Задания, направленные на развитие функциональной грамотности обучающихся на уроке биологии в 9 классе по теме «Атмосфера. Дыхание человека»
методическая разработка по биологии (9 класс)

Методическая разработка заданий, направленных на развитие функциональной грамотности обучающихся

на уроке биологии в 9 классе

по теме «Атмосфера. Дыхание человека».

Автор: Блинникова Татьяна Геннадьевна, учитель биологии МБОУ «Кисловская СОШ» Томского района.

Введение.

Данный модуль рекомендуется использовать на уроках биологии в 9 классах при изучении темы «Дыхание человека» в соответствии с примерной рабочей программой составленной на основе обновленного ФГОС ООО от 2021 года. А также для актуализации знаний по курсу географии 7 класса по теме «Атмосфера» и по курсу химии 8 класса по теме «Вещества». Задания направлены на формирование у обучающихся компетенций в области естественнонаучной грамотности. Кроме этого позволяет овладеть навыками в области проектирования действий, направленных на решение проблемных учебных задач, предложенных в ситуациях, приближенных к реальным.

Новизна данного комплекса заданий заключается в формировании у учащихся межпредметных и метапредметных навыков, а также наличие в ней воспитательного компонента, позволяющего формировать бережное отношение к ресурсам России и чувства ответственности перед своим государством.

Модуль основывается на:

- вводном кейсе, необходимом для введения обучающегося в тематику модуля и выполнения первых четырех заданий;

- комплексе заданий, для решения которых информация содержится в текстах, рисунках и таблицах, размещенных в рамках модуля. Также их выполнение может основываться на знаниях, полученных обучающимися ранее.

Вводный кейс. Атмосфера. Дыхание человека.

Атмосфера играет важную роль во всех природных процессах. Она служит надежной защитой от вредных космических излучений. Воздух атмосферы является одним из основных жизненно важных элементов окружающей среды, её животворным источником. В настоящее время атмосфера Земли состоит в основном из газов и различных примесей (пыль, капли воды, кристаллы льда, морские соли, продукты горения).  Концентрация газов, составляющих атмосферу, практически постоянна, за исключением воды и углекислого газа, концентрация которого растет с середины XX века.

Когда мы появляемся на свет, первое, что мы делаем, - это вдох. Жизнь человека полностью зависит от дыхания, от воздуха.

Дыхание — это физиологический процесс, обеспечивающий нормальное течение обмена веществ и энергии живых организмов и способствующий поддержанию гомеостаза (постоянства внутренней среды), получая из окружающей среды кислород (О2) и отводя в окружающую среду в газообразном состоянии некоторую часть продуктов метаболизма организма (СО2, H2O и другие). В процессе дыхания богатые химической энергией вещества (глюкоза), принадлежащие организму, окисляются до бедных энергией конечных продуктов (диоксида углерода и воды), используя для этого молекулярный кислород. 

В сутки человек в среднем потребляет кислород из двадцати килограммов воздуха. При этом состав вдыхаемого и выдыхаемого воздуха отличается (таблица 1), что подтверждает участие кислорода в физиологических процессах, идущих в организме человека.

Таблица 1 – Состав вдыхаемого и выдыхаемого воздуха

Весь процесс дыхания можно разделить на три основных этапа:

1. лёгочное (внешнее) дыхание: газообмен в капиллярах лёгочных пузырьков;

2. транспорт газов кровью – кислорода из легких в ткани и органы, а углекислого газа из тканей в легкие для удаления из организма;

3. тканевое дыхание - газообмен в тканях, в результате чего кислород используется для синтеза АТФ (в связях, этого химического соединения, заключена энергия, которая высвобождается, при разрыве этих связей), в результате образуется углекислый газ и вода.

Процесс дыхания в организме осуществляется за счет органов дыхания, к которым относятся: воздухоносные пути и легкие.

В составе атмосферного воздуха присутствуют вредные (загрязняющие) вещества — химические или биологические вещества либо смесь таких веществ, которые в определенных концентрациях оказывают вредное воздействие на здоровье человека и окружающую среду. Одним из способов поступления вредных (загрязняющих) веществ в атмосферный воздух является антропогенное воздействие, т. е. выбросы осуществляются в результате каких-либо технологических процессов посредством стационарных и передвижных источников.

Циркуляция атмосферы оказывает влияние на концентрацию загрязняющих веществ в воздухе. Антициклон ослабляет рассеивающую способность атмосферы и формирует застойную ситуацию, и как следствие ухудшает качество воздуха. Ветер стихает, в приземном слое под температурной инверсией в затишье накапливаются загрязняющие вещества. В связи со стационированием антициклона приток свежего воздуха отсутствует, перемешивание воздушных слоев и рассеивание примесей практически не происходит. Ветра циклона, наоборот, обеспечивают интенсивное очищение воздуха в городах от антропогенных примесей.

Некоторые виды бактерий вызывают серьезные заболевания дыхательной системы, например, палочка Коха, вызывает туберкулез. В 2022 году туберкулез был диагностирован у 7,5 млн. человек — это рекордно высокий показатель за весь период глобального мониторинга ситуации по туберкулезу. Примерно одна треть населения Земли инфицирована микобактериями туберкулеза. Среди инфекционных заболеваний туберкулез как причина смерти по-прежнему занимает первое место. В течение последних лет рост заболеваемости и смертности от туберкулеза отмечен во всех странах мира. Наиболее выражена эта тенденция в Африканских странах (к югу от Сахары), Индии, КНДР.

Задание 1. К тебе за помощью обратился учащийся 8 класса, подскажи ему названия сложных веществ используя текст «Атмосфера. Дыхание человека».

Задание 2. Учитель биологии сказал ребятам, что организм человека – это целостная система, где существует связь между кровеносной и дыхательной системой, используя текст вводного кейса докажи правоту учителя.

Задание 3. Группа ученых исследовала участие кислорода в физиологических процессах организма человека, используя текст вводного кейса «Атмосфера. Дыхание человека» ответь на вопросы:

1. Как меняется состав газов во вдыхаемом и выдыхаемом воздухе по сравнению с альвеолярным?

А) увеличится,

Б) уменьшится,

В) не изменится.

2.  Почему в альвеолярном воздухе кислорода меньше, чем в выдыхаемом?

Задание 4. Представь, вы с одноклассниками собираетесь на прогулку по городу Томску. Какая погода наиболее предпочтительна? Напиши ответ учитывая, влияние циркуляции атмосферного воздуха на концентрацию загрязняющих веществ? Ответ поясни.

Задание 5. Девятиклассник Михаил и его одноклассники изучая одну из тем курса биологии в школе из подручных материалов сделали модель одного из жизненных процессов человека.

1. Определи, что это за процесс.

2. Вспомни какие мышцы принимают участие в этом процессе.

3. Составь логическую цепь процесса вдоха при  дыхании используя таблицу 2 «Дыхательные движения».

Таблица - 2 Дыхательные движения

Задание 6 На уроке биологии учитель рассказал Михаилу и его одноклассникам об опыте Джозефа Присли. Суть опыта заключалась в том, что он посадил мышь под стеклянный колпак, куда не проникал воздух. Сначала мышь дышала нормально. Потом она начала широко открывать рот и судорожно корчиться, после чего потеряла сознание. Под второй колпак вместе с мышью он поместил комнатное растение. Вторая мышь свободно дышала и не проявляла признаков беспокойства.

1. Какой газ необходим для дыхания?

2. Объясни результат опыта.

Задание 7. Младшая сестра Михаила, восьмиклассница Катя, обсуждая с ним опыт Джозефа Присли, сказала, что в воздухе, выдыхаемом человеком, всегда содержится водяной пар. Однако недоверчивый брат усомнился в этом и попросил провести опыт, доказывающий это.

Кто из ребят прав? Предложи опыт доказывающий правоту одного из учеников.

Задание 8. Папа Михаила и Кати работает криминалистом и однажды ему пришлось расследовать смерть новорожденного ребенка. Мать ребенка утверждала, что ребенок родился мертворожденным, но у следователя были подозрения, что она лжет. Папа Михаила взял кусочек лёгкого ребенка и поместил ее в емкость с водой, легкое утонуло. Как ты думаешь, кто был прав криминалист или мать ребенка? Объясни результат опыта и свой ответ?

Задание 9. Не смотря на всеобщие усилия людей по борьбе с инфекционным заболеванием легких – туберкулезом, данная проблема остается актуальной и в настоящее время.  Основываясь на тексте вводного кейса «Атмосфера. Дыхание человека» ответь на вопросы:

1. Какой организм, является возбудителем туберкулеза?

2. Какой орган поражается при туберкулезе?

3. Почему рост заболеваемости наблюдается в Африканских странах (к югу от Сахары), Индии, КНДР?

Задание 10. Деятельность человека наносит непоправимый ущерб атмосфере Земли. Используя текст вводного кейса «Атмосфера. Дыхание человека» ответь на вопросы: Как влияет состав атмосферы на здоровье человека? Предложите мероприятие по снижению антропогенной нагрузки на атмосферу.