Кости: химический состав, строение и типы. Практическая работа «Исследование свойств кости»
Цели и задачи
- Цель: изучить макроскопическое строение и химический состав костей, экспериментально подтвердив влияние органических и неорганических веществ на их физические свойства к концу урока.
- Образовательная задача: сформировать знания о типах костей, их химическом составе (оссеин, минеральные соли) и микроскопическом строении (остеоны).
- Развивающая задача: развивать навыки экспериментальной деятельности, умение анализировать результаты и устанавливать причинно-следственные связи между составом и свойствами.
- Воспитательная задача: способствовать формированию ответственного отношения к своему здоровью через понимание процессов формирования скелета.
- Подготовка к ОГЭ: отработать навык распознавания типов костей и механизмов изменения их состава (задание №12, №24).
Планируемые результаты
Личностные
- Формирование научного мировоззрения на основе биологических знаний.
- Понимание ценности здорового образа жизни для сохранения прочности скелета.
- Развитие навыков самоорганизации при выполнении практической работы.
Метапредметные
- Познавательные: умение работать с текстом учебника, выделять главное, проводить сравнение, оформлять результаты эксперимента в виде выводов.
- Регулятивные: планирование хода эксперимента, соотнесение своих действий с эталоном, коррекция результатов.
- Коммуникативные: умение работать в группе, аргументировать свою позицию при обсуждении результатов опыта.
Предметные
- Знать химический состав кости (органические и неорганические вещества).
- Уметь классифицировать кости по форме и строению (трубчатые, губчатые, плоские, смешанные).
- Владеть навыком описания свойств декальцинированной и прокаленной кости.
Универсальные учебные действия (УУД)
Личностные УУД
- Установление связи между целью учебной деятельности и ее мотивом (подготовка к ОГЭ, понимание работы собственного тела).
Регулятивные УУД
- Целеполагание как постановка учебной задачи на основе соотнесения того, что уже известно, и того, что еще неизвестно.
Познавательные УУД
- Поиск и выделение необходимой информации; синтез как составление целого из частей.
Коммуникативные УУД
- Инициативное сотрудничество в поиске и сборе информации; умение выражать свои мысли.
Подготовка учителя к уроку
- Подготовить образцы костей для практической работы: декальцинированная кость (выдержанная в 10% растворе HCl) и прокаленная кость (на каждую парту).
- Распечатать инструктивные карты для практической работы — 15 шт. (на парту).
- Подготовить слайд-презентацию с микрофотографиями остеонов и типами костей.
- Открыть учебник (автор Пасечник или др.) на параграфе «Скелет. Строение костей».
- Подготовить карточки с заданиями формата ОГЭ для этапа закрепления.
Ход урока
Этап 1. Организационный момент и мотивация (3 мин)
Цель этапа: психологически настроить учащихся на работу, создать условия для возникновения внутренней потребности включения в учебную деятельность.
Время | Действие учителя | Действие учеников |
|---|---|---|
1 мин | "Здравствуйте, девятиклассники! Сегодня на уроке мы приступаем к изучению одной из самых совершенных инженерных конструкций природы. Проверьте, всё ли у вас на столах: учебник, тетрадь, ручка и лабораторное оборудование." | Приветствуют учителя, проверяют наличие необходимых принадлежностей. |
2 мин | "Знаете ли вы, что бедренная кость человека в вертикальном положении выдерживает нагрузку в 1500 кг? Это как вес небольшого автомобиля. При этом кость в несколько раз легче стали и прочнее бетона. Как вы думаете, благодаря чему достигается такое сочетание легкости, прочности и упругости?" Учитель использует прием "Крючок" (межпредметная связь с физикой). | Выдвигают предположения: "Особое строение", "Химические вещества в составе", "Пустоты внутри". Фиксируют внимание на противоречии: твердое, но не хрупкое. |
Завершение этапа: учитель подводит итог: "Ваши догадки верны. Чтобы понять этот секрет, нам нужно заглянуть внутрь кости и изучить её 'рецепт'. Запишите тему урока: 'Кости, их химический состав, строение и типы'."
Этап 2. Актуализация знаний и постановка проблемы (5 мин)
Цель этапа: актуализировать знания о функциях скелета и выявить дефицит знаний о внутреннем строении.
Время | Действие учителя | Действие учеников |
|---|---|---|
3 мин | "Давайте вспомним из курса 8 класса: какие функции выполняет скелет?" Учитель фиксирует ответы на доске в виде кластера. "А теперь посмотрите на задание №12 из демоверсии ОГЭ. Здесь нужно соотнести тип кости и её название. Можем ли мы сейчас безошибочно это сделать?" | Отвечают: "Опорная, защитная, кроветворная, участие в обмене минералов". Рассматривают задание ОГЭ, осознают, что не знают классификацию костей. |
2 мин | "Итак, наша задача сегодня: 1. Разобраться в химическом составе. 2. Изучить микро- и макростроение. 3. Научиться различать типы костей. Это поможет нам не только на экзамене, но и в понимании того, почему у детей кости гибкие, а у пожилых — хрупкие." | Формулируют задачи урока вместе с учителем, записывают план в тетрадь. |
Посмотрите план целиком
Зарегистрируйтесь — и откройте план урока по этой теме полностью: цели, ход урока и рефлексия по ФГОС.
Завершение этапа: учитель подводит итог: "Начнем с фундамента — с того, из чего кость построена."
Этап 3. Открытие нового знания: теория (10 мин)
Цель этапа: изучить строение и типы костей, используя учебник как основной источник информации.
Время | Действие учителя | Действие учеников |
|---|---|---|
5 мин | "Откройте учебник на странице с темой 'Строение костей'. Используем прием 'Инсерт'. Читаем текст и ставим пометки: 'V' — знал, '+' — новое, '?' — хочу спросить. Обратите внимание на термин 'остеон'. Что это такое?" | Читают текст, делают пометки карандашом. Отвечают: "Остеон — это структурная единица кости, система костных пластинок, расположенных концентрически вокруг канала с сосудами и нервами". |
5 мин | "Посмотрите на слайд. Перед вами классификация костей. Зарисуйте в тетрадь схему 'Типы костей' и приведите по 2 примера для каждого типа, пользуясь рисунками в учебнике. Какие кости мы назовем трубчатыми, а какие — плоскими?" | Заполняют схему в тетради. Записывают: "Трубчатые: бедренная, плечевая. Плоские: лопатка, кости черепа. Губчатые: позвонки, кости запястья. Смешанные: нижняя челюсть". |
Запись в тетрадях
- Остеон — единица костной ткани.
- Надкостница — наружный слой (рост в толщину, питание).
- Компактное вещество (плотное) и губчатое вещество (ячеистое).
- Классификация: трубчатые, губчатые, плоские, смешанные.
Завершение этапа: учитель подводит итог: "Мы изучили форму и структуру. Но почему кость обладает такими разными свойствами? Переходим к практике."
Этап 4. Практическая работа «Исследование свойств кости» (15 мин)
Цель этапа: экспериментальным путем доказать роль органических и неорганических веществ в обеспечении физических свойств кости.
Время | Действие учителя | Действие учеников |
|---|---|---|
2 мин | "У вас на столах в чашках Петри лежат два образца кости. Образец №1 был выдержан в соляной кислоте несколько суток. Образец №2 был прокален на огне. Вспомните химию: что делает кислота с солями кальция? А что происходит с органикой при горении?" | Вспоминают: "Кислота растворяет соли (неорганику). При горении органика обугливается и исчезает". |
10 мин | "Проведите исследование. Попробуйте согнуть образец №1. Попробуйте аккуратно надавить на образец №2. Результаты занесите в таблицу в инструктивной карте. Сделайте вывод: какое вещество отвечает за твердость, а какое — за упругость?" | Работают в парах. Сгибают декальцинированную кость (она гнется как резина). Пытаются надавить на прокаленную (она рассыпается в порошок). Заполняют таблицу, формулируют выводы. |
3 мин | "Давайте обсудим: почему кости пожилых людей чаще ломаются? Каких веществ в них становится больше, а каких — меньше?" | Делают вывод: "С возрастом доля органики (оссеина) уменьшается, а доля минеральных солей растет, поэтому кости становятся хрупкими". |
Эталон вывода для практической работы
Кость состоит из органических веществ (оссеин), которые придают ей упругость и гибкость, и неорганических веществ (соли кальция, фосфора, магния), которые обеспечивают твердость и прочность. Сочетание этих веществ делает кость надежной опорой.
Завершение этапа: учитель подводит итог: "Мы увидели химию в действии. Теперь проверим, как эти знания помогут нам решить задачи ОГЭ."
Этап 5. Первичное закрепление и дифференцированная работа (7 мин)
Цель этапа: закрепить материал через решение задач разного уровня сложности.
Время | Действие учителя | Действие учеников |
|---|---|---|
5 мин | "Предлагаю вам задания на выбор. Уровень А (базовый): тест на типы костей. Уровень Б (повышенный): задача-кейс о рахите и нехватке витамина D. Уровень В (высокий): вопрос из ОГЭ части 2 о том, почему кость, лишенная неорганических веществ, завязывается в узел." | Выбирают уровень сложности и решают задания в тетрадях. |
2 мин | "Проверьте свои ответы по эталону на слайде. Поднимите руку те, кто выбрал уровень В и справился." | Проводят самопроверку, сигнализируют о результатах. |
Завершение этапа: учитель подводит итог: "Вижу, что большинство разобралось с составом и строением. Это отличный результат для подготовки к экзамену."
Этап 6. Рефлексия и домашнее задание (5 мин)
Цель этапа: подвести итоги урока, оценить уровень достижения целей и дать инструкции по ДЗ.
Время | Действие учителя | Действие учеников |
|---|---|---|
3 мин | "Давайте вернемся к нашему кластеру на доске. Всё ли мы изучили? Проведем рефлексию 'Билет на выход'. Напишите на листочке одно предложение: что самого важного вы узнали о костях сегодня." | Заполняют 'билеты на выход', сдают учителю. Оценивают свою работу на уроке. |
2 мин | "Запишите домашнее задание. Оно также разделено по уровням. Обратите внимание на творческое задание для желающих." | Записывают ДЗ в дневники, задают уточняющие вопросы. |
Критерии оценивания практической работы
- "5" — Таблица заполнена полностью и верно, описаны свойства обоих образцов, вывод содержит информацию о роли и органических, и неорганических веществ.
- "4" — Таблица заполнена верно, но в выводе допущена неточность или не указана связь между веществом и конкретным свойством (упругость/твердость).
- "3" — Описаны свойства только одного образца, вывод отсутствует или сформулирован неверно.
Рефлексия
Вопрос для ученика | Цель вопроса |
|---|---|
Какой эксперимент сегодня был самым наглядным? | Выявление эмоционального отклика и наиболее запомнившегося блока. |
Сможете ли вы теперь отличить лопатку от плечевой кости по классификации? | Проверка усвоения предметного навыка (классификация). |
В чем секрет прочности кости? | Обобщение главного смысла урока (единство состава и структуры). |
Завершающее слово учителя
"Сегодня мы убедились, что природа — гениальный химик и архитектор. Кость — это живой орган, который постоянно обновляется и реагирует на наши нагрузки. Помните, что прочность вашего скелета закладывается именно сейчас, в подростковом возрасте. На следующем уроке мы узнаем, как кости соединяются друг с другом, образуя подвижный скелет. Всем спасибо за работу!"
Домашнее задание
Уровень сложности | Задания | Описание |
|---|---|---|
Базовый (обязательный) | Параграф учебника, вопросы 1-5 после него. | Прочитать текст, устно ответить на вопросы на проверку понимания. |
Средний (повышающий) | Решить 5 заданий по теме 'Скелет' в системе 'Решу ОГЭ'. | Отработка навыка решения тестовых задач экзаменационного типа. |
Продвинутый (дополнительный) | Мини-исследование: 'Почему птичьи кости легче человеческих?' | Подготовить краткое сообщение или схему о связи строения костей птиц с полетом (межпредметные связи). |