Конспект уроку з біології в 9  класі

Будова, склад і властивості кісток

Автор: учитель біології та трудового навчання Богомолова Юлія Анатоліївна

Урок-казка

Тема уроку: Будова, склад і властивості кісток.
Мета уроку:
– продовжити формувати знання учнів про основні функції і особливості опорно-рухового апарату.

Завдання уроку :

• освітні: сформувати знання про склад і функції опорно – рухової  системи;  сформувати у учнів знання про особливості  хімічного  складу,  будову і  властивості кісток, функції опорно-рухової системи.
• розвивальні: розвивати уміння аналізувати, порівнювати,  робити висновки;  розвивати логічне мислення (встановлювати причинно- наслідкові зв’язки, підтверджуючи на цьому матеріалі залежність  властивостей об’єкту від його  складу і будови);
  виховні: виховувати почуття відповідальності за збереження свого  здоров’я, формувати  уявлення учнів про необхідність стежити за своєю осанкою і харчуванням.

Обладнання:  комп’ютер, презентація, плакати “Скелет людини”,  “Будова  кістки”; мікроскоп, готовий мікропрепарат

Хід уроку

Організаційний момент
Вчитель: Про існування кісток в нашому тілі знає кожен.

Схрещені кістки і череп – знак, що відлякує надмірно допитливих,- використовували пірати. У художній літературі також можна знайти опис  черепів і скелетів. Найчастіше вони вносять в оповідання атмосферу таємничості. Діє скелет і в казках. Старослов’янське слово «кощь» («кошть») означає «сухий». Від нього походить слово «кістка» і назва персонажа російських казок – Кощій Безсмертний. Таке ім’я йому відведено невипадково – кістки надовго «переживають» людину і часом зберігаються в землі тисячоліттями, майже не змінюючись.

(Під час розповіді вчителя звучить мелодія з кінофільму «Пірати Карибського моря»)

Сьогодні я пропоную вам здійснити подорож в казкове царство кісток.

«У деякому царстві, в опорно-руховій  країні жили – були кістки. Царство кісток було дуже велике, в ньому було більше ніж 220 кісток. Кістки жили дружно, захищали життєво важливі органи, надавали опору тілу.

А ось і самі кісточки. (виходять три  учениці – «кісточки» )

(матеріал «Будова кісток» дівчатка вивчають самостійно і розбирають його з учителем).

1 учениця – кісточка (бажано,  щоб хлопці продумали костюм для кісточки).

Я – кістка, зверху я покрита окістям – це тонкий шар щільної сполучної тканини, що зрослися з кісткою. В окісті проходять судини і нерви. Вони беруть участь у харчуванні кістки і утворенні нової кісткової тканини. Кістки можуть рости в довжину і товщину. У довжину вони ростуть за рахунок поділу клітин хряща, розташованих на її кінцях. На кінцях кістки є потовщення – це епіфізи. Моя кісткова тканина складається з клітин і міжклітинної речовини. Клітини, що утворюють кісткову тканину, мають відростки, за допомогою яких вони міцно-міцно з’єднуються один з одним. Глибше, за окістям, лежить щільна речовина, а під нею — губчаста речовина.

2 учениця – кісточка: Всі довгі кістки (стегнова, плечова та ін.) мають у своїй се­редній частині порожнину; тому їх можна порівняти з трубками. Міцна (компактна) речовина особливо добре розвинена в тих кістках і їх частинах, які виконують функції опору і руху. Наприклад, з компактної речовини побудовано тіло довгих трубчастих кісток. Кісткові пластинки мають циліндричну форму і наче  вставлені одна в одну. Така трубчаста будова компактної речовини надає кісткам більшу міцність і легкість.

3 учениця – кісточка: Губчаста речовина утворена безліччю кісткових пластинок, які розташовуються за напрямками максимального навантаження. Між пластинками розташовується червоний кістковий мозок, який є органом кровотворення – в ньому утворюються клітини крові. Порожнини довгих трубчастих кісток дорослих людей заповнені жовтим кістковим мозком, в якому містяться жирові клітини. Протягом життя людини співвідношення щільної і губчастої речовини кістки змінюється.

Вчитель: Як ви думаєте, кісткова тканина – жива чи ні?

Можлива відповідь: Жива, бо кістка росте.

Вчитель:Якою повинна бути кісткова тканина, щоб вона могла виконувати опорну і захисну функції?

Можлива відповідь: Повинна бути твердою і еластичною (тобто міцною).

Вчитель: А від чого, на вашу думку, залежить міцність кісткової тканини?

Можлива відповідь:: Від її складу.

Вчитель: Давайте поговоримо про хімічний склад кістки. Тобто, саме про ті фактори, які і роблять кістку міцною.

(Виходять два учні, які розповідають про неорганічні і органічні речовини кісток).

1 учень: Речовини, що входять до складу кістки, можна розділити на дві групи: органічні та неорганічні. Основну масу сухої кістки складають неорганічні речовини. (65 – 70%) Це головним чином солі фосфору і кальцію. Неорганічні сполуки надають кістці твердість, а органічні – пружність і еластичність.

2 учень: Кісткові клітини складаються з органічних речовин (30-35% сухої маси кістки). Органічні речовини в складі кісткової тканини –це білки, жири, вуглеводи. Від органічних речовин залежить еластичність і пружність кістки, а від мінеральних – твердість. Поєднання цих речовин забезпечує високу міцність кістки.

Вчитель: Робимо висновок: органічні та мінеральні речовини роблять кістку міцною, твердою і пружною. Крім того, міцність кістки забезпечується її структурою, розташуванням кісткових перекладин губчастої речовини у відповідності з напрямком сил тиску і розтягуванням. Кістки в 30 разів твердіші цегли і в 2,5 рази твердіші граніту. Кістка міцніша дуба. По міцності її можна порівняти з чавуном і бронзою.

Подумайте, як експериментально можна перевірити наші припущення.

Можлива відповідь:: Потрібно спробувати видалити з кістки неорганічні сполуки і поспостерігати за властивостями кістки. Потім з іншої кістки потрібно видалити органічні речовини і звернути увагу на властивості кістки, позбавленої органічних речовин.

Вчитель: Яким же чином видалити з кістки неорганічні речовини? Адже ми відзначили, що ці речовини повинні бути нерозчинними у воді?

Можлива відповідь: Але вони можуть бути розчинними в кислоті.

Вчитель: Вірно. Група моїх помічників два дні тому провела дослід. Його суть, а також результати вони вам зараз представлять.

ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНА ЧАСТИНА УРОКУ

Учень: Два дні тому ми помістили курячу кістку в 10% розчин соляної кислоти. Саме курячу кістку, тому що  вона дрібніша, ніж, наприклад, коров’яча, і на розчинення солей, що входять до її складу, буде потрібно менше і кислоти і часу. Кислоти впливають не тільки на неорганічні, а й на органічні сполуки, тому ми вибрали соляну кислоту, як кислоту більш м’якої дії, щоб її вплив на органічні речовини кісткової тканини був мінімальним. Отже, ми витягуємо кістку зі склянки з 10% розчином соляної кислоти, видаляємо залишки кислоти фільтрувальним папером і перевіряємо властивості кістки.

Вона може гнутися у всі сторони.

Вчитель: До якого ж висновку підводять нас результати експерименту?

Можлива відповідь: Органічні речовини надають кістці пружність і еластичність.

Вчитель: Тепер давайте вирішимо проблему, як видалити з кістки органічні речовини.

Можлива відповідь: Їх можна спалити.

Вчитель: Вірно, органіка прекрасно горить. Коли ми вивчали хімічний склад рослинного організму, то говорили, що залишки рослин (опале листя, сухі гілки, стебла та ін.) відмінно горять. На місці багаття завжди залишається попіл – це мінеральні солі (тобто неорганічні речовини), а всі органічні речовини згоряють. Зараз мої помічники спробують спалити курячу кістку на вогні до такої міри, щоб всі органічні речовини згоріли.

Учень: Ми закріплюємо кістку в затиску, запалюємо спиртівку і тримаємо кістку в найбільш гарячій ділянці полум’я. Про те, що горіння відбувається, можна судити по сильному різкому запаху.  Нарешті, кістка обвуглилася. Обвуглювання – вірна ознака того, що органічні речовини згоріли.

Вчитель: Дослідіть властивості кістки.

Учень: Вона тверда, але тендітна. Кришиться в руках.

Таким чином, ми підтвердили своє припущення про те, що органічні речовини (білки) надають кісткам пружність, а неорганічні (нерозчинні солі кальцію і магнію) надають кісткам твердість. Поєднання  твердості й еластичності надає кісткам міцність. Кістки витримують розтягнення майже так само, як чавун, а з опору на тиск, вони вдвічі перевершують граніт.

Вчитель: Необхідно ще знати пропорції органічних і неорганічних речовин. Тому що, якщо в кістках буде більше неорганічних речовин, то вони будуть твердими, але крихкими. А якщо буде надлишок органічних речовин, то кістки будуть занадто гнучкими. Природа, створюючи кістковий скелет, знайшла золоту середину (3: 1). Тому кістки людини досить міцні, щоб виконувати покладені на них функції.

Вчитель: А тепер, використовуючи знання, отримані на уроках біології та  свій життєвий досвід, спробуйте відповісти на наступне питання: склад кісткової тканини людини постійний протягом усього його життя чи змінюється? І якщо змінюється, то яким чином?

Можлива відповідь:  У дітей в кістках міститься більше органічних речовин. Їх кістки більш пружні і еластичні. З віком у кістках збільшується вміст солей. У старості кістки стають крихкими через те, що в них вміст неорганічних солей значно перевищує вміст еластичного компонента.

Вчитель: Вірно. Найбільш  еластичні кістки мають немовлята. Але чому природа зробила так, що новонароджені діти, при всій своїй беззахисності, ще й кісточки мають самі гнучкі, нетверді?

Можлива відповідь:: Органи, які знаходяться під захистом скелета, ростуть іноді значно швидше, ніж сам скелет. Наприклад, головний мозок. Якби кістки черепа були еластичними, то головний мозок не мав би можливості рости.

Вчитель: Як ви думаєте, чому лікарі не рекомендують мамам занадто рано ставити на ноги немовлят?

Можлива відповідь: Кісточки у них занадто гнучкі, і під вагою тіла вони можуть деформуватися.

Вчитель: А що зробить кістки дітей більш міцними?

Можлива відповідь: Білки, мінеральні  солі, вітаміни, які надійдуть в організм з їжею.

Вчитель: Вірно. Не випадково, мамам, які годують своїх дітей грудним молоком, лікарі радять вживати в їжу продукти багаті кальцієм, наприклад, сир. І дітям з 4-х місяців в раціон додають сир, молочно – кислі продукти.

Вчитель: Висновок про те, що склад кісток перебуває в тісній залежності від складу їжі, зробив ще великий російський анатом Лесгафт. У материнському молоці збалансовано вміст білків і мінеральних солей, вітамінів. Якщо цей баланс порушений, то кістки дітей стають м’якими, деформуються, ламаються. Всі ці ознаки відзначаються при захворюванні, яке називається рахіт. В його основі лежить недолік мінеральних солей в кістках. Солі не засвоюються через нестачу вітаміну D і сонячного світла.

Вчитель: Отже, для міцності скелета велике значення має співвідношення органічних і неорганічних речовин, що утворюють кісткову тканину. Але подумайте, чи можна стверджувати, що міцність кістки залежить тільки від її хімічного складу? Чи необхідно враховувати ще якісь чинники?

Можлива відповідь:: Не менше значення для забезпечення міцності кісток має будова кісткової тканини.

Вчитель: Все, про що ми зараз говорили, стосується молодих людей, у яких ще відбувається зростання організму. А у дорослих людей? Адже вони вже не ростуть. Значить, їх кісткова тканина вже мертва? А якщо станеться перелом?

Можлива відповідь:: Переломи у них зростаються.

Вчитель: Вірно. Зростання переломів також здійснює окістя. Крім того, кісткова тканина постійно руйнується спеціальними клітинами і утворюється знову. Цей процес відбувається протягом усього життя людини. За допомогою мічених атомів вчені встановили, що протягом року в людини двічі відбувається заміна речовини кістки.

Отже, кістка – складний живий орган, і для його життя необхідні певні умови харчування, руху. Якщо цих умов дотримуватися, то наші кістки будуть досить твердими, пружними і еластичними, тобто, досить міцними і зможуть виконувати покладені на них функції – опорну і захисну.

Вчитель: Ви згодні з таким висновком уроку?

А тепер я вам пропоную намалювати кістку і позначити на малюнку те, що вам запам’яталося сьогодні на уроці.

(Самостійна робота учнів).

На цьому наша казкова подорож закінчується. Давайте попрощаємося з нашими казковими кісточками, будемо берегти свої кісточки і піклуватися про свою опорно-рухову систему.