Дыхание человека: органы, газообмен, регуляция и охрана дыхательной системы
Цели и задачи
- Цель: к концу урока объяснить взаимосвязь строения органов дыхания и их функций, описать механизм газообмена и дыхательных движений, а также применить знания для решения учебных и жизненных ситуаций.
- Сформировать представление о дыхании как совокупности процессов поступления кислорода, газообмена и удаления углекислого газа.
- Научиться устанавливать соответствие между отделами дыхательной системы, особенностями их строения и выполняемыми функциями.
- Закрепить умение объяснять газообмен в лёгких и тканях, механизм вдоха и выдоха, роль нервной и гуморальной регуляции.
- Развивать ответственное отношение к профилактике воздушно-капельных инфекций, отказу от курения и оказанию первой помощи при нарушении дыхания.
Планируемые результаты
Личностные
- Осознавать ценность нормального дыхания и личную ответственность за сохранение здоровья дыхательной системы.
- Формировать критическое отношение к табакокурению, употреблению наркотических и психотропных веществ.
- Проявлять готовность соблюдать правила профилактики воздушно-капельных инфекций и безопасного поведения.
- Понимать социальную значимость навыков первой помощи и ответственного поведения в чрезвычайной ситуации.
Метапредметные
- Извлекать информацию из схемы дыхательной системы, таблицы и учебного текста, преобразовывать её в последовательный алгоритм.
- Устанавливать причинно-следственные связи между строением альвеол и эффективностью газообмена.
- Работать в паре, аргументировать ответ и корректно оценивать решение одноклассника.
- Планировать действия при учебной ситуации, связанной с нарушением дыхания, и осуществлять самопроверку по критериям.
Предметные
- Знать отделы дыхательной системы: носовую полость, глотку, гортань, трахею, бронхи и лёгкие.
- Уметь объяснять, что газообмен в лёгких и тканях происходит благодаря диффузии по градиенту концентрации газов.
- Уметь описывать роль диафрагмы и межрёберных мышц в механизмах вдоха и выдоха.
- Знать понятия «жизненная ёмкость лёгких», «дыхательный объём», «альвеолы», «реанимация» и правила профилактики воздушно-капельных инфекций.
- Уметь применять алгоритм вызова экстренной помощи и базовой оценки состояния пострадавшего без выполнения рискованных действий без подготовки.
Универсальные учебные действия (УУД)
Личностные УУД
- Осознают личную значимость сохранения дыхательного здоровья.
- Оценивают последствия курения, употребления психоактивных веществ и загрязнения воздуха.
- Проявляют готовность помогать человеку в пределах своих знаний и не подвергать опасности себя.
- Связывают изучение темы с профессиональным самоопределением в медицинской, биологической и экологической сферах.
Регулятивные УУД
- Формулируют цель работы с учебной схемой и планируют последовательность действий.
- Сверяют ответы с эталоном и находят ошибки в объяснении газообмена.
- Оценивают степень понимания материала с помощью сигнала «светофор».
- Корректируют неполный ответ после обсуждения в паре.
Познавательные УУД
- Сравнивают состав вдыхаемого и выдыхаемого воздуха.
- Устанавливают соответствие между отделами дыхательной системы и их функциями.
- Анализируют схему движения воздуха и модель вдоха и выдоха.
- Используют биологические термины при объяснении процессов диффузии и регуляции дыхания.
Коммуникативные УУД
- Распределяют роли в парной и групповой работе.
- Формулируют полный ответ на вопрос в формате ОГЭ.
- Аргументируют позицию по вопросу профилактики инфекций и вреда курения.
- Слушают партнёра, задают уточняющие вопросы и договариваются о едином ответе.
Подготовка учителя к уроку
- Подготовить презентацию со схемами дыхательной системы, альвеолы, газообмена, вдоха и выдоха, а также с таблицей состава вдыхаемого и выдыхаемого воздуха.
- Распечатать на каждого ученика маршрутный лист с заданиями трёх уровней и мини-тестом в формате ОГЭ.
- Распечатать на каждую пару карточку «Отдел дыхательной системы — строение — функция».
- Подготовить на каждую группу лист с ситуацией по профилактике инфекций или первой помощи при нарушении дыхания.
- Вывесить на доску схему: «Вдох: объём грудной клетки увеличивается — давление уменьшается — воздух входит» и аналогичную схему для выдоха.
- Подготовить карточки зелёного, жёлтого и красного цвета для приёма «Светофор».
- Подготовить секундомер или таймер, проектор, компьютер и интерактивную доску.
- Подготовить безопасную модель лёгких из пластиковой бутылки, двух воздушных шариков и резиновой мембраны либо демонстрационную анимацию.
- Подготовить манекен для отработки реанимационных действий; если манекена нет, использовать только словесную тренировку алгоритма без выполнения компрессий.
Ход урока
Этап 1. Организационный момент и мотивация (3 мин)
Цель этапа: включить учащихся в работу и показать практическую значимость темы.
Время | Действие учителя | Действие учеников |
|---|---|---|
1 мин | Учитель приветствует класс: "Здравствуйте, ребята. Проверьте, всё ли готово к работе: тетрадь, ручка, маршрутный лист. Сегодня мы будем не просто повторять строение дыхательной системы, а разберём, почему человек может сделать вдох, как кислород попадает в кровь и что нужно делать при угрозе остановки дыхания." | Проверяют оборудование, записывают дату и тему урока. |
2 мин | Учитель показывает на экране короткую схему: человек после физической нагрузки дышит чаще. "Почему после бега дыхание учащается? Почему нельзя курить и считать, что лёгкие полностью восстановятся сами? Какие знания помогут действовать при нарушении дыхания? В конце урока мы вернёмся к этим вопросам." | В приёме «Подумай — обсуди в паре — поделись» формулируют предположения: "организму нужно больше кислорода", "образуется больше углекислого газа", "дыхание регулируется нервной системой". |
Завершение этапа: учитель подводит итог: "Мы увидели, что дыхание связано и с физической нагрузкой, и со здоровьем, и с безопасностью. Сначала восстановим опорные знания, а затем объясним эти явления научно."
Этап 2. Актуализация знаний и проверка домашней подготовки (5 мин)
Цель этапа: актуализировать знания о клеточном дыхании, газах и строении организма.
Время | Действие учителя | Действие учеников |
|---|---|---|
2 мин | Учитель демонстрирует на экране три утверждения: "Кислород необходим клеткам для получения энергии; углекислый газ образуется в клетках; кровь переносит газы". "Поднимите зелёную карточку, если утверждение верно, красную — если неверно. Объясните один выбранный ответ." | Отмечают верные утверждения и объясняют: "кислород участвует в клеточном дыхании", "углекислый газ удаляется из клеток". |
3 мин | Учитель раздаёт карточку с отделами дыхательной системы. "Расположите органы в направлении движения воздуха: лёгкие, носовая полость, бронхи, трахея, гортань. Назовите функцию носовой полости и трахеи." | В парах выстраивают последовательность: носовая полость — глотка — гортань — трахея — бронхи — лёгкие; отвечают: "очищение, согревание и увлажнение воздуха; проведение воздуха". |
Завершение этапа: учитель подводит итог: "Последовательность движения воздуха вы восстановили. Теперь выясним, какие особенности лёгких делают газообмен быстрым и почему одного знания названий органов недостаточно для объяснения дыхания."
Этап 3. Постановка проблемы и целеполагание (3 мин)
Цель этапа: сформулировать учебную проблему и план изучения материала.
Время | Действие учителя | Действие учеников |
|---|---|---|
1 мин | Учитель показывает две схемы: крупный кровеносный сосуд и альвеолу. "Кровь должна получить кислород, хотя между воздухом и кровью нет прямого соединения. Как это возможно? Какая особенность строения лёгких обеспечивает этот процесс?" | Формулируют проблему: "газы должны пройти через тонкую стенку", "нужна большая поверхность соприкосновения". |
2 мин | Учитель записывает на доске план: 1) органы дыхания; 2) строение альвеол; 3) газообмен; 4) дыхательные движения и регуляция; 5) профилактика и первая помощь. "Сформулируйте цель урока одним предложением и отметьте в маршрутном листе, что уже знаете." | Записывают цель: "объяснить, как строение и работа органов дыхания обеспечивают газообмен"; отмечают известное и неизвестное. |
Посмотрите план целиком
Зарегистрируйтесь — и откройте план урока по этой теме полностью: цели, ход урока и рефлексия по ФГОС.
Завершение этапа: учитель подводит итог: "У нас появился план исследования. Двигаемся от строения к функции, а затем применим знания к вопросам здоровья и первой помощи."
Этап 4. Открытие нового знания: органы дыхания, газообмен и механизмы дыхания (12 мин)
Цель этапа: сформировать целостное представление о строении дыхательной системы, газообмене и дыхательных движениях.
Время | Действие учителя | Действие учеников |
|---|---|---|
4 мин | Учитель выводит на экран схему дыхательной системы. "Рассмотрите путь воздуха. Носовая полость очищает, согревает и увлажняет воздух; гортань проводит воздух и участвует в образовании голоса; трахея и бронхи проводят воздух; лёгкие содержат альвеолы. Почему трахея укреплена хрящевыми кольцами? Почему бронхи многократно ветвятся?" | По схеме называют органы и функции, формулируют ответы: "кольца не дают трахее спадаться", "ветвление доставляет воздух к многочисленным участкам лёгких". |
4 мин | Учитель увеличивает изображение альвеолы: "Стена альвеолы тонкая, альвеол много, они оплетены капиллярами. В лёгких кислород диффундирует из воздуха в кровь, а углекислый газ — из крови в альвеолярный воздух. В тканях направление обратное. Составьте стрелочную схему газообмена." | Записывают и проговаривают: "альвеолярный воздух → кислород → кровь → ткани" и "ткани → углекислый газ → кровь → альвеолы". |
4 мин | Учитель демонстрирует модель лёгких. "При опускании мембраны объём пространства увеличивается, давление уменьшается, воздух входит — это вдох. При поднятии мембраны объём уменьшается, давление увеличивается, воздух выходит — это выдох. Какую роль выполняют диафрагма и межрёберные мышцы?" | Наблюдают модель, объясняют: "диафрагма при вдохе сокращается и опускается, при выдохе расслабляется и поднимается; межрёберные мышцы изменяют положение рёбер". |
Запись в тетрадях
- Газообмен в лёгких: кислород диффундирует из альвеол в кровь, углекислый газ — из крови в альвеолы.
- Газообмен в тканях: кислород переходит из крови в клетки, углекислый газ — из клеток в кровь.
- Вдох: объём грудной клетки увеличивается, давление в лёгких уменьшается, воздух входит. Выдох: объём уменьшается, давление увеличивается, воздух выходит.
- Жизненная ёмкость лёгких — максимальный объём воздуха, который человек может выдохнуть после максимального вдоха.
Завершение этапа: учитель подводит итог: "Мы связали три уровня: строение альвеол обеспечивает газообмен, работа мышц обеспечивает вентиляцию лёгких, а изменение состава крови регулирует частоту дыхания. Теперь проверим это на конкретных заданиях."
Этап 5. Физкультминутка и первичное закрепление (5 мин)
Цель этапа: закрепить механизм дыхательных движений и снять статическое напряжение.
Время | Действие учителя | Действие учеников |
|---|---|---|
2 мин | Учитель проводит безопасную физкультминутку: "Сядьте прямо. На счёт один медленно вдохните через нос, на два-три поднимите руки, на четыре медленно выдохните через рот и опустите руки. Не задерживайте дыхание и выполняйте движение без усилия." | Выполняют два спокойных цикла вдоха и выдоха, наблюдают, как меняется движение грудной клетки. |
3 мин | Учитель организует игру «Биологический светофор». "Я называю ситуацию, а вы показываете зелёную карточку, если она соответствует вдоху, жёлтую — если выдоху, красную — если утверждение ошибочно: диафрагма сокращается и опускается; объём грудной клетки уменьшается; давление в лёгких снижается; воздух выходит из лёгких." | Показывают карточки и объясняют ответы: зелёная — для сокращения и опускания диафрагмы; жёлтая — для уменьшения объёма; зелёная — для снижения давления; жёлтая — для выхода воздуха. |
Завершение этапа: учитель подводит итог: "Дыхательное движение можно объяснить изменением объёма и давления, а не только движением грудной клетки. Сейчас каждый проверит, умеет ли самостоятельно применять этот алгоритм."
Этап 6. Самостоятельная работа с ИКТ и самопроверкой (10 мин)
Цель этапа: проверить усвоение основных понятий и подготовить учащихся к заданиям в формате ОГЭ.
Время | Действие учителя | Действие учеников |
|---|---|---|
6 мин | Учитель предлагает интерактивный мини-тест на экране или в электронной форме: "Выполните задания индивидуально. Определите последовательность органов дыхания, выберите признак альвеол, установите соответствие между процессом и направлением движения газа, объясните причину учащения дыхания после нагрузки." | Индивидуально выполняют четыре задания: расставляют органы по порядку, выбирают тонкую стенку и сеть капилляров как признаки альвеол, устанавливают направления диффузии, записывают роль углекислого газа в регуляции дыхания. |
2 мин | Учитель выводит эталон ответов: "Сверьте ответы, поставьте знак плюс рядом с верным решением. Ошибку не стирайте: подчеркните место, где нарушена логика, и исправьте её." | Проводят самопроверку и исправляют ошибки. |
2 мин | Учитель предлагает задания трёх уровней: "Минимум: подпишите органы на схеме. Базовый уровень: объясните газообмен в двух местах. Повышенный уровень: ответьте, почему курение снижает эффективность газообмена. Выберите уровень, но базовое задание выполняют все." | Выбирают уровень, решают задание и формулируют ответ: "дым повреждает реснички, ухудшает очищение воздуха, а угарный газ снижает перенос кислорода гемоглобином". |
Эталон решения
1) Воздух проходит через носовую полость, глотку, гортань, трахею, бронхи и бронхиолы к альвеолам. 2) В альвеолах кислород движется по градиенту концентрации в кровь, а углекислый газ — в обратном направлении. 3) При физической нагрузке клетки образуют больше углекислого газа; его повышение возбуждает дыхательный центр, поэтому дыхание становится более частым и глубоким.
Завершение этапа: учитель подводит итог: "Вы проверили себя в формате, близком к заданиям ОГЭ. Ошибка в одном звене часто приводит к ошибке во всём объяснении, поэтому всегда начинайте с последовательности процесса и его причины."
Этап 7. Профилактика, первая помощь и рефлексия (7 мин)
Цель этапа: применить знания о дыхании к профилактике заболеваний, охране воздуха и безопасному алгоритму первой помощи.
Время | Действие учителя | Действие учеников |
|---|---|---|
3 мин | Учитель раздаёт группам ситуации: "В классе ученик резко закашлялся; в помещении душно; у человека отсутствует сознание и нет нормального дыхания. Обсудите: как предупредить инфекцию, как улучшить качество воздуха, какие первые действия безопасны? Помните: сначала оценить безопасность, обратиться за помощью и вызвать экстренные службы." | В группах составляют алгоритмы: прикрывать рот и нос при кашле, проветривать, мыть руки, использовать маску по ситуации; при отсутствии сознания и нормального дыхания — вызвать 112/103, попросить принести автоматический наружный дефибриллятор, начать базовую сердечно-лёгочную реанимацию только по обученному алгоритму и под руководством диспетчера. |
2 мин | Учитель уточняет: "Почему нельзя давать пострадавшему лекарства или воду без необходимости? Почему нельзя проводить реанимационные действия в опасной зоне? Как курение и загрязнение воздуха влияют на дыхательную систему?" | Отвечают: "можно ухудшить состояние или вызвать аспирацию", "сначала нужна безопасность", "повреждаются дыхательные пути, снижается доставка кислорода". |
2 мин | Учитель проводит рефлексию «Билет на выход»: "Запишите три коротких ответа: одно строение альвеол, обеспечивающее газообмен; одно различие вдоха и выдоха; одно правило охраны дыхательной системы. Рядом поставьте цвет светофора: зелёный — могу объяснить, жёлтый — нужна тренировка, красный — нужна помощь." | Заполняют билет на выход и сдают его учителю, фиксируют личный уровень понимания. |
Завершение этапа: учитель подводит итог: "Сегодня вы объяснили, как воздух достигает альвеол, как газы переходят между лёгкими, кровью и тканями, и как регулируется дыхание. Вы также определили правила профилактики и безопасные первые действия при нарушении дыхания."
Критерии оценивания практической работы
- «5» — верно выполнены все задания маршрутного листа, правильно объяснены оба направления газообмена, механизм вдоха и выдоха, а в ситуационной задаче назван безопасный алгоритм обращения за экстренной помощью.
- «4» — выполнено не менее 80% заданий, допущена одна неточность в объяснении строения или регуляции дыхания, алгоритм профилактики и первой помощи в целом верен.
- «3» — выполнено не менее 60% заданий, названы органы дыхания и основные направления газообмена, но объяснение механизма дыхательных движений требует коррекции.
Рефлексия
Вопрос для ученика | Цель вопроса |
|---|---|
Что нового вы узнали о связи строения альвеол и газообмена? | Выявление понимания причинно-следственной связи между строением и функцией. |
Как объяснить вдох через изменение объёма и давления? | Проверка усвоения механизма дыхательных движений. |
Какое задание оказалось самым сложным и почему? | Выявление точек затруднения и планирование коррекции. |
Какое правило охраны дыхательной системы вы готовы применять ежедневно? | Осмысление личной ответственности за здоровье и профилактику заболеваний. |
Завершающее слово учителя
"Сегодня мы увидели, что дыхание — это не только вдох и выдох, а согласованная работа дыхательных органов, крови, тканей и нервной системы. Типичная ошибка — объяснять газообмен только движением воздуха, забывая о диффузии через тонкие стенки альвеол. Важно также помнить, что профилактика инфекций, отказ от курения и безопасная первая помощь зависят от конкретных действий человека. На следующем уроке мы подробнее разберём показатели работы дыхательной системы и способы их оценки."
Домашнее задание
Уровень | Что задать | Зачем |
|---|---|---|
Базовый (обязательный) | Составить схему дыхательной системы и подписать функции шести основных отделов. Письменно объяснить газообмен в лёгких и тканях и механизм вдоха. | Закрепляет последовательность движения воздуха, направления диффузии и причинно-следственную связь между объёмом грудной клетки и давлением. |
Средний (повышающий) | Выполнить 4–5 заданий в формате ОГЭ на установление соответствия, последовательности и выбор верных утверждений по теме дыхания; составить памятку из пяти правил профилактики воздушно-капельных инфекций. | Тренирует работу с биологической информацией и применение знаний в экзаменационном формате. |
Продвинутый (дополнительный) | Подготовить мини-исследование на одну страницу: сравнить дыхание в покое и после умеренной нагрузки, описать изменение частоты дыхания и объяснить его с позиции регуляции. Не выполнять задержки дыхания и нагрузку при плохом самочувствии. | Развивает умение наблюдать, фиксировать данные и объяснять их на основе роли углекислого газа и потребности тканей в кислороде. |
Контрольные вопросы перед выходом: «Какие органы образуют дыхательную систему? Почему альвеолы удобны для газообмена? Что происходит с диафрагмой при вдохе? Как предупредить воздушно-капельную инфекцию? Какое первое действие необходимо при отсутствии сознания и нормального дыхания?»
