Тема урока «Витамины. Нарушения, связанные с витаминами» 10-й класс Цели урока: -на основе межпредметных связей с биологией, опираясь на жизненный опыт учащихся, обобщить знания учащихся о витаминах, раскрыть важнейшую роль витаминов для здоровья человека; -развить понятие об авитаминозах, гиповитаминозах и гипервитаминозах на примере важнейших представителей водо- и жирорастворимых витаминов. Задачи: Образовательные: -расширить представления учащихся об истории открытия витаминов; -обобщить имеющиеся знания о важнейших представителях витаминов; -показать значимость витаминов для здоровья человека. Воспитательные: -прививать учащимся культуру здорового образа жизни, используя полученные на уроке знания о витаминах. Развивающие: -формировать познавательные потребности школьников, ИКТ-компетенции, прививать интерес к предмету, развивать творческую активность. Тип урока: урок изучения и первичного закрепления новых знаний (комбинированный). Технология: элементы кейс-технологии, ИКТ. Демонстрационное оборудование и реактивы: компьютер, проектор, экран, ноутбуки учащихся, презентация учителя и учащихся, коллекция витаминных препаратов, аскорбиновая кислота, рыбий жир, FeCl3- 1%, крахмальный клейстер, 5% р-р йода, раствор брома, этанол, р-р щелочи (NaOH). Кейсы учащихся (предварительная подготовка: сбор информации): Кейс «Витамины: история открытия, классификация витаминов, их свойства, значение и нахождение в продуктах питания». Оформление компьютерных презентаций в Microsoft Power Point по темам: «Классификация витаминов», «Виды витаминной недостаточности», «Витаминные препараты и правила их приема», «Витамины в ягодах Краснодарского края», «Как сохранить в овощах и фруктах витамины» – 5 учащихся. Заполнение таблицы в ходе урока – весь класс. Ход урока Время урока 1мин. 4 мин. Действия учителя I.Организационный этап. Мотивация. Приветствие. Проверка готовности учащихся к уроку. Эпиграф урока: «Мыслящий ум не чувствует себя счастливым, пока не удастся связать воедино разрозненные факты, им наблюдаемые» Д. Хевеши II. Актуализация знаний учащихся. Деятельность учащихся Приветствие учителя. Проверка готовности к уроку Знакомятся с эпиграфом к уроку. Внимательно слушают и анализируют, 25мин. 5 мин. Введение в проблему. Во время одной из экспедиций Колумба часть экипажа сильно заболела. Умирающие моряки попросили капитана всадить их на каком-нибудь острове, чтобы они могли там спокойно умереть. Колумб сжалился над страдальцами, причалил к ближайшему острову, оставил больных вместе с запасом провианта, ружья и пороха на всякий случай. Через несколько месяцев, на обратном пути, его корабли вновь подошли к берегу, чтобы предать останки несчастных моряков земле. Каково же было их удивление, когда они встретили своих товарищей живыми и здоровыми! Остров назвали “Кюрасао”, по-португальски это означает “оздоравливающий”. Как вы думаете, что же спасло моряков от гибели? Совместно с учащимися формулирует тему и цели урока. Знакомство учащихся с системой оценивания решений проблемы, сроками выполнения заданий, распределение учеников по малым группам (4-6 человек). III. Работа с кейсом. Аналитический этап. Организация работы малых групп учащихся, определение докладчиков: обсуждение предложенного материала с применением основных правил для анализа кейса (смотри Приложение); выявление проблемных моментов и представление результатов анализа. Обобщение учителя, его анализ ситуации. Демонстрационный опыт 1. «Обнаружение витамина С в яблочном соке». Демонстрационный опыт 2. «Определение витамина А в подсолнечном масле». Демонстрационный опыт 3. «Определение витамина D в рыбьем жире или курином желтке». IV. Контроль знаний. Оценивание учащихся. Проводится компьютерное тестирование по вариантам (по 4 вопроса): Витамин, при отсутствии которого возникает куриная слепота и витамин роста (А). Витамин, отсутствие которого вызывает болезнь Бери-бери (В). Рахит возникает у детей при отсутствии витамина, образующегося в коже при взаимодействии солнечных лучей (D). Витамин, отсутствие которого вызывает цингу (С). Шиповник – это кладовая витамина (С) проблемный вопрос. Совместно с учителем формулируют тему урока и цели. Делятся на малые группы. Работая с медиа-кейсом «Витамины: история открытия, классификация витаминов, их свойства, значение и нахождение в продуктах питания», учащиеся отвечают на вопросы, заполняют таблицу. Анализируют результаты демонстрационных опытов, делают выводы. Учащиеся отвечают на вопросы теста, выполняя задания теста. 3 мин. 2 мин. Витамин, который содержится исключительно в продуктах животного происхождения (D). Витамин, отсутствие которого наблюдал тюремный врач Эйкман (D). Витамин, отсутствие которого вызвало смерть многих полярных исследователей (С). Этого витамина содержится много в рыбьем жире и печени трески (D). Качественной реакцией на данный витамин является взаимодействие с йодом и крахмалом (С). Качественной реакцией на данный витамин является взаимодействие с хлоридом железа (III) (А). Витамин, разрушающийся при взаимодействии с воздухом и металлом (С). V.Подведение итогов урока. Рефлексия. Ребята, давайте подведем итог нашего урока. Давайте вспомним начало урока, историю про экспедицию Колумба. Кто догадался, что это за источник? А какого витамина? Достигнута ли цель урока? Что нового вы узнали на уроке? Что вам понравилось на уроке? VI. Домашнее задание § 22. Составить меню завтрака, в котором бы было наибольшее содержание витаминов. * Найдите в интернете информацию об открытии каждого витамина: кем, когда, как? Составьте сравнительную таблицу. **Для заболеваний нервной системы используют фармакологические дозы витаминов. Перечислите известные вам витамины, применяемые как фармакологические препараты. Каковы различия механизма действия этих витаминов при профилактическом и терапевтическом приеме? Заключительная презентация результатов аналитической работы. Записывают дифференцированное домашнее задание. Приложение. Таблица для заполнения учащимися Название витамина Функции Симптомы авитаминоза и гиповитаминоза Суточная потребность Источники витамина для организма Медиа-кейс «Витамины: история открытия, классификация витаминов, их свойства, значение и нахождение в продуктах питания» История открытия Во второй половине 19 века считалось, что пищевая ценность продуктов питания определяется содержанием в них в основном белков, жиров, углеводов, минеральных солей и воды. Однако жизненный опыт населения различных стран показывал, что существует ряд болезней, связанных с питанием и встречающихся часто среди людей, в пище которых не отмечалось недостатка белков, жиров, углеводов и минеральных солей. Врачи-практики давно предполагали, что существует прямая связь между возникновением некоторых болезней и характером питания. Начало изучения витаминов было положено русским врачом Николаем Ивановичем Луниным, который в 1880 году установил, что для нормального роста и развития животного организма, кроме белков, жиров, углеводов, воды и минеральных веществ, необходимы еще какие-то, пока неизвестные науке вещества, отсутствие которых приводит организм к гибели. Лунин проводил свои опыты на мышах: те, которых кормили искусственной пищей, составленной из всех известных частей молока (казеина, жира, сахара и солей) – умирали. В то же время контрольная партия мышей, получившая одно натуральное молоко, развивалась совершенно нормально. "Из этого следует, что в молоке... содержатся еще другие вещества, незаменимые для питания", - сделал вывод ученый. Блестящим подтверждением правильности вывода Лунина было установлением причины болезни бери-бери, которая была особенно широко распространена в Японии и Индонезии среди населения, питавшегося главным образом полированным рисом. Голландский врач Эйкман, работавший в тюремном госпитале на острове Ява, в 1896 году подметил, что куры, содержавшиеся во дворе госпиталя и питавшиеся обычным полированным рисом, страдали заболеванием, напоминающим бери-бери (в переводе на русский «ножные оковы»). После перевода кур на питание неочищенным рисом болезнь проходила. Наблюдения Эйкмана, проведенные на большом числе заключенных в тюрьмах Явы, также показали, что среди людей, питавшихся очищенным рисом, бери-бери заболевал в среднем один человек из 40, тогда как в группе людей, питавшихся неочищенным рисом, ею заболевал лишь один человек из 10 000. Таким образом, стало ясно, что в оболочке риса содержится какое-то неизвестное вещество, предохраняющее от заболевания бери-бери. В 1911 году польский ученый Казимир Функ выделил это вещество в кристаллическом виде (оказавшееся, как потом выяснилось, смесью витаминов), оно было довольно устойчивым по отношению к кислотам и выдерживало, например, кипячение с 20%-ным раствором серной кислоты. В щелочных растворах активное начало, напротив, очень быстро разрушалось. По своим химическим свойствам это вещество принадлежало к органическим соединениям и содержало аминогруппу. Функ пришел к заключению, что бери-бери является только одной из болезней, вызываемых отсутствием каких-то особых веществ в пище. Так как первое вещество этой группы жизненно необходимых соединений содержало аминогруппу и обладало некоторыми свойствами аминов, Функ (1912) предложил назвать весь этот класс веществ витаминами (лат. vita – жизнь, amin – амин). Потом оказалось, что многие вещества этого класса не содержат аминогруппы. Тем не менее, термин «витамины» настолько прочно вошел в обиход, что менять его не имело уже смысла. После выделения из пищевых продуктов вещества, предохраняющего от заболевания бери-бери, был открыт ряд других витаминов. Большое значение в развитии учения о витаминах имели работы Гопкинса, Степпа, Мак Коллума, Мелэнби и многих других учёных. Вопросы: 1. Что такое витамины? 2. Что привело к открытию витаминов? 3. Кто был основателем открытия витаминов? 4. Большое значение для здоровья человека имеют витамины. Почему? Классификация витаминов, их свойства, значение и нахождение в продуктах питания В настоящее время известно около 20 различных витаминов. Установлена и их химическая структура; это дало возможность организовать промышленное производство витаминов не только путём переработки продуктов, в которых они содержаться в готовом виде, но и искусственно, путём их химического синтеза. Витамины можно охарактеризовать как низкомолекулярные органические соединения, которые, являясь необходимой составной частью пищи, присутствуют в ней в чрезвычайно малых количествах по сравнению с основными её компонентами. Витамины делят на две большие группы: витамины, растворимые в жирах и витамины, растворимые в воде. Знание особенностей растворимости витаминов является основой их правильного использования в лечении и профилактики гиповитаминоза (болезни в результате длительного недостатка), гипервитаминоза (избыток витаминов) и авитаминоза (болезни в результате отсутствия витаминов). Каждая из этих групп содержит большое количество различных витаминов, которые обычно обозначают буквами латинского алфавита. Следует обратить внимание, что порядок этих букв не соответствует их обычному расположению в алфавите и не вполне отвечает исторической последовательности открытия витаминов. В приводимой классификации витаминов в скобках указаны наиболее характерные биологические свойства данного витамина – его способность предотвращать развития того или иного заболевания. Обычно названию заболевания предшествует приставка «анти», указывающая на то, что данный витамин предупреждает или устраняет это заболевание. Слайды презентации «Виды витаминной недостаточности». Витамины, растворимые в жирах: витамин A (ретинол) – антиксерофталический; витамин D – антирахитический; витамин E (α-, β-, γ-токоферолы) – витамин размножения; витамин K – антигеморрагический. Отличительными особенностями этого класса является: усваивание организмом только в присутствии жиров и желчи, так как растворяются в них; способность накапливаться в организме при поступлении в него в больших количествах, что может привести к развитию гипервитаминозов; наличие аналогов с близкой структурой и идентичным биологическим действием. Так, у витаминов А и К обнаружено по два аналога, у витамина Е – четыре, а у витамина D – десять. Так как эти витамины нерастворимы в воде и экстрагируются органическими растворителями, их относят к липидам. Витамины, растворимые в воде: витамин В1 (тиамин) – антиневритный; витамин В2 – рибофлавин; витамин PP – антипеллагрический; витамин В6 (пиридоксин) – антидермитный; пантотен витамин В5 – антидерматитный фактор; биотин – витамин Н и В7, фактор роста для грибков, дрожжей и бактерий, антисеборейный; инозит, пара-аминобензойная кислота (витамин В8 и В10)– фактор роста бактерий и фактор пигментации; витамин В9 и Вс фолиевая кислота – антианемический витамин, витамин роста для цыплят и бактерий); витамин В12 (цианокобаломин)– антианемический витамин; витамин В15 – пангамовая кислота; витамин С (аскорбиновая кислота)– антискорбутный; витамин Р (биофлавоноиды, полифенолы) – витамин проницаемости. Многие относят также к числу витаминов холин и непредельные жирные кислоты с двумя и большим числом двойных связей. Все вышеперечисленные - растворимые в воде витамины, за исключением инозита и витаминов С и Р, содержат азот в своей молекуле, и их часто объединяют в один комплекс витаминов группы В. Основным источником этого класса витаминов служат овощи и фрукты. Они содержат вместе с витаминами также и фитонциды, обладающие антисептическим и дезинфицирующим действием и эфирные масла, способствующие санации пищеварительной системы. Слайды презентации «Классификация витаминов». 1. 2. 3. 4. 5. 6. Вопросы: Что такое гиповитаминоз, гипервитаминоз и авитаминоз? Каковы их причины? На какие группы делятся витамины? Почему витамины нельзя отнести к питательным веществам? Выясните, какие витамины относятся к водорастворимым, а какие к жирорастворимым, в каких продуктах питания они содержатся. Раскройте значение водорастворимых витаминов для организма. Какие болезни развиваются при недостатке витаминов этой группы в организме человека? Верно ли утверждение, что «витамины содержатся только в растениях»? Ответ обоснуйте. Раскройте значение жирорастворимых витаминов для организма. Какие болезни развиваются при недостатке витаминов этой группы в организме человека? Витаминные препараты и правила их приема. Сохранность витаминов в пище Медицинская промышленность выпускает огромное количество витаминов и витаминных препаратов. Перед вами (показ выставки) только небольшая часть того, что можно встретить в аптеках. Как разобраться в этом изобилии? Не смотря на то, что витаминные препараты не являются лекарствами, важно знать правила их приема. Слайды презентации «Витаминные препараты и правила их приема». Мы уже заем, что в наш пищевой рацион витамины должны входить в достаточном количестве. Ведь натуральные витамины полезнее, они легче усваиваются организмом, никогда не вызывают гипервитаминозов, т.е. ими нельзя перенасытить организм - никогда не вызывают токсемии - отравления. Сохранение витаминов в продуктах питания зависит от кулинарной обработки пищи, условий и продолжительности хранения. Наименее устойчивы витамины А, В1, В2. Установлено, что витамин А во время варки пищи быстро разрушается. Высокая температура значительно снижает содержание в пище витамина группы В. Витамин С легко разрушается при нагревании и при соприкосновении с воздухом. Соприкосновение с металлом тоже разрушает витамин С. А вот вам и рецепты некоторых, очень полезных по содержанию в них витаминов, салатов и напитков. Слайды презентации «Витамины в ягодах Краснодарского края». Так как же сохранить овощи и фрукты с минимальной потерей витаминов в них? Слайды презентаций «Как сохранить в овощах и фруктах витамины». Вопросы: 1. Какие условия необходимы для сохранения витаминов? 2. Почему нельзя использовать витаминные препараты вместо конфет, хотя многие из них обладают приятным вкусом? 3. Почему у исследователей Арктики после приёма миллионов единиц витамина А в составе печени белого медведя или тюленя через несколько часов развивалась сонливость, раздражительность, головная боль и рвота, а затем шелушение кожи? 10 основных правил для анализа кейса на ноутбуках учащихся 1 Двукратное чтение кейса: один раз, чтобы иметь общее представление и второй раз, чтобы хорошо разобраться в фактах. Кроме того, должны быть внимательно проанализированы таблицы и графики. 2 Составить список проблем, с которыми придется иметь дело. 3 Если предлагаются цифровые данные, нужно попытаться их оценить и объяснить. 4 Узнавание проблем, к которым можно применить имеющиеся знания. 5 Составление основательного анализа имеющейся ситуации. 6 Поддержка предложений решения проблемы посредством основательной аргументации. 7 Составление схем, таблиц, графиков, которые дают основание для собственного «решения». 8 Составление списка приоритетов собственных предложений, принимая во внимание, что в реальности будут довольно скудные ресурсы 9 Контроль собственного плана действий, чтобы проверить, действительно ли разработаны все сферы проблемы. 10 Не предлагать решений, которые обречены на провал и тем самым могут иметь губительные последствия.