Работа мышц - Всероссийский фестиваль педагогического

Всероссийский фестиваль педагогического творчества
2014/2015 учебного года
Конспект урока биологии в 9 классе по теме:
«Работа мышц. Утомление мышц»
Широкова Г.П.,
учитель биологии
Цель урока: раскрыть и установить причины развития утомления в
работающих мышцах.
Задачи:
 обучающие: на основе самонаблюдений сформировать понятие работы
мышц, роли нагрузки и ритма работы на развитие утомления, закрепить
знания по физике.
 развивающие: развивать навыки самостоятельной работы, формировать
умение работать в группе, развивать умение самоконтроля и самооценки.
 воспитывающие: формировать познавательный интерес к предмету;
развивать коммуникативность у учащихся через совместную работу.
Оборудование: компьютер, проектор.
Ход урока.
1. Организационный момент.
2. Вступительное слова учителя.
«В человеке должно быть все прекрасно, и душа, и мысли, и лицо, и
внешность»
Что вы понимаете под внешностью человека?
Опрятность, аккуратность, чистота, хорошая уверенная походка, хорошее
телосложение и т. д.
Когда маленький ребенок учится ходить, он шатается, падает, балансирует
руками. Чем объясняется такая неточность движений?».
Ходьба - сложный процесс, при котором необходима согласованность работы
множества мышц.
Таким образом, проблема, которую будем решать на уроке сегодня: «От
чего зависит работа мышц и утомление?»
3. Изучение нового материала
Класс перед уроком делится на 4 группы по 6 человек в каждой.
Каждая группа – это специалисты в определенной области наук:
1. Биологи - физиологи. 2. Медики. 3. Спортсмены. 4. Работники управления
образования.
Каждая группа принимает участие в разговоре по теме урока: «Работа мышц.
Утомление мышц».
Учитель: Каково значение опорно – двигательного аппарата в жизни человека?
Спортсмены: Опорно - двигательный аппарат позволяет нам двигаться, делать
различные движения. У спортсменов движения точные и отлаженные.
Вырабатываются определенные двигательные навыки. Развивается мышечная
система. Хорошо развита координация движений.
Работники образования: Благодаря хорошо развитой мышечной системе,
красивой осанке, мы можем любоваться грацией движений, красотой тела
человека. Глядя на красивую фигуру спортсмена, хочется
совершенствоваться, работать над своей фигурой.
Учитель: Для того, чтобы человек мог двигаться, мышцы нашего тела должны
совершать определенную работу.
Учитель: Какие условия необходимы для работы мышц?
Учитель: Ответить на данный вопрос я предлагаю биологам-физиологам.
Биологи – физиологи:
1.Работа мышц – это сложный процесс, который контролируется и регулируется
ЦНС. Головной мозг посылает нервные импульсы в мышцы. Высшие
двигательные центры находится в лобной доле коры БП, перед центральной
бороздой. Каждая мышца имеет двойное подчинение. По одним нервам
подаются импульсы от головного мозга. Они вызывают сокращение мышц.
Каждое мышечное волокно изолировано от соседних с ним волокон и
сокращается с максимальной для него силой. Сила и степень сокращения всей
мышцы зависит от числа сокращения волокон. Другие импульсы, отходящие от
узлов, которые лежат по бокам спинного мозга, регулируют их питание. Кровь
приносит мышцам органические вещества и О2 . Органические вещества в
мышцах расщепляются, в результате образуются продукты распада, СО2 и
выделяется энергия.
Учитель: Какой вывод из этого следует?
Биологи - физиологи:
Вывод (запись в тетрадь): Для работы мышц необходимы нервные импульсы и
энергия, которая образуется в результате окисления органических веществ в
присутствии кислорода.
Учитель: И так мы выяснили, что работа мышц – это сложный процесс.
Но мышцы не могут бесконечно долго работать, им свойственно
утомление. Выполняя физическую работу, физические упражнения,
перенося тяжести, вы не раз это ощущали на себе.
Работа с учебником.
Учитель: Найдите в учебнике ответ на вопрос: Что такое утомление?» (стр.113)
Ученики: Временное снижение работоспособности мышц, наступающее в
результате работы.
Учитель: От чего оно зависит?
Учитель предлагает такую задачу:
При рефлекторном сокращении мышцы в организме лягушки, т. е. когда ответ
следовал за раздражением рецепторов кожи, через не очень продолжительное
время наступало утомление и мышца переставала сокращаться. Эту же мышцу
вместе с нервами быстро изолировали из организма, и она при раздражении
через нерв сокращалась более длительное время. Но когда мышца снова
перестала отвечать на раздражение и нерв удалили, она сокращалась еще
некоторое время при непосредственном раздражении. Нерв, отделенный от
мышцы, тоже долго не терял способности проводить возбуждение.
Учитель: Какие выводы можно сделать, где скорее наступает утомление – в
мозгу, в нервах, в мышце или в месте перехода нерва в мышцу?»
Ученики делают вывод. Утомление развивается раньше всего в ЦНС, затем в
местах, где нерв контактирует с мышцей, затем уже в самой мышце.(запись в
тетрадь)
Что является ведущей ролью в утомлении?
Ученики: Не усталость мышц, а утомление двигательных нейронов.
Биологи - физиологи: Дают краткую справку.
Утомление развивается в результате временного изменения обмена веществ в
нервной системе и мышцах. Во время длительной работы накапливаются
вещества, которые препятствуют проведению возбуждения и сокращению
мышцы.
Нужно
некоторое
время
отдыха,
чтобы
восстановить
работоспособность участков нервной и мышечной системы.
Учитель: Какая работа скорее вызывает утомление?» Динамическая или
статическая?»
Опыт: На двух мальчиках надо показать более быстрое наступление утомления:
при удержании груза неподвижной рукой, чем при подъеме его и опускании. В
качестве груза может быть гантели или портфель.
Ученики: наблюдают за опытом и делают вывод.
Учитель: На этот вопрос я предлагаю ответить спортсменам.
Спортсмены: Различают динамическую работу мышц, когда сокращение
чередуется с расслаблением, и статическую, например, удержание груза в одном
положении.
Вывод. Утомление наступает скорее при статической работе мышц, чем при
динамической работе.
(Вывод записывают в тетрадь).
Учитель: Почему же утомление скорее наступает при статической работе
мышц?
Работа по учебнику: « Найти ответ в учебнике» (стр. 112).
Медики: 1. Выполнение продолжительного движения без отдыха снижает
работоспособность мышц - в них наступает утомление. При выполнении
физической нагрузки поднятии тяжелого груза мышцы используют в большом
количестве О2 и питательные вещества, усиливается обмен веществ.
Вследствие этого в тканях и клетках образуются не нужные для их
жизнедеятельности вещества. Они оказывают на них отравляющее влияние.
Эти вещества замедляют сокращение и расслабление мышечных волокон. В
период отдыха по кровеносным сосудам, расположенным в мышцах,
усиливается поступление крови в мышцы. В результате этого не только
доставляется свежая порция крови, богатая О2 и питательными веществами, но
и с током крови уносятся продукты обмена веществ, отравляющие ткани и
клетки. Таким образом удаляется фактор, способствующий возникновению
утомления.
2.Эти процессы происходят при динамической работе мышц, где попеременно
работают и мышца сгибатель – бицепс и мышца разгибатель - трицепс. При
статической же работе и мышца сгибатели и разгибатель находится долгое
время в направлении. Кровоток в этих мышцах замедляется, продукты распада
не уносятся, застаиваются в мышцах. А это приводит к большему утомлению
этих мышц.
Самостоятельная работа для четырех групп.
Учитель: задание 1 группе.
Во время
физических упражнений человек встал на цыпочки и
приподнялся на 10 см. Пользуясь рисунком и своими знаниями по физике о
рычагах, объясните действие костей стопы как рычага:
а) какую работу производит при этом икроножная мышца?
б) Что является при таком положении костей стопы и голени точной опоры,
плечом действующей силы и плечом силы сопротивления?
а, б - точки приложения сил; в - точка опоры
демонстрируется с помощью компьютера.
Вывод.
1.Икроножная мышца развивает большую силу по принципу рычага, где «в» точка опоры - фаланги пальцев, «а» и «б» - l - плечо действующей силы (мышц)
и плечо силы сопротивления пола.
Учитель: задание 2 группе.
В данной группе работу выполняют два ученика: один занимается в
спортивной секции, другой - только на уроках физкультуры. Еще два ученика
также выходят к доске. Один считает количество движений не тренированного
ученика, а другой тренированного. Упражнения по сгибанию руки проделывают
сначала с гантелью в 1 кг, затем с гантелью в 3 кг. Данные записываются в
таблицу. (Первые данные в таблице нетренированного ученика, затем
тренированного).
Влияние величины нагрузки на развитие утомления. Сравнение результатов
тренированного ученика и не тренированного.
Влияние величины нагрузки на развитие утомления
Нагрузка, кг
Путь руки, м
1.1кг
2.3кг
0,5
0,5
Число
движений
Работа, Дж
Начало
утомления, с
A = F•S•n
F = 1 кг = 10 H
1 кг = 1•9,8 H =10 H
где S – расстояние, n - число движений.
Вывод.
1.Чем лучше развиты мышцы, тем продолжительнее их работа, несмотря на
увеличение нагрузки, и медленнее наступает утомление.
2.С увеличением нагрузки утомление в мышцах наступает быстрее
Учитель: задание 3 группе.
Участвуют 3 ученика примерно одинакового телосложения, используя
одинаковую нагрузку, но при разном ритме. 3 других ученика считают
количество их движений. Учащиеся 3 группы записывают данные в таблицу.
Берут груз – 3 кг.
Влияние ритма работы на развитие утомления.
Влияние ритма работы на развитие утомления
Ритм
Путь руки, м
Редкий
Средний
0,5
0,5
Число
движений
Работа, Дж
Начало
утомления, с
Частый
Вывод.
Наибольшая работоспособность и ее продолжительность прослеживается при
среднем ритме работы.
Учитель: задание 4 группе.
Два человека поспорили, как лучше нести груз: переменно правой и левой
рукой без отдыха или нести его в правой руке, потом отдыхать и снова нести в
той же руке.
Ответьте: Когда скорее восстановилось рабочее состояние правой руки, при
отдыхе или при работе левой рукой? Какое значение для мышечной системы
имеет активный отдых?
Вывод.
1.Быстрее восстанавливается работоспособность правой руки при работе левой
рукой.
2.Активный отдых быстрее снимает утомление мышц, которые принимали
участие в работе.
Учитель. Какой можно сделать вывод? Установлено, что для более быстрого
восстановления работоспособности благоприятнее не постоянный покой, а
интенсивная работа другой группы мышц. Русский физиолог Иван Михайлович
Сеченов, который разработал теорию утомления, назвал это активным отдыхом.
Учитель: Что вы понимаете под активным отдыхом еще?
Ученик: Это переключение на другой вид деятельности, физические
упражнения, помощь по дому, прогулка, и т. д.
4. Проверка усвоения нового материала.
1. От чего зависит работа мышц? (Для работы мышц необходимы нервные
импульсы и энергия, которая образуется в результате окисления органических
веществ в присутствии кислорода.)
2. Что такое утомление? (Временное снижение работоспособности мышц,
наступающее в результате работы.)
3. Какие условия влияют на развитие утомления?
Утомление развивается в результате временного изменения обмена веществ в
нервной системе и мышцах. Во время длительной работы накапливаются
вещества, которые препятствуют проведению возбуждения и сокращению
мышцы.
Нужно
некоторое
время
отдыха,
чтобы
восстановить
работоспособность участков нервной и мышечной системы.
4. С помощью чего восстанавливается работоспособность мышц? К чему
приводит малоподвижный образ жизни?
Установлено, что для более быстрого восстановления работоспособности
благоприятнее не постоянный покой, а интенсивная работа другой группы
мышц. Русский физиолог Иван Михайлович Сеченов, который разработал
теорию утомления, назвал это активным отдыхом.
5. Выставляются оценки за самостоятельные ответы и работу каждой
группы.
6. Домашнее задание.
1. Выполнить практическую работу по теме: «Выявление влияния статической и
динамической работы на утомление мышц».
2.Творческое задание (на выбор):
Подумайте и составьте свои физические упражнения, которые бы развивали
различные группы мышц, для сохранения правильной осанки и
работоспособности мышц.