Проблемный урок по биологии. Тема: "Отчего люди не летают?"

Методической основой данного урока является технология проблемного обучения, предполагающая включение воспитанников в процесс решения проблем и проблемных задач, организацию самостоятельной поисковой деятельности.

Применение информационно-коммуникационных технологий (работа с презентацией, интерактивной доской, видеофрагментами), организация микроисследования и работы с дополнительными источниками информации, использование межпредметных связей с физикой и литературой позволяет глубоко изучить учебный материал, способствует развитию теоретического мышления воспитанников, навыков работы с информацией и помогает расширить воспитательные возможности урока.

Цель урока: содействовать развитию у воспитанников критического мышления, опыта и инструментария познавательной деятельности; выявить особенности организации птиц, связанные с приспособленностью к полету.

• познавательная: изучить особенности строения и жизнедеятельности птиц, связанные с приспособлением к полету;
• развивающая: развивать теоретическое мышление воспитанников, информационные и коммуникативные умения и навыки в процессе самостоятельной работы с учебной информацией;
• воспитательная: воспитание личностных качеств, обеспечивающих успешность творческой деятельности (активности, увлеченности, наблюдательности, самостоятельности); формирование ценностного отношения к природе и ее изучению.

Приветствие.

Мобилизующее начало урока. Просмотр видеофрагмента “Полет чаек” под музыку А. Пахмутовой.

Преподаватель:

Я белая птица, белая птица.
Жизни мгновения длится полёт.
Но белая птица, белая птица
Только в полёте поёт и живёт.

Какие чувства Вы испытывали, наблюдая за полетом птиц?

Полет – удивительное, завораживающее зрелище! Полет – извечная мечта человека. Отчего люди не летают?”, – восклицает Екатерина героиня пьесы Н.А.Островского “Гроза”.

А разве люди не способны летать?

Воспитанники приводят примеры летательных аппаратов и приспособлений, которые человек использует для полета.

Преподаватель: Как много приспособлений придумал человек, чтобы подняться в воздух, но так и не смог повторить полет птиц. Чем же отличается полет птицы от полета летательного аппарата? (Просмотр видеофрагмента “Виды полета птиц”). Во время беззвучного просмотра один из воспитанников делает сообщение о видах полета (Приложение 1).

В процессе обсуждения уточняется формулировка проблемы:“Отчего люди не летают так, как птицы?”

Преподаватель: Прежде всего, предлагаю вам выяснить, какими характеристиками должно обладать тело, способное к полету (создание кластерав процессе беседы с воспитанниками, который оформляетсяна доске и в тетрадях).

Преподаватель: А теперь постараемся найти особенности строения и жизнедеятельности птиц, которые делают их тело обтекаемым, легким и прочным, создают летательные поверхности, снабжают полет энергией и обеспечивают навигацию.

Наибольшее количество приспособлений к полету обнаруживается в скелете птицы.

В процессе беседы, работы с рисунком и натуральным объектом (скелет голубя) выявляются особенности строения скелета птиц, связанные с приспособлением к полету (Приложение 2):

• кости тонкие с воздушными полостями;
• срастание костей черепа, поясничных, крестцовых и хвостовых позвонков, костей тазового пояса и ключиц;
• грудина имеет вырост – киль;
• кости предплюсны и плюсны срослись в цевку;
• челюсти превратились в клюв;

Преподаватель демонстрирует приемы работы со слайдом в процессе представления информации и организует поисковую работу воспитанников с дополнительной информацией (работа в парах: прочитать учебный текст (Приложение 3), подчеркнуть в тексте и отметить на рисунке приспособления птиц к полету).

Во время самостоятельной работы с целью создания благоприятной психологической атмосферы используется звуковой фон (пение птиц в лесу).

Работа с текстами продолжается в течение 5 минут, затем пары представляют результаты, описывая приспособления птиц к полету во внешнем строении и строении мышечной системы:

• легкая и маленькая голова;
• гибкая, тонкая шея;
• туловище обтекаемой формы;
• передние конечности превратились в крылья;
• кожа сухая и тонкая;
• перьевой покров;
• развитие летательных мышц и мышц нижних конечностей.

Во время презентации остальные воспитанники отмечают в рабочих листах (Приложение 4) с помощью условных знаков (Л – легкость, П – прочность, Оф – обтекаемая форма, Э – энергия, Лп – летательные поверхности, Д – двигатель, Н – навигация) какие характеристики полета обеспечивают данные приспособления.

Просмотр видеофрагмента “Полет голубя”, рассказ преподавателя о возникновении подъемной силы: воздух обтекает передний край крыла, а также выпуклую верхнюю поверхность. Это приводит к ускорению его движения и создаёт область пониженного давления, в то время как давление на нижнюю вогнутую поверхность крыла остаётся практически постоянным. Данная разница давления над крылом и под ним создаёт подъёмную силу.

Микроисследование: А теперь попробуем представить себя птицами. Интересно, с какой частотой пришлось бы нам махать руками-крыльями, чтобы взлететь? Например, сорока совершает 3 взмаха крыльями в секунду, голубь – 8, а колибри – до 50. Некоторые птицы летят без посадки и отдыха более 20 часов.

Попробуйте помахать руками с частотой 3 взмаха в секунду. Сможете продержаться хотя бы 1 час? Почему?

В процессе беседы выясняется, что для этого человеку не хватит энергии.

Преподаватель: Если бы человек мог тратить столько же энергии, сколько тратит птица при полете, то он мог бы в течение суток каждую секунду поднимать груз весом в 400 кг на высоту 1 метра.

Что является источником энергии для полета птицы? Почему не сбивается дыхание птиц при полете?

Выдвижение гипотез. Проверка правильности гипотез– презентация приспособлений к полету в строении дыхательной, кровеносной и пищеварительной систем:

• губчатые легкие
• воздушные мешки, обеспечивающие двойное дыхание;
• разделение артериального и венозного кровотоков;
• большой объем сердца и высокая частота сердцебиений;
• отсутствие зубов;
• расширение пищевода – зоб для временного хранения пищи;
• двухкамерный желудок;
• высокая активность пищеварительных ферментов.

Презентация сопровождается обсуждением проблемных вопросов:

Для каких целей могут служить птицам воздушные мешки? (Двойное дыхание, уменьшение плотности тела и облегчение массы, охлаждение тела во время полета.)

Какие преимущества дает птицам четырехкамерное сердце? (Артериальная и венозная кровь не смешиваются, все клетки тела снабжаются богатой кислородом артериальной кровью, в клетках вырабатывается больше энергии, что приводит к появлению теплокровности и уменьшению зависимости от окружающей среды.)

Как вы думаете, почему сердце птицы крупное и сокращается быстрее человеческого? (Частота сердечных сокращений в минуту у голубя – 150–250, у воробья – 745–850, у мелких птиц во время полета может достигать 1000.)

Почему с поступлением кислорода в организме образуется энергия?

От чего зависит форма клюва?

Чем питаются птицы?

Клюв служит в основном для захвата пищи, которая проглатывается целиком. Почему? (Нет зубов.)

Почему у птицы нет зубов?

Мы говорили, что у птиц отсутствуют зубы для того, чтобы облегчить массу тела. Но за счет наличия толстостенного мускульного желудка и заглоченных камней облегчения массы тела не происходит. В чем тогда смысл этих изменений? (Центр тяжести смещен вниз, чтобы обеспечивать равновесие птицы в полете.)

Почему птице нужно много пищи? (мелкие птицы потребляют за сутки количество пищи, составляющее 50–80 % от массы их тела, крупные –15–40 %. Королек за год съедает 4 млн. насекомых). Действительно, птицы очень прожорливы. Если бы мы так ели, сколько килограммов пищи за сутки съедали бы? (Минимум 10 кг.)

Почему пища у птиц быстро переваривается (у домового воробья зерно переваривается за 3 часа, жуки – за 1 час, гусеницы – за 15 минут)?

Серьезные изменения, произошедшие практически во всех системах органов, не могли не отразиться на нервной системе (обсуждение особенностей строения нервной системы и органов чувств (Приложение 5).

Физкультминутка (гимнастика для глаз).

1. Проделайте движения глазными яблоками вверх-вниз, затем на некоторое время закройте глаза. Повторите 3 раза.

2. Посмотрите налево, направо, закройте глаза. Повторите 3 раза.

3. Посмотрите на кончик пальца на расстоянии 30 см от глаз, а затем на какую-нибудь отдаленную точку. Повторите 5 раз, затем закройте глаза.

4. Продолжительное время смотрите на какой-нибудь предмет, не мигая.

5. Зажмурьтесь и сильно сожмите веки, после этого сделайте несколько быстрых мигательных движений. Повторите 3 раза, затем закройте глаза.

Презентация приспособлений к полету в выделительной и половой системах:

• отсутствие мочевого пузыря;
• отсутствие потовых желез;
• недоразвитие правого яичника и правого яйцевода.

После презентации на рабочих листах воспитанников появляются отметки о характере приспособлений, которые помогают в процессе фронтальной работы с кластером объяснить причины возникновения тех или иных приспособлений.

Ответы на вопросы: Отчего люди не летают, так как птицы? Какие изменения должны произойти в организме человека, чтобы он мог подниматься в воздух без помощи летательных аппаратов?

Что нового вы узнали на сегодняшнем уроке?

Чему научились?

Что вас поразило?

На какие вопросы вы хотели бы найти ответ?

• Стр. 208–216 в учебнике.
• Приспособления к полету выучить наизусть.
• Решить кроссворд “Внутреннее строение птиц” (Приложение 6).

Результаты своей работы представляет воспитанник, который в ходе урока пытался раскрыть значение полета в жизни птиц (добывание пищи, поиск партнера, расселение, избегание неблагоприятных условий и др.).

Преподаватель: Многие перелетные птицы сейчас возвращаются на родину, пролетая тысячи километров, чтобы построить гнезда и вырастить птенцов. Давайте сделаем все от нас зависящее, чтобы сохранить этих защитников наших садов и полей, удивительных существ, радующих нас своими песнями и красотой.

Урок завершается видеофрагментом “Возвращение лебедей” под музыку К.Никольского “Птицы белые мои”.