Кровообращение у позвоночных животных
Цели и задачи
- Цель урока по SMART: к концу урока учащиеся объяснят, как усложнялась система кровообращения у позвоночных животных, сравнят строение сердца и круги кровообращения у рыб, земноводных, пресмыкающихся, птиц и млекопитающих и обоснуют связь строения сердца с уровнем обмена веществ.
- Сформировать представление об эволюционных изменениях кровеносной системы позвоночных животных от однокамерного сердца рыб до четырёхкамерного сердца птиц и млекопитающих.
- Научить определять по схеме число камер сердца, кругов кровообращения и степень разделения артериальной и венозной крови.
- Развивать умение извлекать информацию из биологических схем, сравнивать объекты, устанавливать причинно-следственные связи и аргументировать выводы.
- Воспитывать интерес к многообразию живых организмов и ответственное отношение к своему здоровью через понимание значения эффективного кровообращения.
Планируемые результаты
Личностные
- Осознают значение кровообращения для жизнедеятельности организма и поддержания постоянства внутренней среды.
- Проявляют познавательный интерес к приспособлениям животных к водной и наземной среде обитания.
- Понимают связь биологических знаний с профессиями врача, ветеринара, биолога и эколога.
- Уважительно относятся к мнению одноклассников и принимают ответственность за результат совместной работы.
Метапредметные
- Извлекают информацию из схем, таблиц, анимации и короткого учебного текста, преобразуют её в сравнительную таблицу.
- Сравнивают кровеносные системы позвоночных животных по заданным критериям и выделяют общие признаки и различия.
- Формулируют гипотезу, проверяют её по биологическим данным и строят причинно-следственное объяснение.
- Работают в паре и группе, распределяют роли, аргументируют выводы и осуществляют взаимопроверку.
- Планируют выполнение задания, контролируют время и оценивают собственное продвижение.
Предметные
- Знать основные типы кровеносной системы позвоночных животных и признаки её усложнения.
- Знать число камер сердца и кругов кровообращения у рыб, земноводных, пресмыкающихся, птиц и млекопитающих.
- Уметь различать артериальную и венозную кровь на схемах кровообращения.
- Уметь объяснять, почему полное разделение потоков крови повышает эффективность снабжения тканей кислородом.
- Владеть способом сравнительного анализа биологических систем по нескольким критериям.
Универсальные учебные действия (УУД)
Личностные УУД
- Определяют личную значимость темы через связь строения кровеносной системы с активностью и образом жизни животных.
- Проявляют готовность к самостоятельному выбору уровня задания и формата представления вывода.
- Осознают ценность научного объяснения биологических явлений.
- Формируют ответственное отношение к совместной работе и достоверности сообщаемых данных.
Регулятивные УУД
- Совместно формулируют цель исследования и план сравнения кровеносных систем.
- Распределяют время между анализом схемы, заполнением таблицы и подготовкой вывода.
- Проверяют соответствие ответа фактам и исправляют выявленные ошибки.
- Оценивают результат по критериям: полнота, точность, обоснованность и использование биологических терминов.
Познавательные УУД
- Выделяют существенные признаки сердца и кругов кровообращения.
- Строят модель движения крови по условной схеме и устанавливают последовательность её участков.
- Сравнивают данные в таблице, классифицируют животных и выявляют тенденцию усложнения системы.
- Работают с цифровой визуализацией, преобразуют информацию из изображения в текстовый вывод.
- Устанавливают связь между разделением крови и интенсивностью обмена веществ.
Коммуникативные УУД
- Задают уточняющие вопросы по схеме и отвечают на вопросы одноклассников.
- Распределяют роли в группе: аналитик схемы, секретарь, докладчик и контролёр времени.
- Аргументируют позицию с опорой на конкретные признаки строения сердца.
- Слушают партнёра, корректно дополняют его ответ и приходят к общему выводу.
Подготовка учителя к уроку
- Подготовить презентацию или интерактивную доску с пятью схемами сердца позвоночных животных и цветными стрелками движения крови.
- Подготовить короткую анимацию движения крови у рыбы и млекопитающего длительностью до 90 секунд без звука.
- Распечатать сравнительные карточки пяти типов — по одному комплекту на группу из 4 человек, всего 5 комплектов.
- Распечатать индивидуальные листы самопроверки — по одному на каждого ученика.
- Вывести на доску таблицу с критериями сравнения: среда обитания, камеры сердца, круги кровообращения, разделение крови, уровень обмена веществ.
- Подготовить цветные маркеры или стикеры красного и синего цвета — по два набора на группу.
- Подготовить таймер на экране и компьютер с проектором либо интерактивной доской.
- Заранее проверить воспроизведение анимации и наличие резервных распечатанных схем.
- Разместить на доске проблемный вопрос: «Почему птицы и млекопитающие способны поддерживать высокую температуру тела?»
Ход урока
Этап 1. Организационный момент и мотивация (3 мин)
Цель этапа: включить учащихся в исследовательскую деятельность и вызвать познавательное затруднение.
Время | Действие учителя | Действие учеников |
|---|---|---|
1 мин | Учитель приветствует класс и показывает на экране изображения рыбы, лягушки, ящерицы, птицы и человека. «Ребята, сегодня мы будем работать как исследователи. Посмотрите на животных: все они позвоночные, но живут в разных условиях и имеют разную двигательную активность. Как вы думаете, одинаково ли устроено их кровообращение?» | Рассматривают изображения, выдвигают предположения: «Система должна различаться», «У активных животных сердце, вероятно, устроено сложнее». |
2 мин | Учитель показывает проблемный вопрос: «Почему птица может долго лететь, а рыба не поддерживает постоянную температуру тела?» Затем предлагает приём «Подумай — обсуди в паре — поделись»: «Сначала 30 секунд запишите собственную гипотезу, затем обсудите её с соседом и назовите одно объяснение классу». | Записывают гипотезу, обсуждают её в парах и формулируют варианты: «Птице нужно больше кислорода», «У неё кровь быстрее и эффективнее снабжает мышцы». |
Завершение этапа: учитель подводит итог: «Ваши гипотезы связаны с тем, как кровь переносит кислород. Сегодня мы сравним кровеносные системы позвоночных и выясним, какое строение сердца обеспечивает наиболее эффективное снабжение тканей».
Этап 2. Актуализация знаний (5 мин)
Цель этапа: восстановить знания о составе крови, сердце, сосудах и значении кислорода для клеток.
Время | Действие учителя | Действие учеников |
|---|---|---|
2 мин | Учитель проводит устную разминку «Верно — неверно»: «Кровь относится к соединительной ткани. Артерии всегда несут кровь от сердца. Вены всегда несут только венозную кровь. Сердце проталкивает кровь по сосудам. Кислород нужен клеткам для получения энергии». После каждого утверждения просит кратко обосновать ответ. | Поднимают зелёную или красную карточку и объясняют: «Артерии несут кровь от сердца, но она может быть венозной в лёгочной артерии»; «Сердце обеспечивает движение крови». |
3 мин | Учитель показывает простую схему «сердце — сосуды — органы» и спрашивает: «Какие сосуды несут кровь от сердца? Где происходит обмен веществами? Зачем организму непрерывный ток крови?» Учитель фиксирует на доске ключевые слова: «сердце», «сосуды», «обмен», «кислород». | Отвечают: «Артерии», «В капиллярах», «Для доставки кислорода и питательных веществ и удаления углекислого газа». Заполняют в тетради короткую схему движения крови. |
Завершение этапа: учитель подводит итог: «Мы вспомнили функции сердца и сосудов. Теперь проверим, как эти общие элементы изменяются у разных позвоночных и почему одного и того же плана кровообращения у них нет».
Этап 3. Постановка проблемы и целеполагание (4 мин)
Цель этапа: сформулировать учебную проблему, критерии сравнения и план исследования.
Время | Действие учителя | Действие учеников |
|---|---|---|
2 мин | Учитель выводит на экран три упрощённые схемы: сердце рыбы с двумя камерами, сердце земноводного с тремя камерами и сердце млекопитающего с четырьмя камерами. «На схемах изображены органы животных, но подписи убраны. Какие различия вы замечаете? Какие вопросы нужно решить, чтобы объяснить усложнение?» | Сравнивают схемы и формулируют вопросы: «Сколько камер у каждого сердца? Где начинается и заканчивается путь крови? Смешивается ли кровь?» |
2 мин | Учитель предлагает классу составить план: «Запишите четыре критерия: число камер сердца, число кругов кровообращения, смешение крови и связь с обменом веществ. В конце урока мы вернёмся к проблемному вопросу и проверим гипотезу». | Записывают критерии, формулируют цель: «Сравнить кровообращение позвоночных и объяснить значение усложнения сердца». |
Посмотрите план целиком
Зарегистрируйтесь — и откройте план урока по этой теме полностью: цели, ход урока и рефлексия по ФГОС.
Завершение этапа: учитель подводит итог: «Проблема поставлена, критерии определены. Переходим к исследованию схем и цифровой модели движения крови».
Этап 4. Открытие нового знания. Исследование схем и ИКТ (10 мин)
Цель этапа: самостоятельно выявить особенности кровообращения основных групп позвоночных животных и сформулировать закономерность его усложнения.
Время | Действие учителя | Действие учеников |
|---|---|---|
3 мин | Учитель запускает анимацию движения крови у рыбы и млекопитающего. «Сначала следите только за направлением стрелок. У рыбы кровь проходит через сердце один раз за полный круг, а у млекопитающего — два раза. Не записывайте всё подряд: отметьте, где кровь получает кислород и где отдаёт его». После просмотра спрашивает: «Какой орган разделяет два участка пути у млекопитающего?» | Смотрят анимацию, отмечают путь крови и отвечают: «У рыбы один круг кровообращения, у млекопитающего два»; «Два круга разделены сердцем». |
4 мин | Учитель делит класс на группы и раздаёт карточки с изображениями пяти типов кровеносной системы. «В каждой группе распределите роли. Для своего животного определите число камер сердца, число кругов, наличие смешения крови и предполагаемый уровень обмена веществ. Используйте красные и синие стикеры для обозначения артериальной и венозной крови». | В группах анализируют схему, прикрепляют цветные обозначения, заполняют четыре строки сравнительной таблицы и готовят вывод из двух предложений. |
3 мин | Учитель организует краткие выступления групп и уточняет: «У рыб сердце двухкамерное. Что проходит через него — артериальная или венозная кровь? У земноводных и пресмыкающихся почему возникает смешение? Что изменяется у птиц и млекопитающих?» | Докладчики сообщают: «У рыб сердце двухкамерное, один круг, через сердце проходит венозная кровь»; «У земноводных два круга и трёхкамерное сердце, поэтому кровь частично смешивается»; «У птиц и млекопитающих четыре камеры, кровь полностью разделена». |
Запись в тетрадях
- Рыбы: двухкамерное сердце, один круг кровообращения, через сердце проходит венозная кровь.
- Земноводные: трёхкамерное сердце, два круга кровообращения, частичное смешение крови.
- Пресмыкающиеся: обычно трёхкамерное сердце, два круга, смешение крови неполное; у крокодилов сердце четырёхкамерное.
- Птицы и млекопитающие: четырёхкамерное сердце, два круга, полное разделение артериальной и венозной крови.
Завершение этапа: учитель подводит итог: «Мы увидели общую закономерность: от рыб к птицам и млекопитающим увеличивается разделение потоков крови. Теперь проверим, можете ли вы применить эту закономерность к конкретным схемам».
Этап 5. Первичное закрепление (7 мин)
Цель этапа: закрепить умение распознавать тип кровообращения по строению сердца и направлению движения крови.
Время | Действие учителя | Действие учеников |
|---|---|---|
3 мин | Учитель раздаёт карточки с тремя схемами без названий. «Работайте в парах. За три минуты определите животное по схеме и запишите два доказательства. Не угадывайте по внешнему виду: опирайтесь на камеры сердца, круги и смешение крови». Учитель напоминает критерий: один признак — наблюдение, второй — объяснение. | В парах подписывают схемы: рыба, земноводное или млекопитающее; записывают: «Две камеры и один круг — рыба»; «Три камеры и два круга — земноводное»; «Четыре камеры и полное разделение — млекопитающее». |
2 мин | Учитель проводит взаимопроверку: «Обменяйтесь карточками с соседней парой. Проверьте наличие названия, двух доказательств и правильного вывода. Поставьте плюс за каждый критерий». | Проверяют карточку по трём критериям, исправляют неточности, задают вопрос партнёрам при несогласии. |
2 мин | Учитель предлагает вопрос повышенного уровня: «Почему у земноводного два круга кровообращения, хотя сердце трёхкамерное? Почему это выгоднее, чем один круг?» | Формулируют вывод: «Два круга позволяют направить кровь отдельно к лёгким и к органам, но из-за общего желудочка кровь частично смешивается». |
Эталон решения
Если на схеме две камеры и один круг кровообращения, это рыба: кровь движется от сердца к жабрам, затем к органам и возвращается к сердцу. Если три камеры и два круга, это большинство земноводных или пресмыкающихся: кровь проходит через лёгкие и органы, но в желудочке возможно смешение. Если четыре камеры и два круга, это птица или млекопитающее: артериальная и венозная кровь полностью разделены.
Завершение этапа: учитель подводит итог: «Теперь вы умеете читать схему не по памяти, а по признакам. Следующий шаг — индивидуально объяснить биологический смысл различий».
Этап 6. Самостоятельная работа с самопроверкой (8 мин)
Цель этапа: проверить индивидуальное понимание темы и умение устанавливать причинно-следственную связь.
Время | Действие учителя | Действие учеников |
|---|---|---|
5 мин | Учитель раздаёт индивидуальный лист с заданиями трёх уровней и говорит: «Обязательны задания 1 и 2. Затем выберите одно из заданий 3 или 4. В задании 1 заполните пропуски в сравнительной таблице. В задании 2 восстановите путь крови у млекопитающего. В задании 3 объясните, почему птицы и млекопитающие имеют высокий уровень обмена веществ. В задании 4 найдите ошибку в утверждении: “У всех позвоночных артерии несут только артериальную кровь”». | Индивидуально заполняют таблицу, восстанавливают последовательность: «желудочек — артерии — капилляры органов — вены — предсердие», выбирают одно дополнительное задание и записывают объяснение. |
3 мин | Учитель показывает эталон на экране и проводит самопроверку: «Сверяйте не только конечный ответ, но и логику. Если ошибка одна, зачеркните её одной линией и рядом запишите правильный вариант. Отметьте цветом место, которое пока требует повторения». | Сверяют работу с эталоном, исправляют ошибки, отмечают зелёным выполненное, жёлтым — требующее повторения. |
Эталон решения
Для объяснения высокой интенсивности обмена веществ: у птиц и млекопитающих четырёхкамерное сердце; артериальная и венозная кровь не смешиваются; к тканям поступает кровь с высоким содержанием кислорода; клетки эффективнее получают энергию; это поддерживает высокий обмен веществ и постоянную температуру тела. Ошибка в утверждении об артериях исправляется так: артерии несут кровь от сердца, поэтому лёгочная артерия переносит венозную кровь.
Завершение этапа: учитель подводит итог: «Индивидуальная работа показала, что главное — не просто назвать камеры сердца, а объяснить их значение. Осталось обобщить закономерность и вернуться к начальной гипотезе».
Этап 7. Обобщение, рефлексия и домашнее задание (8 мин)
Цель этапа: обобщить изученную закономерность, оценить достижение цели и определить содержание домашней работы.
Время | Действие учителя | Действие учеников |
|---|---|---|
3 мин | Учитель возвращается к проблемному вопросу и показывает на доске цепочку: «рыбы → земноводные → пресмыкающиеся → птицы и млекопитающие». «Сформулируйте общий вывод по модели: чем сложнее ..., тем ...». Затем предлагает приём «Снежный ком»: каждый пишет продолжение, пара выбирает лучший вариант, две пары объединяются и представляют итог. | Записывают и обсуждают вывод: «Чем сильнее разделены артериальная и венозная кровь, тем эффективнее снабжение тканей кислородом и тем выше возможности обмена веществ». |
2 мин | Учитель проводит рефлексию «Светофор»: «Зелёный — могу объяснить все пять типов; жёлтый — путаю один признак; красный — нужна помощь со схемой. Поднимите карточку и назовите один вопрос, который требует повторения». | Поднимают карточки, называют затруднение: «Путаю кровообращение земноводных и пресмыкающихся», «Нужно ещё раз разобрать путь крови у рыбы». |
3 мин | Учитель объясняет домашнее задание: «Выберите один из трёх уровней. В каждой работе обязательно используйте минимум четыре термина: сердце, круг кровообращения, артериальная кровь, венозная кровь. Дополнительный вариант можно оформить в виде цифровой схемы». | Записывают выбранный уровень и уточняют требования к объёму и способу представления результата. |
Завершение этапа: учитель подводит итог: «Сегодня вы проследили, как строение сердца связано с образом жизни позвоночных. Мы ответили на проблемный вопрос и доказали, что полное разделение крови повышает эффективность кровообращения. На следующем уроке применим эти знания к строению и работе сердца человека».
Критерии оценивания практической работы
- «5» — правильно определены все представленные типы кровообращения, заполнены все четыре критерия сравнительной таблицы, вывод об усложнении системы аргументирован минимум двумя биологическими признаками.
- «4» — правильно определены не менее четырёх типов, допущена одна неточность в таблице или объяснении, но связь между разделением крови и обменом веществ в целом раскрыта.
- «3» — правильно определены не менее трёх типов, указаны основные камеры сердца и круги кровообращения, однако объяснение смешения крови или его значения неполное.
- Ниже «3» — работа содержит менее трёх правильных определений или не показывает понимания связи между строением сердца и движением крови.
Рефлексия
Вопрос для ученика | Цель вопроса |
|---|---|
Что нового вы узнали о различиях кровообращения у позвоночных? | Выявление осознания ключевой предметной закономерности. |
Как по схеме определить, к какой группе относится животное? | Проверка сформированности алгоритма анализа схемы. |
Какой признак оказался самым трудным: камеры сердца, круги или смешение крови? | Выявление точек затруднения для последующей коррекции. |
Какое утверждение вы теперь можете доказать с помощью схемы? | Проверка перехода от воспроизведения фактов к аргументированному выводу. |
Завершающее слово учителя
«Сегодня мы увидели, что кровообращение позвоночных изменяется закономерно: от одного круга и двухкамерного сердца у рыб к двум кругам и полному разделению крови у птиц и млекопитающих. Важно не путать направление движения крови с её составом: артерии несут кровь от сердца, а вены — к сердцу. Если вы затрудняетесь, снова проследите путь крови по стрелкам на схеме. На следующем уроке мы рассмотрим, как эти общие закономерности проявляются в строении сердца человека».
Домашнее задание
Уровень | Что задать | Зачем |
|---|---|---|
Базовый (обязательный) | Составить сравнительную таблицу для рыб, земноводных, пресмыкающихся, птиц и млекопитающих по четырём критериям: камеры сердца, круги кровообращения, смешение крови, уровень обмена веществ. Под таблицей написать вывод из 3–4 предложений. | Закрепляет фактические признаки и умение делать обобщение; при проверке смотреть на точность терминов и соответствие вывода данным таблицы. |
Средний (повышающий) | Нарисовать и подписать схему движения крови у выбранного позвоночного животного, обозначив красным и синим цветом артериальную и венозную кровь, а также письменно объяснить два преимущества и одно ограничение данной системы. | Развивает работу с биологической моделью и причинно-следственное объяснение; проверять правильность направления стрелок и цветовых обозначений. |
Продвинутый (дополнительный) | Подготовить короткое цифровое сообщение или инфографику «Почему птицы и млекопитающие поддерживают постоянную температуру тела?»: сравнить их кровообращение с кровообращением земноводных, привести не менее трёх доказательств. | Формирует функциональную и цифровую грамотность, навыки отбора информации и аргументации; оценивать достоверность фактов, логику сравнения и самостоятельность вывода. |
Контрольные вопросы перед выходом: «Сколько камер в сердце рыбы?», «Почему у земноводных кровь частично смешивается?», «Какое преимущество даёт четырёхкамерное сердце?», «Что означает выражение “два круга кровообращения”?»
