Конспект урока по биологии 8 класс Урок-сказка. «Строение, состав и свойства костей» Цели урока: Продолжить формирование знаний учащихся об основных функциях и особенностях опорно– двигательного аппарата. Задачи урока: образовательные: сформировать знания о составе и функциях опорно-двигательной системы; сформировать у учащихся знания об особенностях химического состава, строения и свойств кости, обеспечивающих выполнение функций опорно-двигательной системы. развивающие: развивать умения анализировать, сравнивать, делать выводы; развивать логическое мышление (устанавливать причинно-следственные связи, подтверждая на данном предметном материале зависимость свойств объекта от его состава и строения); воспитательные: воспитывать чувство ответственности за сохранение своего здоровья (формировать представления учащихся о необходимости следить за своей осанкой и питанием). Оборудование: компьютер, презентация, плакаты “Скелет человека”, “Строение кости”; микроскоп, готовый микропрепарат «Костная ткань», прокаленная и декальцинированная кости, презентация к уроку. 1.ОРГАНИЗАЦИОННЫЙ МОМЕНТ. Учитель: О существовании костей в нашем теле знает каждый. Скрещенные кости и череп – знак, отпугивающий излишне любознательных, использовали пираты. В художественной литературе много черепов и скелетов. Чаще всего они вносят в повествование атмосферу таинственности. Действует скелет и в сказках. Старославянское слово «кощь» («кошть») означает «сухой». От него произошло слово «кость» и название персонажа русских сказок - Кощей Бессмертный. Такое имя ему отведено не случайно – кости надолго «переживают» человека и порой сохраняются в земле тысячелетиями, почти не изменяясь. (На фоне рассказа учителя звучит мелодия из кинофильма «Пираты Карибского моря») Сегодня я предлагаю вам совершить путешествие в сказочное царство костей. « В некотором царстве, в опорно-двигательном государстве жили - были кости. Царство костей было большое, более 220 костей. Кости жили дружно, защищали жизненно важные органы, придавали опору телу. А вот и сами косточки, выходят две ученицы - «косточки»( материал по строению костей, девочки изучают самостоятельно и разбирают его с учителем). Учениц а - косточка (желательно чтобы ребята продумали костюм для косточки). Я – кость, сверху я покрыта надкостницей – это тонкий слой плотной соединительной ткани, сросшийся с костью. В надкостнице проходят сосуды и нервы. Они принимает участие в питании кости и образовании новой костной ткани. Кости могут расти в длину и толщину. В длину они растут за счет деления клеток хряща, расположенных на ее концах. На концах кости есть утолщения - это эпифизы. Моя костная ткань состоит из клеток и межклеточного вещества. Клетки, образующие костную ткань, имеют отростки, с помощью которых они крепко–накрепко соединяются друг с другом. У каждой кости выделяют плотное и губчатое вещество. Ученица - косточка: Плотное (компактное) вещество особенно хорошо развито в тех костях и их частях, которые выполняют функции опоры и движения. Например, из компактного вещества построено тело длинных трубчатых костей. Костные пластинки имеют цилиндрическую форму и как бы вставлены одна в другую. Такое трубчатое строение компактного вещества придает костям большую прочность и легкость. Губчатое вещество образовано множеством костных пластинок, которые располагаются по направлениям максимальной нагрузки. Им образованы эпифизные утолщения длинных трубчатых костей, а также короткие плоские кости. Между пластинками располагается красный костный мозг, являющийся органом кроветворения – в нем образуются клетки крови. Полости длинных трубчатых костей взрослых людей заполнены желтым костным мозгом, в котором содержатся жировые клетки. В течение жизни человека соотношение плотного и губчатого вещества кости меняется. Учитель: Как вы думаете, костная ткань – живая или нет? Предполагаемый ответ: Живая, потому что кость растет. 1 косточка: Для того, чтобы выполнять опорную и защитную функции, костная ткань должна быть твердой и эластичной (т.е. прочной). А от чего, по вашему мнению, зависит прочность костной ткани? Предполагаемый ответ: От ее состава. Учитель: Давайте поговорим о химическом составе кости . Т.е. именно о тех факторах, которые и делают кость прочной. Выходят два ученика они рассказывают об неорганических и органических веществах костей. 1 ученик: Вещества, входящие в состав кости можно разделить на две группы: органические и неорганические. Основную массу сухой кости составляют неорганические вещества(65 - 70%).Это главным образом соли фосфора и кальция. Неорганические соединения придают кости твердость, а органические – упругость и эластичность. 2 ученик: Костные клетки состоят из органических веществ(30-35 % сухой массы кости). Органические вещества в составе костной ткани-белки, жиры, углеводы. От органических веществ зависит эластичность, и упругость кости, а от минеральных – твердость. Сочетание этих веществ обеспечивает живой кости высокую прочность. По прочности ее можно сравнить с чугуном и бронзой. Учитель: Кость состоит из неорганических и органических соединений. Неорганические соединения придают кости твердость, а органические – упругость и эластичность. Подумайте, как экспериментально можно проверить ваши предположения. Предполагаемый ответ: Нужно попытаться удалить из кости неорганические соединения и пронаблюдать свойства кости. Затем из другой кости нужно удалить органические вещества и тoже обратить внимание на свойства кости, лишенной органических веществ. Учитель: Каким же образом удалить из кости неорганические вещества? Ведь мы отметили, что эти вещества должны быть нерастворимыми в воде? Предполагаемый ответ: Но они могут быть растворимыми в кислоте. Учитель: Верно. Группа моих помощников два дня назад заложила опыт. Его суть, а также результаты они вам сейчас представят. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ УРОКА. Ученик: Два дня назад мы поместили куриную кость в 10% раствор соляной кислоты. Именно куриную кость, т.к. она мельче, чем, например, коровья и на растворение солей, входящих в ее состав, потребуется меньше и кислоты и времени. Кислоты влияют не только на неорганические, но и на органические соединения, поэтому мы выбрали соляную кислоту, как кислоту более мягкого действия. Чтобы ее воздействие на органические вещества костной ткани было минимальным. Итак, мы извлекаем кость из стакана с 10% раствором соляной кислоты, удаляем остатки кислоты фильтровальной бумагой, и проверяем свойства кости. Она способна гнуться во все стороны. К какому же выводу подводят нас результаты эксперимента? Предполагаемый ответ: Органические вещества сообщают кости упругость и эластичность. Учитель: Теперь давайте решим проблему, как удалить из кости органические вещества. Предполагаемый ответ: Их можно сжечь. Учитель: Верно, органика прекрасно горит. Когда мы изучали химический состав растительного организма, то говорили, что остатки растений (опавшие листья, сухие ветки, стебли и пр.) отлично горят. На месте костра всегда остается зола – это минеральные соли (т.е. неорганические вещества), а все органические вещества сгорают. Сейчас мои помощники хорошенько прокалят куриную кость на огне, до такой степени, чтобы все органические вещества сгорели. Ученик: Мы закрепляем кость в зажиме, зажигаем спиртовку и держим кость в самом горячем участке пламени. О том, что горение происходит можно судить по сильному резкому запаху. Обычно, почувствовав такой запах, мы говорим: “Паленым пахнет”. Наконец, кость обуглилась. Обугливание – верный признак того, что органические вещества сгорели. Учитель: Исследуйте свойства прокаленной кости. Ученик: Она твердая, но хрупкая. Крошится в руках. Таким образом, мы подтвердили свое предположение о том, что органические вещества (белки) придают кости упругость, а неорганические (нерастворимые соли кальция и магния) придают кости твердость. Сочетание же твердости и эластичности сообщает кости прочность. Кости выдерживают растяжение почти так же как чугун, а по сопротивлению на сжатие они вдвое превосходят гранит. Учитель: Необходимо еще знать пропорции органических и неорганических веществ. Потому что, если в костях будет больше неорганических веществ, то они будут твердыми, но хрупкими. А если будет избыток органических веществ, то гости будут слишком гибкими Природа, создавая костный скелет, нашла золотую середину (3:1). Поэтому кости человека и его родственников достаточно прочны, чтобы выполнять возложенные на них функции. Учитель: А теперь, используя знания, полученные на уроках биологии, свой жизненный опыт, попробуйте ответить на следующий вопрос: состав костной ткани человека постоянный в течение всей его жизни, или он изменяется? И если изменяется, то, каким образом? Предполагаемый ответ: У детей в костях содержится больше органических веществ. Их кости более упругие и эластичные. С возрастом в костях увеличивается содержание солей. В старости кости становятся хрупкими, из–за того, что в них содержание неорганических солей значительно превышает содержание эластичного компонента. Учитель: Правильно. Самыми эластичными косточками обладают грудные дети. Зачем? Зачем природа сделала так, что новорожденные дети, при всей своей беззащитности, еще и косточки имеют самые гибкие, нетвердые? Предполагаемый ответ: Органы, которые находятся под защитой скелета, растут иногда значительно быстрее, чем сам скелет. Например, головной мозг. Если бы кости черепа не были эластичными, то у головного мозга не было бы возможности расти. Учитель: Как вы думаете, почему врачи не рекомендуют мамам слишком рано ставить на ноги грудных детей? Предполагаемый ответ: Косточки у них слишком гибкие и под тяжестью тела они могут деформироваться. Учитель: А откуда возьмутся эти соли? Предполагаемый ответ: Они поступят в организм с пищей. Учитель: Верно. Не случайно, мамам, кормящим своих детей грудным молоком, врачи советуют употреблять в пищу продукты богатые кальцием, например, творог. И детям с 4–х месяцев в рацион добавляют творог, молочно – кислые продукты. Вывод о том, что состав костей находится в тесной зависимости от состава пищи, сделал еще великий русский анатом Лесгафт. В материнском молоке сбалансировано содержание белков и минеральных солей, витаминов. Если этот баланс нарушен, то кости детей становятся мягкими, деформируются, ломаются. Все эти признаки отмечаются при заболевании, которое называется рахит. В их основе лежит недостаток минеральных солей в костях. Соли не усваиваются из–за недостатка витамина D и солнечного света. Учитель: Итак, для прочности скелета большое значение имеет соотношение органических и неорганических веществ, образующих костную ткань. Но, подумайте, можно ли утверждать, что прочность кости зависит только от ее химического состава? Или необходимо учитывать еще какие–то факторы? Предполагаемый ответ: Не меньшее значение для обеспечения прочности костей имеет строение костной ткани. Учитель: Все, что я только что рассказала, касается молодых людей, у которых еще происходит рост организма. А у взрослых людей? Они–то ведь уже не растут. Значит их костная ткань уже мертвая? Предполагаемый ответ: Но переломы у них зарастают. Учитель: Верно. Зарастание переломов также осуществляет надкостница. Кроме того, костная ткань постоянно разрушается специальными клетками и образуется вновь. Это процесс происходит в течение всей жизни человека. С помощью меченых атомов ученые установили, что в течение года у человека дважды происходит замена вещества кости. Итак, кость – сложный живой орган, и для его жизни необходимы определенные условия питания, движения. Если эти условия соблюдать, то наши кости будут достаточно твердыми, упругими и эластичными, т.е. достаточно прочными и смогут выполнять возложенные на них функции – опорную и защитную. Учитель: Вы согласны с таким выводом урока? А теперь я вам предлагаю нарисовать кость и отметить на рисунке то, что вам запомнилось сегодня на уроке. Дети рисуют, потом можно заслушать несколько ребят. На этом наше сказочное путешествие заканчивается. Давайте попрощаемся с нашими сказочными косточками, будем беречь свои косточки и заботиться о своей опорно-двигательной системе.