кости скелета

Конспект урока по биологии 8 класс

Урок-сказка.

«Строение, состав и свойства костей»

Цели урока:

Продолжить формирование знаний учащихся об основных функциях и особенностях опорно–двигательного аппарата.

Задачи урока:

образовательные: сформировать знания о составе и функциях опорно-двигательной системы; сформировать у учащихся знания об особенностях химического состава, строения и свойств кости, обеспечивающих выполнение функций опорно-двигательной системы.

развивающие: развивать умения анализировать, сравнивать, делать выводы; развивать логическое мышление (устанавливать причинно-следственные связи, подтверждая на данном предметном материале зависимость свойств объекта от его состава и строения);

воспитательные: воспитывать чувство ответственности за сохранение своего здоровья (формировать представления учащихся о необходимости следить за своей осанкой и питанием).

Оборудование:  компьютер, презентация, плакаты “Скелет человека”, “Строение кости”; микроскоп,  готовый микропрепарат «Костная ткань», прокаленная и декальцинированная кости, презентация к уроку.

 1.ОРГАНИЗАЦИОННЫЙ МОМЕНТ.

Учитель:  О существовании костей в нашем теле знает каждый. Скрещенные кости и череп – знак, отпугивающий излишне любознательных, использовали пираты. В художественной литературе много черепов и скелетов. Чаще всего они вносят в повествование атмосферу таинственности. Действует скелет и в сказках. Старославянское слово «кощь» («кошть») означает «сухой». От него произошло слово «кость» и название персонажа русских сказок - Кощей Бессмертный. Такое имя ему отведено не случайно – кости надолго «переживают» человека и порой сохраняются в земле тысячелетиями, почти не изменяясь. (На фоне рассказа учителя звучит мелодия из кинофильма  «Пираты Карибского моря»)

Сегодня я предлагаю вам совершить путешествие в сказочное царство костей. 

« В некотором царстве, в опорно-двигательном государстве жили - были кости. Царство костей было большое, более 220 костей. Кости жили дружно, защищали жизненно важные органы, придавали опору телу.

 А вот и сами косточки, выходят две ученицы - «косточки»( материал по строению костей, девочки изучают самостоятельно и разбирают его с учителем). 

Учениц а - косточка (желательно чтобы ребята продумали костюм для косточки).

 Я –  кость, сверху я покрыта надкостницей  –  это тонкий слой плотной соединительной ткани, сросшийся с костью. В надкостнице проходят сосуды и нервы. Они принимает участие в питании кости и образовании новой костной ткани. Кости могут расти в длину и толщину. В длину они растут за счет деления клеток хряща, расположенных на ее концах. На концах кости есть утолщения  - это эпифизы. Моя костная ткань состоит из клеток и межклеточного вещества. Клетки, образующие костную ткань, имеют отростки, с помощью которых они крепко–накрепко соединяются друг с другом. У каждой кости выделяют плотное и губчатое вещество.

Ученица - косточка: Плотное (компактное) вещество особенно хорошо развито в тех костях и их частях, которые выполняют функции опоры и движения. Например, из компактного вещества построено тело длинных трубчатых костей. Костные пластинки имеют цилиндрическую форму и как бы вставлены одна в другую. Такое трубчатое строение компактного вещества придает костям большую прочность и легкость. Губчатое вещество образовано множеством костных пластинок, которые располагаются по направлениям максимальной нагрузки. Им образованы эпифизные утолщения длинных трубчатых костей, а также короткие плоские кости. Между пластинками располагается красный костный мозг, являющийся органом кроветворения – в нем образуются клетки крови. Полости длинных трубчатых костей взрослых людей заполнены желтым костным мозгом, в котором содержатся жировые клетки. В течение жизни человека соотношение плотного и губчатого вещества кости меняется.

Учитель:  Как вы думаете, костная ткань – живая или нет?

Предполагаемый ответ: Живая, потому что кость растет.

1 косточка:  Для того, чтобы выполнять опорную и защитную функции, костная ткань должна быть твердой и эластичной (т.е. прочной). А от чего, по вашему мнению, зависит прочность костной ткани?

Предполагаемый ответ: От ее состава.

Учитель: Давайте  поговорим о химическом составе кости . Т.е. именно о тех факторах, которые и делают кость прочной. Выходят два ученика они рассказывают об неорганических и органических веществах костей.

1 ученик: Вещества, входящие в состав кости можно разделить на две группы: органические и неорганические. Основную массу сухой кости составляют неорганические вещества(65 - 70%).Это главным образом соли фосфора и кальция. Неорганические соединения придают кости твердость, а органические – упругость и эластичность. 

2 ученик: Костные клетки состоят из органических веществ(30-35 % сухой массы кости).  Органические вещества в составе костной ткани-белки, жиры, углеводы. От органических веществ зависит эластичность, и упругость кости, а от минеральных – твердость. Сочетание этих веществ обеспечивает живой кости высокую прочность. По прочности ее можно сравнить с чугуном и бронзой.

Учитель: Кость состоит из неорганических и органических соединений. Неорганические соединения придают кости твердость, а органические – упругость и эластичность.  Подумайте, как экспериментально можно проверить ваши предположения.

Предполагаемый ответ: Нужно попытаться удалить из кости неорганические соединения и пронаблюдать свойства кости. Затем из другой кости нужно удалить органические вещества и тoже обратить внимание на свойства кости, лишенной органических веществ.

Учитель: Каким же образом удалить из кости неорганические вещества? Ведь мы отметили, что эти вещества должны быть нерастворимыми в воде?

Предполагаемый ответ: Но они могут быть растворимыми в кислоте.

Учитель: Верно. Группа моих помощников два дня назад заложила опыт. Его суть, а также результаты они вам сейчас представят.

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ УРОКА.

Ученик: Два дня назад мы поместили куриную кость в 10% раствор соляной кислоты. Именно куриную кость, т.к. она мельче, чем, например, коровья и на растворение солей, входящих в ее состав, потребуется меньше и кислоты и времени. Кислоты влияют не только на неорганические, но и на органические соединения, поэтому мы выбрали соляную кислоту, как кислоту более мягкого действия. Чтобы ее воздействие на органические вещества костной ткани было минимальным. Итак, мы извлекаем кость из стакана с 10% раствором соляной кислоты, удаляем остатки кислоты фильтровальной бумагой, и проверяем свойства кости. Она способна гнуться во все стороны. К какому же выводу подводят нас результаты эксперимента?

Предполагаемый ответ: Органические вещества сообщают кости упругость и эластичность.

Учитель: Теперь давайте решим проблему, как удалить из кости органические вещества.

Предполагаемый ответ: Их можно сжечь.

Учитель: Верно, органика прекрасно горит. Когда мы изучали химический состав растительного организма, то говорили, что остатки растений (опавшие листья, сухие ветки, стебли и пр.) отлично горят. На месте костра всегда остается зола – это минеральные соли (т.е. неорганические вещества), а все органические вещества сгорают. Сейчас мои помощники хорошенько прокалят куриную кость на огне, до такой степени, чтобы все органические вещества сгорели.

Ученик: Мы закрепляем кость в зажиме, зажигаем спиртовку и держим кость в самом горячем участке пламени. О том, что горение происходит можно судить по сильному резкому запаху. Обычно, почувствовав такой запах, мы говорим: “Паленым пахнет”. Наконец, кость обуглилась. Обугливание – верный признак того, что органические вещества сгорели.

Учитель: Исследуйте свойства прокаленной кости.

Ученик: Она твердая, но хрупкая. Крошится в руках.

Таким образом, мы подтвердили свое предположение о том, что органические вещества (белки) придают кости упругость, а неорганические (нерастворимые соли кальция и магния) придают кости твердость. Сочетание же твердости и эластичности сообщает кости прочность. Кости выдерживают растяжение почти так же как чугун, а по сопротивлению на сжатие они вдвое превосходят гранит.

Учитель:  Необходимо еще знать пропорции органических и неорганических веществ. Потому что, если в костях будет больше неорганических веществ, то они будут твердыми, но хрупкими. А если будет избыток органических веществ, то гости будут слишком гибкими  Природа, создавая костный скелет, нашла золотую середину (3:1). Поэтому кости человека и его родственников достаточно прочны, чтобы выполнять возложенные на них функции.

Учитель: А теперь, используя знания, полученные на уроках биологии, свой жизненный опыт, попробуйте ответить на следующий вопрос: состав костной ткани человека постоянный в течение всей его жизни, или он изменяется? И если изменяется, то, каким образом?

Предполагаемый ответ: У детей в костях содержится больше органических веществ. Их кости более упругие и эластичные. С возрастом в костях увеличивается содержание солей. В старости кости становятся хрупкими, из–за того, что в них содержание неорганических солей значительно превышает содержание эластичного компонента.

Учитель: Правильно. Самыми эластичными косточками обладают грудные дети. Зачем? Зачем природа сделала так, что новорожденные дети, при всей своей беззащитности, еще и косточки имеют самые гибкие, нетвердые?

Предполагаемый ответ: Органы, которые находятся под защитой скелета, растут иногда значительно быстрее, чем сам скелет. Например, головной мозг. Если бы кости черепа не были эластичными, то у головного мозга не было бы возможности расти.

Учитель: Как вы думаете, почему врачи не рекомендуют мамам слишком рано ставить на ноги грудных детей?

Предполагаемый ответ: Косточки у них слишком гибкие и под тяжестью тела они могут деформироваться.

Учитель: А откуда возьмутся эти соли?

Предполагаемый ответ: Они поступят в организм с пищей.

Учитель: Верно. Не случайно, мамам, кормящим своих детей грудным молоком, врачи советуют употреблять в пищу продукты богатые кальцием, например, творог. И детям с 4–х месяцев в рацион добавляют творог, молочно – кислые продукты. Вывод о том, что состав костей находится в тесной зависимости от состава пищи, сделал еще великий русский анатом Лесгафт. В материнском молоке сбалансировано содержание белков и минеральных солей, витаминов. Если этот баланс нарушен, то кости детей становятся мягкими, деформируются, ломаются. Все эти признаки отмечаются при заболевании, которое называется рахит. В их основе лежит недостаток минеральных солей в костях. Соли не усваиваются из–за недостатка витамина D и солнечного света.

Учитель: Итак, для прочности скелета большое значение имеет соотношение органических и неорганических веществ, образующих костную ткань. Но, подумайте, можно ли утверждать, что прочность кости зависит только от ее химического состава? Или необходимо учитывать еще какие–то факторы?

Предполагаемый ответ: Не меньшее значение для обеспечения прочности костей имеет строение костной ткани.

Учитель: Все, что я только что рассказала, касается молодых людей, у которых еще происходит рост организма. А у взрослых людей? Они–то ведь уже не растут. Значит их костная ткань уже мертвая?

Предполагаемый ответ: Но переломы у них зарастают.

Учитель: Верно. Зарастание переломов также осуществляет надкостница. Кроме того, костная ткань постоянно разрушается специальными клетками и образуется вновь. Это процесс происходит в течение всей жизни человека. С помощью меченых атомов ученые установили, что в течение года у человека дважды происходит замена вещества кости.

Итак, кость – сложный живой орган, и для его жизни необходимы определенные условия питания, движения. Если эти условия соблюдать, то наши кости будут достаточно твердыми, упругими и эластичными, т.е. достаточно прочными и смогут выполнять возложенные на них функции – опорную и защитную.

Учитель:  Вы согласны с таким выводом урока?

А теперь я вам предлагаю нарисовать кость и отметить на рисунке то, что вам запомнилось сегодня на уроке. Дети рисуют, потом можно заслушать  несколько ребят.

На этом наше сказочное путешествие заканчивается. Давайте попрощаемся с нашими  сказочными косточками, будем   беречь свои косточки  и заботиться о своей опорно-двигательной системе.







1.Как называется система органов, куда относится скелет? (Скелет относится к опорно - двигательной системе)

2.Какую функцию выполняет скелет человека? (Скелет человека выполняет функцию опоры и движения, а также защитную. Так, грудная клетка защищает сердце, легкие, череп - головной мозг, позвоночный канал - спинной мозг)

3.Какое количество костей в скелете человека? (В скелете человека более  200 костей)

4.Какие вы знаете типы костей? ( По типу строения кости бывают трубчатые, губчатые, плоские кости). Ученик выходит к скелету человека и показывает  типы костей. ( Длинные кости, или трубчатые: кости конечностей. Также плоские кости: лопатки, кости черепа, грудная кость, тазовые кости. Губчатые длинные 6ребра, ключицы. Губчатые короткие: позвонки, кости предплюсны, кости запястья)

5.За счет чего кость растет в длину? (Кость растет в длину за счет хряща)

6.За счет чего кость растет в толщину? (Кость растет в толщину за счет деления клеток надкостницы)

7.Каков химический состав костей? Как можно выяснить свойства его компонентов?

В состав костей входят минеральные и органические вещества, это можно проверить с помощью опыта демонстрирующего наличие в костях этих веществ. Если сжечь кость, то она почернеет от углерода, оставшегося от сгорания органических веществ, если выгорит и углерод, получится белый остаток, твердый, но хрупкий, это минеральное вещество кости. Чтобы определить свойства органических веществ кости, надо удалить минеральные вещества с помощью соляной кислоты (5% р. - р. соляной кислоты, кость сохранит свою форму, но при этом она станет гибкой, так, что ее можно завязать узлом).

8.Объясните, почему  искривления костей чаще бывают у детей, а переломы - у пожилых людей. (У детей в костях относительно велика доля органических веществ, поэтому кости  редко ломаются, но легко деформируются под влиянием неправильной позы или неравномерной нагрузки. У пожилых людей в костях увеличивается доля минеральных веществ, поэтому их кости более ломкие)







4.Закрепление изученного материала

Учитель вызывает 2 -3 человек в зависимости от времени к доске показать на модели скелета отделы и кости скелета человека, задает по теме дополнительные вопросы

Работа в парах заполнение кроссворда

Дополнительно 2 ученика подготовили интересные факты по теме «Скелет человека»

 -В организме человека содержится  10 -15 кг костной ткани

  - Длина бедренной кости -70 см, кости стремечка 3 мм, ее масса 0,2 г.

 - За ночь человек «подрастает» на 2-3 см, а за день его рост уменьшается на 2-3 см

 - Позвоночник выдерживает нагрузку 2 т, большая берцовая кость -1.6 -1,8 т, бедренная кость -1.5 т, плечевая кость -850 кг

  -  1 мм кости выдерживает нагрузку 15 кг, это в 30 раз больше, чем строительный кирпич…