СПОРТИВНО-ХАРЧОВИЙ ЕНЕРГЕТИЧНИЙ БАЛАНС ТІЛА - PDF Завантажити безкоштовно
ДЕРЖАВНИЙ ОСВІТНИЙ ІНСТИТУТ СПОРТНО-ХАРЧОВИЙ ЕНЕРГЕТИЧНИЙ БАЛАНС ТІЛА Роздатковий матеріал для впровадження навчальної програми з біології, предметна область 8 Інформація про ЗД 7/2018
ЗМІСТ 1 Тема 8: Спорт та харчування Енергетичний баланс організму 3 1.1 Попередні міркування 3 1.2 Подвійна сторінка теми 4 1.3 Від подвійної сторінки теми до планування уроку 6 2 Зразкове планування циклів 15 2.1 Огляд планування циклів та альтернатив 15 2.2 Планування уроку та розвиток компетентності 17 3 Зразкові навчальні матеріали 18 3.1 Орієнтовані на компетентність навчальні матеріали для планування серій 18 4 Приклад методу 47 4.1 WebQuest 47 Бібліографія 51 Автори 52
Дидактична мета Подальший розвиток енергетичної концепції (енергозбереження та енергетичний баланс, енергоносій та енергетичний потік, ефективність) Подальший розвиток концепції структура-властивість-функція шляхом розгляду функції м'язів на різних рівнях системи (м'язи, м'язові волокна та м'язові нитки) Наведена тут піктограма (рис. 2) показує зміну системні рівні, які можливі в цій предметній області. Рис. 2: Наміри піктограми для теми 8 7
Студенти можуть. Учні TF8 використовують наукові концепції для вирішення проблем. мати справу з приладами, речовинами, процесами. Структуруйте знання спеціалістів та створюйте пояснювальні контексти. Досліджуйте науково, експериментуйте. модель. розмірковувати над науковим знанням або процесом наукового пізнання. Отримати інформацію належним чином. Представити та документувати належним чином та доречно для цільової аудиторії. сперечатися та обговорювати науково (технічна мова). Робота зі спеціальними знаннями Отримання знань Спілкування представляє потік енергії в м’язовій клітині схематично/як модель Створення енергетичних балансів, наприклад Б. щодо маси тіла. застосовувати знання з нарощування м’язів та клітинного дихання для пояснення підвищення продуктивності за допомогою дієти та фізичних вправ. Визначте та застосуйте критерії оцінки. Розпізнайте і покажіть варіанти дій. Класифікуйте факти науково та оцінюйте їх (з багаторазового погляду). Оцінка оцінює фізичні вправи та харчові звички з метою збереження власного тіла здоровим. Рис. 3: Віднесення конкретних компетенцій до областей компетенції 9
Основна енергетична концепція Тематичні галузі Підконцепції 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Енергію не можна ні виробляти, ні руйнувати. Енергія транспортується за допомогою енергоносіїв. х х х х х х х х х Енергія може змінити носія. x x x x Основна концепція системи Системи складаються з елементів, які обмінюються речовиною, енергією чи інформацією між собою і можуть розглядатися як одиниця при їх взаємодії. Система в рівновазі реагує на порушення, змінюючи напрямок нової рівноваги. На силу струмів можуть впливати опори. х х х х х х х х х х х х х х х х х х х х Основне поняття Частина-речовина/Речовина Речовини характеризуються своїми властивостями. x x x x Основне поняття: хімічна реакція Під час хімічних реакцій речовини перетворюються. Хімічні реакції описуються рівняннями реакцій. Частинки переносяться в реакціях донора-акцептора. x x x x x x x x x Основне поняття структура-властивість-функція Структура визначає функцію. х х х х х х х Рис. 4: Розробка основних концепцій у предметних областях навчальної програми Біологія 11
TF 12 Генетична інженерія Людина як еволюційний фактор Образ людини Стрес і хвороба Інстинктивна поведінка, поведінка навчання TF 11 Біосинтез білка TF 10 TF 9 Антропогенний вплив на формування, запліднення, ембріональний розвиток TF 6 Гормональна регуляція, еволюційна теорія, стаючи ключовим і замикаючим принципом TF 7 Вегетативна нервова система TF 8 Регулювання енергії регуляції енергії енергії регулювання енергії регулювання респірації Харчування та фізичні вправи TF 5 Рослини = асиміляція виробника, дисиміляція циклу C, дихання клітин C-циклу, фотосинтез TF 3 TF 4 Серія розробок: Кровоносні системи, дихальні системи, типи серця TF 2 Опис різноманітності в екосистемі Пояснення різноманітності Різноманітність природних речовин TF 1 Рис. 5: Посилання між предметними областями, уривок із навчальних планів з природничих дисциплін Біологія, стор. 149 Легенда: Незамінна мережа Значуща диференціація мереж Стрілка за зростанням = ТФ є вимогою Стрілка за спадом = ТФ створює A Варіанти додатків та мереж Предметні галузі, пов’язані таким чином, можуть бути пов’язані з провідними або застосовуючими мережами. 14-е
Зразкове планування рядів LO 1 З’їжте щось, щоб зробити вас великим і міцним TF 8 Спорт та харчування Енергетичний баланс тіла Контекст 1 Контекст моєї дієти 2 М’язи та рух LO 2 Основні продукти харчування на стенді: (цільне) зерно пшениці LO 2a Цільнозернове борошно проти білого борошна Експерименти з Дріжджі LO 2b Їжа під час перерв впливає на регуляцію цукру в крові LO 3 Скільки їжі мені потрібно? цифровий носій LO 3a Реакція енергозабезпечення в клітині LO 4 Машина людської сили Побудова м’язів LO 5 Скорочення м’язів у моделі LO 5a Хворобливість м’язів у контексті 3 Спортивна біологія LO 6 Адаптація м’язової структури та серцево-судинних функцій за допомогою спортивних тренувань LO 7 Тренування та спосіб життя включають Плани тренувань разом Рис. 6: Планування рядків (LE 1 до LE 7) та пропозиції щодо диференціації 16
2.2 Планування уроку та розвиток навичок У наступній таблиці навички, які слід розвивати, присвоюються описаним навчальним одиницям. Як правило, на кожну навчальну одиницю повинна бути спрямована одна компетентність. Також зазначаються будь-які додаткові навички, які слід відпрацювати. Планування рядів Учні схематично/як модель показують енергетичний потік у м’язовій клітині. Створюють енергетичні баланси, напр. Б. щодо маси тіла. застосовувати знання з нарощування м’язів та клітинного дихання для пояснення підвищення продуктивності за допомогою дієти та фізичних вправ. оцініть фізичні вправи та харчові звички з метою збереження власного тіла здоровим. K1 K2 K3 LE 1 LE 2 LE 2a LE 2b X X X X LE 3 LE 3a LE 4 LE 5 LE 5a X X X LE 6 LE7 X X X Рис. 7: Навчальні підрозділи, призначені для компетенцій, що просуваються з тематичної області 8 X X X X 17
Представити/обговорити навчальний продукт: Учні диференційовано представляють свої плани випробувань та результати вимірювань. Вони обговорюють роль контрольного експерименту, однакові умови експерименту, помилки вимірювання та спосіб подання результатів. Визначте приріст у навчанні: Після обговорення студенти представляють весь курс знань у протоколі дослідження Мережа та передача: Ви критично висловитесь, чи знання, отримані з дріжджових клітин, можуть бути перенесені в організм людини. Ось можливість поговорити про модельні експерименти: модель має пояснювальну силу, але також має обмеження. 24
Зразкові матеріали з LE 2a: M 2a.1: Дослідження виробництва вуглекислого газу дріжджів Розробка експериментів Порядок роботи: Сплануйте експеримент, щоб перевірити наступну гіпотезу: Дріжджові клітини утворюють більше вуглекислого газу в середовищі з цільнозерновим борошном, ніж у середовищі з білим борошном за певний час. Ви зростаєте в цьому середовищі. Ящик для матеріалів (з надлишком): Вибір: Експериментальний апарат Пробірки (RG) різні пробки Секундомір Колби Ерленмейєра або круглодонні колби різного розміру Склянки різних розмірів Балони Лінійки Вибір: Вимірювальні прилади та реагенти Термометр Тонкий баланс Вимірювальний циліндр Ручка для вимірювання Циліндр Промийте пляшку Електричний чайник Фруктова ванна Вага для фталату Фталат Шланг Зразки та хімічні речовини Дріжджова суспензія (c = 25 г/л) (сухі дріжджі) шпатель Цільнозернове борошно Пшеничні висівки Декстроза Біле борошно Вода (віджимання) * Оцінка ризику є обов’язковою (див. Інтернет-матеріал), вона має бути датована, підписана та доступна. Може бути створений за допомогою DGISS. Bio_HR_TF8_LE2a 25
Інструкції щодо мікроскопічного дослідження м’язового м’яса Матеріал: м’язове м’ясо (шніцель або сира шинка), скальпель, мікроскоп, голка для розсікання, предметне скло мікроскопа, накладка покриття, пінцет, якщо це необхідно. Потім його поміщають у краплю води на предметне скло, трохи розсовують голкою, що розтинає, і накриває покривним накладкою. Препарат для видавлювання виробляють, обережно натискаючи тильну сторону голки, що розтинає, на ковзання покриття. Школярі можуть задокументувати результат за допомогою мікроскопічної камери або власного смартфона (рис. 8). Рис. 8: Мікроскопічне зображення м’язового м’ясопресованого препарату зі збільшенням 400x. Розглядаючи скорочення м’язів у наступному навчальному блоці, ви поглибите свої знання про нарощування м’язів. 33
Зразкові матеріали з LE 4: M 4.2: Фотографії з фільму Kraftmaschine Mensch (з розчином) Порядок роботи: Створює опис нерухомих зображень для нарощування м’язів. Для цього використовуйте свій підручник. (Джерело зображень: SWR Planet Schule) М’яз складається з безлічі пучків м’язових волокон, які оточені сполучною тканиною. Вони утримуються разом м’язовою шкірою. Пучки м’язових волокон складаються з м’язових волокон. М’язові волокна - це довгі м’язові клітини, які мають багато мітохондрій на додаток до інших органел. Вас оточує безліч кровоносних судин. У м’язових волокнах знаходяться м’язові фібрили, два різних типи білкових ниток. Білкові нитки називаються актиновими та міозиновими нитками. Вони розташовані паралельно і необхідні для скорочення (скорочення) м’яза. Bio_HR_TF8_LE2a 34
Можлива дошка в кінці навчального блоку 5: системні рівні структури обробляє молекулу клітини органу м’язове сухожилля, кістки, пучок м’язового волокна, м’язову клітину сполучної тканини, м’язове волокно мітохондрії, ядро клітини, актинову нитку, нитку міоїну, саркомер, Z-смугу актину, міозин, головку міозину, АТФ, скорочення глюкози Укорочення саркомеру: актинова нитка та нитка міозину ковзають повз один одного АТФ зв’язується з головкою міозину, міозин зв’язується з актином, АТФ ділиться на АДФ та Р Мережа та передача: Учні об’єднують свої знання про скорочення м’язів з попередніми знаннями попередніх навчальних підрозділів про явище Пояснити хворі м’язи біологічно. Зразкові матеріали з LE 5a: M 5a. 1: Імпульс Ой, завтра у мене будуть боліти м’язи! З вуст учня: припущення про. СИМПТОМИ: М’язи болять (при русі та дотику) М’язи твердіють Bio_HR_TF8_LE5a ПРИЧИНИ: Незвичне напруження Надмірне навантаження м’язів Надмірне закислення крові Тріщини в м’язах ПРОФІЛАКТИКА або подібні: Розминка Адаптоване тренування 38
Основний будівельний блок 1: Зображення електронного мікроскопа для хворих м’язів Рис.: Мікротравми Руйнується правильна структура ниток актину та міозину (= Z-смужки). У м’язовому волокні є молекулярні травми (мікротравми). Це можна продемонструвати на зображенні електронного мікроскопа (див. Стрілки). Порада. Модулі пам'яті 1 або 5 допомагають розпізнати зруйновані структури. Основний будівельний блок 2: Недостатня кількість кисню для хворих м’язів М’язовим клітинам (= м’язовим волокнам) потрібен кисень для накопичення АТФ. АТФ необхідний, щоб звільнити скорочення. Шляхом скорочення протилежного м’яза відновлюється початкова довжина м’язового волокна. Якщо бракує АТФ, багато м’язових волокон залишаються скороченими. Якщо тепер активізується протилежний м’яз, а м’язові волокна пасивно розтягуються, еластичні структури у волокнах, мікрофіламенти, актин та міозин, можуть стати невпорядкованими. Отже, всередині м’язових волокон є мікроскопічні пошкодження, так звані мікротравми. Bio_HR_TF8_LE5a 39
Презентувати/обговорити навчальний продукт: Учні представляють свої результати за допомогою розкладки та, за потреби, картинок на картковому столі. Технічні терміни, які викладаються на лекціях, пов’язані між собою як мережа ефектів у схемі регулювання (рис. 12, М 6.4). Рис. 12: Визначення можливого навчального продукту: навчальний приріст: кожен студент відповідає на одне-три запитання або посилається на одне-три припущення з фази розвитку ідей. Ви використовуєте вибрані терміни із регуляторної схеми. Взаємозв'язок та передача даних: Приклади мережевих завдань можна знайти в матеріалах S 6.5. Зміни в м’язових клітинах, спричинені тренуванням, можна продемонструвати як модель у фільмі зупинки руху. Учні можуть моделювати себе або використовувати заздалегідь визначені компоненти моделі. 42
Робоче завдання: Використовуйте наведені матеріали для створення стоп-руху відео (макс. Тривалість 1 хвилина), яке а) ілюструє процес гіпертрофії м’язів під час силових тренувань. б) ілюструє симптоми корекції м’язів за допомогою тренувань на витривалість. Матеріали: - Гумовий шланг для обмеження пучка волокон - Будівельний папір коричневого, зеленого, рожевого, білого кольору - Нитка (червоний, білий) - Фломастери (синій, червоний) - Смартфон або планшет - Додаток StopMotionStudio - Підставка із затискною втулкою та тримачем Поради для успіху відео: Напруга Помістіть свій смартфон/планшет у штатив, тоді нічого не похитнеться. Візьміть білу рівну поверхню та переконайтеся, що область, яку слід знімати, добре освітлена (яскрава, без тіней). Робить невеликі кроки, d. H. змінює лише дрібні деталі. Зробіть багато окремих знімків. Нехай інші студенти переглядають ваше відео: Чи розуміють вони, яку інформацію ви хочете передати з ним? Якщо потрібно, оптимізуйте своє відео в постпродукції. Bio_HR_TF8_LE6 44