаны, содержат группу атомов Si­O­Si. Предположите вид  химической связи в этих веществах?  Слайд 17 Химическая формула Химическое   название   гиалуроновой   кислоты   звучит   сложно   и   для обычного   человека   без   химического   образования   непонятно: полимер, состоящий   из   остатков   D­глюкуроновой   кислоты   и   D­N­ β ­1,3­ ацетилглюкозамина, гликозидными связями   соединённых   поочерёдно   β ­1,4­   и     Регулятивные УУД 1.Развитие навыков  самооценивания 2.Применение  эффективных  способов решения  познавательных задач. 3.Регулирование  совместных действий обучающимися. структура   и   формула гиалуроновой кислоты была установлена Карлом Мейером (Karl Meyer) в 50­х годах прошлого столетия.  Окончательная   Как   видно   из   рисунка,   молекула   гиалуроновой   кислоты   состоит   из дисахаридных звеньев. Таких звеньев в молекуле может быть до 25 тысяч.   Какой вывод мы можем сделать? Слайд 18 Вывод. Свойства кости определяются её составом. Прочность кости  определяется единством органических и неорганических веществ.  Оцените свою работу.  Итак, мы убедились, что свойства кости зависят от состава. Но только ли состав влияет на свойства? Учитель биологии Объяснение нового материала по теме: “Строение кости”. Учитель биологии.  Рассмотрим строение кости, и докажем что ее свойства зависят от строения.  Слайд  19    Выполните   задание № 3  в рабочем листе с  взаимопроверкой .(обозначение частей кости на рисунке).  ­ Ребята, назовите основную ткань, из которой построена кость? Костная ткань   вещества, имеющего у человека пластинчатое строение.      построена из костных клеток и межклеточного  Слайд 20 Снаружи кость покрыта надкостницей – тонкой, но весьма прочной  оболочкой. Ее толщина у разных костей колеблется от 0,1 до 0,8 мм. В  надкостнице можно выделить 2 слоя: внешний – более грубый,  волокнистый, с множеством кровеносных сосудов и нервов, и  внутренний – тонкий, нежный. Внешний слой выполняет функцию  связи кости с сухожилиями, связками, мышцами, а внутренний –  образует собственно кость. Именно этот слой восстанавливает ее при  повреждениях и переломах, участвует в росте кости­ называется  НаДКОСТНИЦЕЙ. Под надкостницей находится плотное компактное  вещество – костное. В нем находятся кровеносные каналы и нервы.  Ученые установили, что костные пластинки, входящие в состав костной  ткани, располагаются не хаотично, а по направлению сил сжатия и  растяжения, возникающих в связи с нагрузками на кость, это объясняет  уникальную прочность кости. За компактным веществом прячется губчатое. В губчатом веществе  есть ячейки, в которых расположен красный костный мозг. У взрослых он содержится в плоских костях, в губчатых, и на концах (эпифизах)  трубчатых костей.  Вспомним виды костей (По форме кости бывают: плоские, трубчатые,  плоские, смешанные и губчатые) Слайд 21 Приведите примеры указанных типов костей.  Слайд 22 Слайд 23 Красный костный мозг   системы человека. Находится     в эпифизах костей.      – орган кроветворения и орган иммунной  6.Закрепление Полость в диафизах заполнена желтым костным мозгом, в котором  много жировых клеток. В его составе находятся многочисленные жировые клетки . Губчатое вещество ­ более пористое по строению, и состоит из тонких  перекладин. Они в основном параллельны костной оси и многократно  соединяются друг с другом. Именно такие костные трубочки работают  на сжатие и на изгиб, поэтому кости обладают значительным запасом  прочности. Данные особенности строения были использованы Эйфелем  при создании всемирно известной башни – Эйфелевой.  Слайд 21 Давайте повторим основные понятия по строению кости: Какую функцию выполняет: надкостница (восстанавливает кость при  повреждении и участвует в её росте), костное вещество ( в нём находятся кровеносные каналы и нервы), губчатое вещество ( заполняет головки  длинных костей), красный костный мозг, желтый костный мозг.  Какие вещества придают костям твёрдость? ( неорганические­ минеральные); Какие вещества придают костям упругость? ( органические). Итак, мы рассмотрели строение кости, и теперь можем ответить на  вопрос: “Зависят ли свойства кости от ее строения?” ( да). Слайд 25 4. Вывод: Сегодня на уроке мы убедились, что свойства кости  зависят не только от состава, но и от строения. Учитель химии. Переходим к заключительному этапу урока. Мы предлагаем вам  разгадать кроссворд, в который входят основные понятия урока.  Впишите по вертикали нужные слова и по горизонтали Задание  выполняйте в парах, сверьтесь с эталоном. Слайд 26( эталон) Кроссворд к уроку по теме: “Состав, строение и свойства костей”. З а д а н и е Впишите нужные слова по вертикали. В выделенных клетках по  горизонтали вы прочитаете слово, расшифруйте его смысл. 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. Свойство кости, обусловленное единством органических и  неорганических веществ. Неорганические вещества, состоящие из атомов металла и  кислотного остатка. Вещество кости, состоящее из костных перемычек и балок,  которые образуют многочисленные ячейки. В ячейках находится  красный костный мозг. Совокупность костей, хрящей и укрепляющих их связок. Вещества, которые обеспечивают твёрдость кости. Химический элемент, входящий в состав костей. Наружный слой кости. Красный костный ………… . 9. 10. 11. Свойство кости, которое зависит от органических веществ. Разновидность соединительной ткани, из которой образован  скелет. Какое главное слово получилось?После ответа “остеология”  учащиеся проверяют кроссворд по слайду. <Слайд 20>. ­ А как вы думаете, что означает слово “остеология”? Слайд 27 ­ Учение о костях. ­ Как вы думаете, изменяется ли состав костей с возрастом? Каким  образом?  Слайд 28 С возрастом увеличивается содержание в кости неорганических веществ 7.Рефлексия и уменьшается содержание органических. Учитель биологии ­ Почему у детей часто встречаются искривления костей, а у  пожилых людей переломы? Слайд 29 ­ Почему в вашем возрасте нужно постоянно следить за осанкой? ­ Детские кости достаточно гибкие, и неправильная осанка может  привести к искривлению позвоночника. Здоровье – самое большое  богатство человека, и его нужно беречь смолоду. Установлено, что  умеренная нагрузка на кость увеличивает её прочность, поэтому очень  важно заниматься физической культурой. Здоровье кости зависит от  многих факторов, немаловажное значение имеет сбалансированное  питание. 8.Заключение Просмотр  видеофрагмента Подведем итог урока.  Как вы считаете, цель урока нами достигнута?  Если да, то ответьте на вопрос: “Так от чего же зависят свойства  кости?”.(Свойства кости определяются физико­химическим единством  состава и строения.   оценку за урок).      А сейчас заполните лист учета, поставьте себе  Заполните недельный отчёт. Учитель химии. Как вы думаете, какие продукты питания необходимы для укрепления  скелета? Поясните свой ответ.( молоко, творог). ­ Молочные продукты содержат кальций, он необходим для укрепления  костей. Надеемся, что старания химиков и биологов не напрасны. Следите за  своей осанкой, занимайтесь физической культурой и правильно  питайтесь. Желаем, чтобы ваши косточки были здоровы, а вы были  всегда такими гибкими и пластичными. Урок заканчивается демонстрацией фрагмента фильма, где показана  красота и пластичность танца или спортивных упражнения. В заключение урока давайте посмотрим видеоролик. Ролик 2. Биология:§21, задание « Мои биологические исследования» стр. 56  ( по выбору). Химия: повторить §6; § 23. Задания ( учебник) : с. 140 №1; №3; №6 ; №7 ( по выбору) Недельный отчёт Тема: « Значение опорно­двигательной системы. Состав и строение костей» Домашнее задание Класс 8А ф.и. ученика                                                                                                                                                                                     Ответьте на вопросы: 1.Чему я научился за эту неделю?                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                 2. Какие вопросы остались для меня неясными?                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                            Какие вопросы я задал бы ученикам, если бы я был учителем, чтобы проверить, поняли ли они материал?