Интегрированный урок (биология, физика, информатика) "Способы передвижения животных. Полости тела"

Цели:

• рассмотреть понятие “движение” как информационный объект.
• познакомить учащихся с основными типами движения животных; показать эволюционное направление в изменении способов движения;
• сформировать представление о полости тела, ее видах и значении, об эволюционном направлении в изменении типа полостей тела животных; повторить понятия равномерно и неравномерного движения “движения”;
• формировать навыки исследовательской работы.

Оборудование: таблицы с изображениями разных групп животных, компьютер, мультимедийный проектор, презентация, натуральные объекты.

Тип урока: изучение нового материала

Ход урока

I. Организация начала урока

II. Изучение нового материала

1. Актуализация знаний

(учитель информатики)

Движение – это основа всего живого на земле.

Также движение, как ни странно, является одной из основ в информационных процессах. Ярким примером значимости движения в информатике, а информатика как известно- это наука изучающая информационные процессы, является формирование анимации с использованием информационных технологий. Например, создание презентации в программной среде Power Point, основывается на анимировании слайдов- страниц и содержащихся в ней объектов: текст, картинки, схемы и т.д. Анимация – это объекты приведённые в движение с использованием программных средств. Посмотрите, как можно интересно представить информацию, используя возможность программы приводить объекты в движение. Приложение №1. Если вы обратили внимание в движение приведено не только появление слайда, но и объекты на нём. Приложение №2.

Также на основе движения основываются правила создания анимированных рисунков, например в программе Macromedia Flah.

Приложение №3.

Приложение №4.

Такая динамика объекта возможна благодаря различным видам движения, которые может предоставить нам программное средство (например, Macromedia Flah). Зная различные способы движения и передвижения, учёные создают компьютерные модели и проводят исследования не на живых организмах, а на их компьютерной модели. Физики исследуют физические процессы на моделях, которые построены на основе движения.

(Учитель физики)

Человек живёт в мире различных движений. Вспомним

1)

• что называется механическим движением?
• почему нужно указывать, относительно каких тел движется тело?
• что такое траектория движения?
• что называют путём ,пройденным телом?
• какое движение называют равномерным, неравномерным? Приведите примеры.
• как определить путь, пройденный телом при равномерном движении, если известны скорость и время? При неравномерном?
• назовите основные единицы измерения скорости, времени, пройденного пути.

2) составление опорного конспекта по повторению.

3) решение задачи: определите скорость змеи, если за 15 мин она проползает 2 км.

(Учитель биологии)

Мир живой природы находится в непрерывном движении. Двигаются стада или стаи животных, отдельные организмы, двигаются бактерии и простейшие в капле воды. Растения поворачивают свои листья к солнцу, всё живое растёт. Способы движения за миллиарды лет прошли долгий путь эволюции

2. Теоретический материал

(Учитель биологии)

Движение - одно из основных свойств живых организмов. Несмотря на многообразие существующих активных способов передвижения, их можно разделить на 3 основных типа: Приложение № 6 (Презентация сопровождает объяснение нового материала)

• Амебоидное движение.
• Движения при помощи жгутиков и ресничек.
• Движение с помощью мышц

I. Типы передвижения животных.

1. Амебоидное движение

Амебоидное движение присуще корненожкам и некоторым отдельным клеткам многоклеточных животных (например - лейкоцитам крови). Пока у биологов нет единого мнения о том, что является причиной амебоидного движения. У клетки образуются выросты цитоплазмы, число и величина которых постоянно меняются, как меняется и форма самой клетки

2. Движения при помощи жгутиков и ресничек.

Движения при помощи жгутиков и ресничек характерно не только для жгутиконосцев и инфузорий, оно присуще некоторым многоклеточным животным и их личинкам. У высокоорганизованных животных клетки, имеющие жгутики или реснички, встречаются в дыхательной, пищеварительной, половой системах.

Строение всех жгутиков и ресничек практически одинаково. Вращаясь или взмахивая, жгутики и реснички создают движущую силу и закручивают тело вокруг собственной оси. Увеличение числа ресничек убыстряет передвижение. Такой способ движения свойствен обычно мелким беспозвоночным животным, обитающим в водной среде.

Но есть еще большая группа животных. А как передвигаются они.

3. Движение с помощью мышц.

Движение с помощью мышц осуществляется у многоклеточных животных. Характерно для беспозвоночных и позвоночных животных.

Любое движение - это очень сложная, но слаженная деятельность больших групп мышц и биологических, химических, физических процессов в организме.

Мышцы образованы мышечной тканью. Главная особенность мышечной ткани - способность сокращаться. За счет сокращения мышц и осуществляется движение.

У круглых червей поочередное сокращение продольных мышц вызывает характерные изгибы тела. За счет этих телодвижений червь двигается вперед.

Кольчатые черви освоили новые способы движения в связи с тем, что в их мускулатуре, помимо продольных мышц, появились поперечные мышцы. Поочередно сокращая поперечные и продольные мышцы, червь, используя щетинки на сегментах тела, раздвигает частички почвы и движется вперед.

Пиявки освоили шагающие движения, используя для прикрепления присоски. У представителей класса Гидроидные передвижение происходит “шагами”.

У круглых и кольчатых червей кожно-мускульный мешок взаимодействует с заключенной в нем жидкостью (гидроскелет).

Брюхоногие моллюски двигаются благодаря волнам сокращения, пробегающим по подошве ноги. Обильно выделяемая слизь облегчает скольжение и ускоряет движение. Двустворчатые моллюски двигаются с помощью мускулистой ноги, а головоногие освоили реактивный способ передвижения, выталкивая воду из мантийной полости.

Членистоногих отличает наружный скелет.

Многие ракообразные для передвижения по грунту используют ходильные ноги, а для плавания им служит либо хвостовой плавник, либо плавательные ноги. Любой из этих способов передвижения возможен при наличии хорошо развитой мускулатуры и подвижном сочленении конечностей с туловищем.

Паукообразные передвигаются на ходильных ножках, а мелкие пауки, образующие паутину, могут перемещаться с помощью ветра.

У большинства членистоногих специальными органами передвижения служат не только ноги, но и (в зависимости от систематической принадлежности) другие образования, например крылья у насекомых. У кузнечиков с низкой частотой биения крыльев мышцы прикрепляются к их основаниям.

Рыбы

Учитель физики: давайте поговорим о плавании тел с точки зрения физики.

1. Какие силы действуют на тело, находящееся в жидкости?
2. Каково направление этих сил?
3. При каком условии тело, находящееся в жидкости тонет, плавает , всплывает?

Демонстрационный опыт с картофелиной и солёной водой, показывающий три условия плавания тел.

1. Как зависит глубина погружения в жидкость плавающего тела от его плотности? (демонстрационный опыт с водой, подсолнечным маслом и телами различной плотности)
2. Почему водные животные не нуждаются в прочных скелетах?
3. Какую роль у рыб играет плавательный пузырь?
4. Как регулируют глубину погружения киты?
5. Работа в группах: проведение опытов на различные условия плавания тел ( с определением силы тяжести и Архимедовой силы)

- Обсуждение результатов опытов, составление опорного конспекта

Мощные мускулы идут вдоль тела, по обеим сторонам позвоночника. Эти боковые мышцы не сплошные, а состоят из отдельных пластинок мышечных отрезков, или сегментов, которые идут один позади другого и разделены между собой тонкими волокнистыми прослойками (при варке эти прослойки разрушаются, и тогда вареное мясо легко распадается на отдельные сегменты). Число сегментов соответствует числу позвонков. Когда в каком-нибудь сегменте сокращаются соответствующие мышечные волокна, то они тянут позвонки в свою сторону, и позвоночник изгибается; если же сокращаются мышцы на противоположном боку, то и позвоночник изгибается в другую сторону. Таким образом, и скелет рыбы, и одевающая его мускулатура имеют метамерное строение, т. е. состоят из повторяющихся однородных между собой частей - позвонков и мышечных сегментов. Мышцы обеспечивают движения плавников, челюстей и жаберных крышек. В связи с плаванием наиболее развиты мышцы спины и хвоста.

- Сильная мускулатура и твердый гибкий позвоночник обусловливают способность рыбы к быстрому перемещению в воде.

Земноводные

по сравнению с рыбами у земноводных только часть туловищной мускулатуры сохраняет сегментированное лентовидное строение, развиваются специализированные мышцы. У лягушки, например, более 350 мускулов. Наиболее крупные и мощные из них связаны со свободными конечностями.

Пресмыкающиеся

Короткие конечности пресмыкающихся, расположенные по бокам туловища, не поднимают тело высоко над землей, и оно волочится по земле.

Волнообразные изгибания тела - самый распространенный способ ползания змей. Спокойно ползущая змея - удивительно красивое и завораживающее зрелище. Кажется, ничего не происходит. Движения почти незаметны. Тело вроде бы неподвижно лежит и в то же время быстро перетекает. Ощущение легкости передвижения змеи обманчиво. В ее удивительно сильном теле синхронно и размеренно работает множество мускулов, точно и плавно переносящих тело. Каждая соприкасающаяся с землей точка тела поочередно оказывается в фазе то опоры, то толчка, то переноса вперед. И так постоянно: опора-толчок-перенос, опора-толчок-перенос... Чем длиннее тело, тем больше изгибов и тем стремительнее движение. Поэтому в ходе эволюции тело змей все удлинялось и удлинялось. Число позвонков у змей может достигать 435 (у человека, для сравнения, всего 32-33).

Ползание змей может быть достаточно стремительным. Однако даже самые быстрые змеи редко развивают скорость, превышающую 8 км/ч. Рекорд скорости ползания - 16-19 км/ч, и принадлежит он черной мамбе.

Существуют еще прямолинейный, или гусеничный способ ползания, и прерывистый ход по песку.

На суше движения крокодила менее быстры и проворны, чем его движения в воде, где он превосходно плавает и ныряет. Его длинный и мускулистый хвост сдавлен с боков и служит хорошим рулевым веслом, а пальцы на задних ногах связаны между собой плавательной перепонкой. Кроме того, вода облегчает и вес тела этого грузного животного, одетого кожным панцирем из роговых щитков и чешуй, которые расположены продольными и поперечными рядами.

Когда птица колибри как бы останавливается (зависает) в воздухе у цветка, ее крылья совершают 50-80 взмахов в секунду.

Птицы

Наиболее развиты (до 25% от массы птицы) мышцы, двигающие крыльями. Наиболее развиты у птиц большие грудные мышцы, опускающие крылья, которые составляют 50% массы всей мускулатуры. Поднимают крылья подключичные мышцы, которые также хорошо развиты и расположены под большими грудными. Сильно развиты у птиц мускулы задних конечностей и шеи.

Млекопитающие

Мышечная система млекопитающих достигает исключительного развития и сложности, насчитывает несколько сот мышц. Наиболее развиты мышцы конечностей и туловища, что связано с характером передвижения. Сильно развиты мышцы нижней челюсти, жевательные мышцы, а также диафрагма. Это куполообразная мышца, отграничивающая брюшную полость от грудной. Ее роль заключается в изменении грудной полости, что связано с актом дыхания. Значительно развита подкожная мускулатура, приводящая в движение отдельные участки кожи. На лице она представлена мимической мускулатурой, особенно развитой у приматов.

3. Движение с помощью мышц. Лабораторную работу по теме “Изучение способа передвижения животных”, учащиеся выполняют с использованием 3-5 животных из уголка живой природы, можно заменить демонстрацией)

4. Значение движения (Доклад ученика)

5. Полости тела. (Рассказ учителя биологии)

Полостью тела беспозвоночных и позвоночных животных называют пространство, расположенное между стенками тела и внутренними органами. Впервые полость тела возникает у круглых червей. Полость тела круглых червей называют первичной, она заполнена полостной жидкостью, которая не только поддерживает и сохраняет форму тела, но и выполняет функцию транспортировки питательных веществ в организме, в ней также накапливаются ненужные продукты жизнедеятельности. Внутренние органы круглых червей свободно омываются полостной жидкостью.

Полость тела кольчатых червей так же, как и у круглых, простирается от переднего конца тела до заднего. У кольчатых она поделена поперечными перегородками на отдельные сегменты, а каждый сегмент, в свою очередь, поделен еще на две половины. В каждом сегменте имеется полость тела, заполненная полостной жидкостью, но в отличие от первичной она отграничена от внутренних органов и от стенок тела оболочкой, состоящей из слоя эпителиальных клеток. Такая полость, в которой пищеварительная, выделительная, нервная, кровеносная системы и внутренние стенки тела не омываются полостной жидкостью и отделены от нее стенками, состоящими из одного слоя эпителиальных клеток, называется вторичной полостью тела.

У всех хордовых полость тела вторичная. В отличие от кольчатых червей вторичная полость тела хордовых не содержит полостной жидкости, и внутренние органы свободно располагаются в полости.

6. Полости тела. (Рассказ учителя биологии)

Полостью тела беспозвоночных и позвоночных животных называют пространство, расположенное между стенками тела и внутренними органами. Впервые полость тела возникает у круглых червей. Полость тела круглых червей называют первичной, она заполнена полостной жидкостью, которая не только поддерживает и сохраняет форму тела, но и выполняет функцию транспортировки питательных веществ в организме, в ней также накапливаются ненужные продукты жизнедеятельности. Внутренние органы круглых червей свободно омываются полостной жидкостью.

Полость тела кольчатых червей так же, как и у круглых, простирается от переднего конца тела до заднего. У кольчатых она поделена поперечными перегородками на отдельные сегменты, а каждый сегмент, в свою очередь, поделен еще на две половины. В каждом сегменте имеется полость тела, заполненная полостной жидкостью, но в отличие от первичной она отграничена от внутренних органов и от стенок тела оболочкой, состоящей из слоя эпителиальных клеток. Такая полость, в которой пищеварительная, выделительная, нервная, кровеносная системы и внутренние стенки тела не омываются полостной жидкостью и отделены от нее стенками, состоящими из одного слоя эпителиальных клеток, называется вторичной полостью тела.

У всех хордовых полость тела вторичная. В отличие от кольчатых червей вторичная полость тела хордовых не содержит полостной жидкости, и внутренние органы свободно располагаются в полости.

IV. Закрепление знаний

1. Работа по карточкам и составление схемы.

1. Как могут двигаться позвоночные животные? (Работа по схеме. Схема составляется на доске с использованием раздаточного материала: карточки с изображением различных животных: (Рыбы, Земноводные, Пресмыкающиеся, Птицы, Млекопитающие)).

Почему нельзя утверждать, что существует универсальный способ движения в любой среде обитания?

2. Фронтальная беседа.

1.Дайте объяснение, почему амебоидное движение считают “невыгодным”.

2. В чем преимущества движения с помощью ресничек и жгутиков по сравнению с амебоидным движением

3. Какие способы передвижения животных могут использоваться только в водной среде, а какие – в различных?

4. Почему нельзя утверждать, что существует универсальный способ движения в любой среде обитания?

V. Итог урока

1. Рефлексия

Что нового вы узнали на уроке? Какие основные способы передвижения живых организмов вы запомнили? Пригодится ли знание способов передвижения в информатике? В физике? Приведите примеры?

VI. Домашние задание

Изучить § 38, ответить на вопросы в конце параграфа.

Заполнение таблицы (с использованием дополнительной литературы):

(Образцы таблицы раздать детям на заранее заготовленных карточках)