Развитие адаптационных способностей организма план урока

Обновлено: 05.07.2024

- Каковы механизмы адаптации организма человека к окружающей среде?

- Что такое гомеостаз? Каковы механизмы поддержания гомеостаза в организме человека?

- Каковы специфические и неспецифические механизмы адаптации организма человека к воздействиям внешней среды?

- Каков механизм оценивания функциональных резервов организма человека?

Глоссарий по теме:

Гомеостаз – это сравнительно динамическое постоянство свойств и состава внутренней среды организма и поддержание устойчивости физиологических свойств и функций организма.

Раздражимость – это способность организма отвечать на раздражители внешней и внутренней среды изменениями обмена веществ.

Адаптация – это свойство организма и процесс приспособления к изменяющимся факторам окружающей среды, цель которого – достижение стабильного равновесия между средой и организмом.

Гуморальная регуляция – это один из наиболее рано возникших в эволюции механизмов регуляции жизнедеятельности организма, осуществляющийся через жидкие среды живого организма (лимфу, кровь, тканевую (межклеточную) жидкость, слюну) с помощью гормонов, которые выделяют клетки, органы, ткани.

Здоровье – это такое состояние психического, физического и социального благополучия человека, в котором отсутствуют расстройства органов, функций и систем организма, и обеспечена максимальная адаптивность.

Основная и дополнительная литература по теме урока (точные библиографические данные с указанием страниц):

1. Естествознание. 11 класс [Текст]: учебник для общеобразоват. организаций: базовый уровень / И.Ю. Алексашина, К.В. Галактионов, И.С. Дмитриев, А.В. Ляпцев и др. / под ред. И.Ю. Алексашиной. – 3-е изд., испр. – М.: Просвещение, 2017. : с 47-56.

Открытые электронные ресурсы по теме урока (при наличии);

Теоретический материал для самостоятельного изучения

Человек для сохранения своего организма от разрушения под действием различных негативных факторов окружающей среды, вынужден приспосабливаться к изменяющимся окружающим условиям. Способность сохранять внутреннюю среду организма и стабильность работы его систем и органов в ответ на внешние воздействия называют гомеостазом.

Гомеостаз – это сравнительно динамическое постоянство свойств и состава внутренней среды организма и поддержание устойчивости физиологических свойств и функций организма. Различные физические, химические, биологические воздействия, например, изменение температуры воздуха, атмосферного давления могут вывести организм человека из состояния динамического равновесия. Снижение внешних воздействий на организм происходит через систему саморегуляции физиологических функций, в частности, при помощи нервных и гуморальных механизмов регуляции, обеспечивающую поддержку жизнедеятельности организма.

У высших животных, включая и человека, процессы гуморальной регуляции подчинены нервной регуляции. Нервная и гуморальная регуляция совместно составляют единую систему нейрогуморальной регуляции. Благодаря такой системе, продукты обмена веществ воздействуют не только на эффекторные органы, но также и на хеморецепторы (окончания нервов) и нервные центры, вызывая различные реакции, направленные на поддержание гомеостаза.

Важным свойством любого живого организма, в том числе и организма человека, влияющим на эффективность процессов регуляции, является реактивность. Реактивность – это способность организма отвечать на раздражители внешней и внутренней среды изменениями обмена веществ. При активации систем, ответственных за адаптацию (приспособление) организма к внешним условиям возникает компенсация и нивелирование внешних и внутренних воздействий на организм, то есть возвращение организма к состоянию гомеостаза.

Гомеостаз и адаптация – это два конечных результата, которые организуют функциональные системы организма. Влияние внешних факторов на состояние гомеостаза приводит к запуску процесса адаптивной перестройки организма человека, в результате которой функциональные системы компенсируют произведенные и возможные нарушения гомеостаза и восстанавливают равновесие.

Выделяют неспецифические и специфические процессы адаптации. Неспецифическими процессами адаптации являются те процессы, которые возникают при любом негативном внешнем воздействии, это так называемый общий адаптационный синдром.

Специфический характер адаптации базируется на избирательном действии разных химических и физических факторов на системы организма и клеточный обмен веществ. При повторном действии воздействовавшего ранее раздражителя в организме включается определенная функциональная система. При этом ее защитный эффект будет проявляться лишь на время действия этого раздражителя. Наиболее типичными примерами специфических адаптаций являются адаптации к физическим нагрузкам, гипоксии, высоким температурам и т. д. Выделяют два уровня специфической адаптации – возникающий в обычных условиях существования организма, и в чрезвычайных (экстремальных, изменяющихся, лабильных).

В безвыходных ситуациях, если раздражитель слишком силен, эффективная адаптация не формируется и сохраняется состояние нарушения гомеостаза. Стресс при таких нарушениях достигает высокой интенсивности и длительности, возникают предпосылки к развитию заболеваний.

Таким образом, защитные приспособительные реакции организма человека имеют три основные стадии:

нормальная физиологическая реакция (гомеостаз);
нормальные адаптационные изменения;
патофизиологические адаптационные изменения (развитие заболевания).

Адаптация организма человека к окружающей среде, выработанная в процессе эволюции, обеспечивает возможность существования организма в постоянно изменяющихся условиях.

При фенотипической адаптации организм человека реагирует непосредственно на новую среду, что выражено в компенсаторных физиологических изменениях, фенотипических сдвигах, которые позволяют организму сохранять равновесие со средой в новых условиях. При возврате окружающей среды к прежним условиям восстанавливается предыдущее состояние фенотипа, а возникшие компенсаторные физиологические трансформации исчезают. Фенотипическая адаптация у следующих поколений может переходить в ряде случаев в генотипическую адаптацию.

Адаптация возникает за счет привлечения функциональных резервов. Все резервы, которые включаются при интенсификации человеческой деятельности и изменении условий среды, можно обозначить как функциональные.

Функциональные резервы представляют собой скрытые возможности, которые приобретены организмом в ходе эволюции и онтогенеза, способные усиливать функционирование органов и систем организма в целях приспособления к меняющимся, непривычным условиям среды или совершения необычно большой работы.

При такой характеристике функциональных резервов их подразделяют на:

1. Биохимические резервы, связанные с интенсивностью и экономичностью пластического и энергетического обменов и их регуляций;

2. Физиологические резервы, связанные с экономичностью, интенсивностью и длительностью работы систем органов и организма и их нейрогуморальной регуляцией, что находит выражение в работоспособности организма.

3. Спортивно-технические резервы, связанные со способностью к развитию имеющихся и вновь выработанных двигательных и тактических навыков;

4. Резервы психологические, которые связанные с готовностью к преодолению трудностей, выполнению работы, способностью пересилить утомление и неприятные или болевые ощущения.

Любое снижение приспособительных возможностей организма человека представляет собой одновременно и снижение общего уровня здоровья, и в некотором смысле приближение к патологии.

Здоровье – это такое состояние психического, физического и социального благополучия человека, в котором отсутствуют расстройства органов, функций и систем организма, и обеспечена максимальная адаптивность. В этой связи болезнь человека можно рассматривать как нарушение процесса физиологической адаптации к условиям окружающей среды.

Примеры и разбор решения заданий тренировочного модуля:

1. Механизм регуляции жизнедеятельности организма, осуществляющийся через жидкие среды живого организма называют:

2) Гуморальная регуляция;

Правильный ответ: 2) Гуморальная регуляция;

2. Комплекс специфических химических реакций, основанный на избирательном действии разных химических и физических факторов на системы организма и клеточный обмен веществ называют:

Предлагаемый конспект привязан изначально к определённому учебнику. но может быть использован и в любой системе при изучении приспособлений организмов. Его можно использовать как в полном объёме в 9-11 классах, так и частично-выборочно: растения - в 6 классе, животные - в 7. Кроме того предлагаемый урок - эталон, писался он для аттестации и курсовой итоговой работы. поэтому включено в него много видов работ. которые можно разобрать по нескольким урокам для разных целей: повторения. закрепления и т.п.

К сожалению, ограничение объёма загружаемого материало заставило убрать из конспекта все подобранные иллюстрации, но список я оставила. В любом случае - можно подобрать свои картинки - "на вкус и цвет".

Вложение	Размер
itogovaya_rabota_konspekt_i_prilozheniya_-_bez_kartinok.doc	263.5 КБ

Предварительный просмотр:

Разработка урока по экологии (в курсе биологии) в 9 классе СОШ по теме:

Урок спланирован с учётом настоящего технического обеспечения кабинета биологии школы, которое заключается в наличии простой доски, экрана, компьютерного рабочего стола учителя и мультимедийного проектора и с учётом материальной обеспеченности (наличие гербариев, гербарных коллекций и живых растений).

Материалы к уроку (оформление доски, используемые карточки с заданиями, презентация, задания для анализа усвоенности материала) находятся в Приложениях.

Используемые формы, методы и педагогические приёмы : индивидуальные (чтение текста учебника, работа с учебником у доски, заполнение таблицы в тетради, самостоятельный анализ визуального ряда), фронтальные (обсуждение при заполнении таблицы, анализ текста учебника), групповые (лабораторная работа, итоговое обсуждение).

развивающие : научить использовать межпредметные связи в части выявления причин приспособлений животных к тем или иным условиям среды;

воспитательные : показать необходимость поддержания взаимосвязи организмов в природе, их непосредственную связь и взаимовлияние как между собой (в случаях пищевых адаптаций), так и с окружающим миром.

I. Организация класса.

Цель урока: создать условия для формирования знаний о механизмах возникновения и формирования приспособлений к условиям среды.

Задачи: Образовательные: способствовать формированию знаний учащихся о приспособлениях организмов, типах адаптаций: активные и пассивные механизмы адаптаций, рассмотреть примеры адаптаций у растений и животных.

Развивающие: развивать умения анализировать, обобщать, систематизировать информацию, находить причинно-следственные связи, делать выводы, сравнивать; развитие умений работать с учебником; развивать навыки исследовательской работы, развивать логическое мышление и речь учащихся; развитие умений использовать знания для объяснения явлений, наблюдаемых в живой природе.

Воспитательные: способствовать воспитанию физически и нравственно здоровой личности; воспитанию научного мировоззрения учащихся.

Формы организации учебной деятельности: индивидуальная, фронтальная, групповая.

Технологии: технология проблемного обучения, технологии учебно-поисковой деятельности, личностно-ориентированное обучение, здоровьесберегающие технологии.

Планируемые результаты:

Предметные: знание базовых биологических понятий; умения применять полученные ранее знания для решения проблемных вопросов, применять знания в новых ситуациях; формирование научного типа мышления; описывать и обосновывать приспособительное значение явлений скрытой жизни у растений, анабиоза, оцепенения, спячки, зимнего сна у животных.

Метапредметные: умения работать с учебником, извлекать нужную информацию; осуществлять сравнение, обобщение, устанавливать причинно-следственные связи, формулировать выводы; самостоятельно определять цель учебной деятельности; самостоятельно организовывать работу в группе, умение общаться; умение выступать перед аудиторией, отстаивать свою точку зрения, приводить аргументы.

Личностные: формирование уважительного отношения к другому человеку, его мнению; умение вести диалог с другими людьми, приводить аргументы, выступать перед аудиторией; воспитание основ экологической культуры.

Оборудование: рабочие тетради, учебник биологии для 9 класса, рисунки и таблицы, раздаточный дидактический материал.

Базовые понятия и термины: приспособленность, адаптация, анабиоз, оцепенение, спячка, пойкилотермные животные, гомойотермные животные.

I. Организационный момент, приветствие учащихся (1 мин.)

Здравствуйте, ребята! Проверьте своё рабочее место, настройтесь на работу, желаю успехов!

II. Актуализация знаний (5-7 мин.)

Ребята, давайте вспомним, о чём мы говорили на прошлом уроке?

Некоторые учащиеся работают с карточками, остальные в классе – фронтальный опрос.

Распределите факторы среды на три группы:

Лесной пожар, снегопад, лиса охотится на зайца, выбросы в атмосферу, медведь поедает малину, опыление растений с помощью птиц, резкое снижение температуры, выхлопные газы, создание заказника, выделение хвойными растениями фитонцидов, ловля рыбы человеком, ловля рыбы медведем.

Сформировать знания об различных адаптациях как результате эволюционного процесса.

Способствовать развитию общеучебных умений и навыков.

Способствовать формированию научного мировоззрения, коммуникативных навыков, бережного отношения к природе.

Учащиеся должны усвоить понятия "адаптация, относительность адаптаций", знать механизм выработки адаптаций, иметь представление о предостерегающей, покровительственной окраске, мимикрии, морфологических, физиологических и поведенческих адаптациях живых организмов.

Учащиеся должны уметь самостоятельно прорабатывать учебный материал, использовать дополнительную информацию из разных источников, определять адаптивные признаки на природных объектах, рисунках, давать аргументированный ответ.

Оборудование:

гербарии растений (брусника, вереск, можжевельник),

чучела (сова, лемминг) и рисунки животных,

информационные листы (Приложение 2),

таблица "Приспособленность и её относительность",

презентация "Приспособленность организмов и её относительность" (Приложение 3),

двухсторонний рабочий лист (Приложение 1),

Учены –эволюционист, совершивший путешествие на корабле Бигль

Увеличение числа особей, систематическое разнообразие, расширение ареала.

Территория, занимаемая видом.

Стойкие изменения генетического материала особи.

Свойство организма, отличаться от своих предков.

Эти темы входят в раздел ЭВОЛЮЦИЯ, и сегодня в ходе очередного урока по эволюции мы должны ответить на следующие вопросы:

Почему зебра полосатая?

Почему у жирафа длинная шея?

Для чего рыбе плавники?

Ответы учащихся. С каким общим словом ассоциируются эти предложения?

ПРИСПОСОБЛЕННОСТЬ = АДАПТАЦИЯ

В природе существует несоответствие между способностью организмов к неограниченному размножению и ограниченностью ресурсов. Это является причиной:? борьбы за существование, в результате которой выживают особи наиболее приспособленные к условиям окружающей среды. (можно поместить схему на доску или на слайд)

Итак, одним из результатов естественного отбора можно назвать развитие у всех живых организмов адаптаций - приспособлений к среде обитания, т.е. приспособленность - результат действия естественного отбора в данных условиях существования.

Сегодня мы, познакомимся с разнообразием и относительностью приспособлений организмов к условиям среды, постараемся узнать механизм появления адаптаций.

Свойство живых организмов приобретать такие особенности в строении, поведении и физиологии, которые повышают выживаемость в конкретных условиях окружающей среды.

ПРИСПОСОБЛЕННОСТЬ = АДАПТАЦИЯ

Распределение учащихся по группам

1 группа: Покровительственная окраска. По тексту учебника составить кластер

2 группа: Опыление растений По тексту учебника составить кластер

3 группа: Забота о потомстве

4 группа: Физиологическая приспособленность

Задание: Изучить и составить кластер

Многообразие адаптаций.

3. Предостерегающая окраска.

4. Покровительственная окраска.

6. Физиологические адаптации.

7. Биохимические адаптации.

Приспособленность к размножению

Способность организмов оставлять многочисленное потомство следует рассматривать и как важное приспособление к сохранению вида. Доказательством служит тот факт, что наиболее многочисленное потомство производится теми видами, у которых оно подвергается массовому уничтожению, например у червей-паразитов, у многих видов рыб. Высокой плодовитостью отличаются мелкие слабосильные животные — виды мышевидных грызунов, а также многие насекомые. У видов с развитым инстинктом охраны потомства оно немногочисленное. Самка различных видов колюшки откладывает всего 120—150 икринок в гнездо, построенное самцом, который охраняет оплодотворенную икру и мальков.

Многие сорные растения производят неизмеримо большее количество семян, чем культурные, — это приспособительный признак.

? Подумайте и попытайтесь сформулировать в чем заключается сущность приспособленности к условиям среды обитания? (слайд)

Приспособленность организмов или адаптации (от латинского adaptatio - приспособление) - совокупность тех особенностей их строения, физиологических процессов и поведения, которые обеспечивают для данного вида возможность специфического образа жизни в определенных условиях окружающей среды.

3.2. Многообразие адаптаций.

На сегодняшний день вопрос о классификации адаптаций - один из нерешенных в эволюционном учении. Существуют следующие классификации адаптаций:

1) пассивные активные, адаптации

2) морфологические, физиологические, поведенческие (этологические) адаптации,

3) сложные, простые адаптации,

4) устойчивые и неустойчивые и т.д.

Невозможно дать полное их описание. Мы попробуем выявить только некоторые типы защитных приспособлений у животных и растений. Особое внимание уделим организмам обитающим на нашем Кольском полуострове.

- Каким образом выжить?

3.3. Многообразие адаптаций.

Задание. Давайте вместе попробуем соотнести признаки и дать название первому типу адаптаций. Посмотрите таблицу в ваших рабочих листах " Приспособленность организмов" (см.ПРИЛОЖЕНИЕ 1)

забота о потомстве улучшает выживание молодых животных, повышает устойчивость их популяций

образование отдельных пар в брачный период, а зимой объединение в стаи. Что облегчает пропитание и защиту (волки, многие птицы)

запас корма на зиму. бобер, белка, сова

сезонные миграции. северный олень, перелетные птицы

птичьи базары. кайра, тупик, чайка-маевка

отпугивающее поведение (жук-бомбардир, скунс)

замирание, имитация ранения или смерти (опоссумы, земноводные, птицы)

предусмотрительное поведение: спячка, запасание корма

ответ - это 1. Поведенческие адаптации (изменения поведения в тех или иных условиях).

Задание 1. Заполните таблицы "Приспособленность организмов", используя информационныелисты. (см. ПРИЛОЖЕНИЕ 2).

1 ГРУППА работает с листами по адаптациям 2-3

2 ГРУППА работает с листами по адаптациям 4-5

3 ГРУППА работает с листами по адаптациям 6-7

Учащиеся 1 группы

2. Морфологические адаптации (изменения формы тела, окраски, размеров).

у северных животных увеличены размеры печени и сердца нерпа, морской заяц

зимой у птиц - оперение на цевке ног. куропатка

обтекаемая форма тела у рыб и птиц (кайра, тупик, гагара)

копыта широкие, ложкообразные, могут раздвигаться; волос заполнен воздухом; рога имеются у самцов и самок. северный олень

совместное гнездование гусей и хищных птиц гусь-гуменник и канюк

перепонки между пальцами у водоплавающих животных

густой шерстный покров, оперение, белая окраска зимой у северных обитателей (песец, заяц, куропатка, горностай)

плоское тело у придонных рыб

стелящаяся и подушкообразная форма у растений в северных широтах и высокогорных районах

3. Маскировка: форма тела и окраска сливаются с окружающими предметами

(Морской конек, палочники, гусеницы некоторых бабочек).

Учащиеся 2 группы

4. Покровительственная окраска:

Покровительственная окраска - такой вид окраски, при которой животные становятся незаметными на фоне окружающей среды. В природе распространены 3 вида покровительственной окраски.

Окраска, скрадывающая противотень. У некоторых животных происходит быстрое (в течение нескольких минут) приспособительное изменение окраски тела, что достигается перераспределением пигментов в хроматофорах покровов тела камбалы, хамелеона и ряда других животных.

Велика роль окраски в сезонно меняющихся условиях ( белая окраска животных зимой в средних и высоких широтах делает их незаметными на снегу, как это бывает у песца, зайца, горностая, белой куропатки ). окраска яиц кайра, тупик, люрик, чайка-маевка

Криптическая окраска - это окраска, характерная для организмов, обитающих в определенной природной зоне, например, в пустыне - это желтая окраска, в лесу - зеленая. травяная лягушка, кузнечик

Расчленяющая окраска создается чередованием на теле темных и светлых пятен. Например, зебры и тигры плохо видны на расстоянии 50-70 метров на открытой местности из-за совпадения полос на теле чередованием тени и света в окружающей местности.

5. Предостерегающая окраска:

Очень яркая, характерна для ядовитых и жалящих форм (осы, шмели, божья коровка, гремучие змеи). Часто сочетается с демонстративным отпугивающим поведением.

Учащиеся 3 группы

сходство в окраске, форме тела незащищенных организмов с защищенными (крапива двудомная и яснотка белая,

муха-журчалка и пчела, тропические ужи и ядовитые змеи; цветки львиного зева похожи на шмелей - насекомые пытаются завязать брачные отношения, что способствует опылению; яйца, откладываемые кукушкой). Подражатели никогда не превосходят численностью вид-оригинал. Иначе предупреждающая окраска потеряет смысл.

7. Физиологические адаптации:

приспособленность процессов жизнедеятельности к условиям обитания, направленная на сохранение постоянства внутренней среды организма - гомеостаза..

накопление жира пустынными животными перед наступлением засушливого сезона (верблюд)

способность морских зверей подолгу находиться под водой благодаря дыханию (легкие крупнее, в крови больше гемоглобина, запас кислорода в миоглобине) китообразные и ластоногие

смена пищи в зависимости от сезона (летом - листья, цветки, ягоды /вороника, брусника, голубика, арктоус/, зимой - веточный корм, хвоя сосны, хвоя ели, можжевельник, береза, почки и сережки ольхи) птицы отряда куриных: тетерев, рябчик, глухарь, куропатка

расположение вен вблизи артерий "чудесное сплетение"(обогрев венозной крови в лапах)волк

изменение обмена веществ (способность зимой обходиться без пищи до 40 дней, используя жировой слой) полярная сова

железы, избавляющие от избытка солей у рептилий и птиц, обитающих у моря

восковой налёт на листьях брусники, голубики.

для сохранения влаги листья багульника, вереска свёрнуты в трубочку.

состояние частичного или полного анабиоза

Спасибо за ответы. Сформулируйте вывод, к таблице ответив на вопрос

? Каково значение приспособлений?

Вывод: Разные виды адаптаций помогают организмам выживать и оставлять плодовитое потомство.

Итак, вы узнали о некоторых приспособлениях организмов к различным условиям обитания.

? От чего зависит формирование того или иного приспособления?

- от действия факторов окружающей среды.

? Каковы условия обитания на Крайнем Севере? Каковы условия нашего с вами обитания?

Наши растения могут жить в суровых условиях Севера, так как имеют следующие приспособления:

- смыкаются корневыми системами, расположенными в поверхностном слое почвы;

- стволы деревьев искривлены;

- растения низкорослые и мелколистные;

- стланниковые и подушкообразные формы;

- листья опушены, имеют восковой налёт, у некоторых свёрнуты в трубочку;

- зимуют на разных стадиях развития;

- широко распространено вегетативное размножение; преобладают многолетники.

Животные, населяющие Кольский полуостров, также хорошо адаптированы к условиям Севера.

Ограниченное, суровыми условиями, число видов живых организмов на Кольском полуострове обязывает нас бережно относиться к нашим "землякам". Создание заповедных территорий помогает сохранить хрупкие отношения природы и человека. Назовите Заповедники нашего края:

- Пасвик, Лапландский и Кандалакшский.

3.4 Механизм возникновения адаптаций.

Возникает вопрос, как образуются приспособления? Попробуем объяснить образование густой шерсти у песца с точки зрения К. Линнея, Ж.Б.Ламарка, Ч.Дарвина.

(слайд: фотография песца и формулировка поставленного вопроса, видеофрагмент )

Задание 2. Какое объяснение более реально? Попробуйте описать механизм возникновения приспособлений.

(слайд)

3.4 Относительный характер приспособлений.

Задание 3. Просмотрите видеофрагмент и ответьте на вопрос

Почему не существует идеальных приспособлений?

Итак, Ч.Дарвин подчеркивал, что все приспособления, сколько бы совершенными они ни были, носят относительный характер. Естественный отбор формирует приспособление к конкретным условиям существования (в данное время и в данном месте), а не ко всем возможным условиям среды.

Обратите внимание на слайд: заяц ( зимой и летом). Незаметный для хищников на снегу, хорошо заметен на фоне стволов деревьев. ( ночные бабочки собирают нектар со светлых цветков, но и летят на огонь, хотя и гибнут при этом; ядовитых змей поедают мангусты, ежи; если кактус обильно поливать - он погибнет. )

Вывод: Не существует идеальных приспособлений. Ч.Дарвин подчеркивал, что все приспособления, сколько бы совершенными они ни были, носят относительный характер. Естественный отбор формирует приспособление к конкретным условиям существования (в данное время и в данном месте), а не ко всем возможным условиям среды. Пример: заяц (зимой и летом), незаметный для хищников на снегу, хорошо заметен на фоне стволов деревьев. Ночные бабочки собирают нектар со светлых цветков и летят на огонь, хотя гибнут при этом; ядовитых змей поедают мангусты, ежи. Если кактус обильно поливать - он погибнет.

Читайте также: