На конкурс « Учитель Сочи «2014»
Номинация
       «Активность-философия-профессия»
Урок по биологии в 8 классе  
по теме:
Значение спорта для развития опорно-двигательной системы. Работа мышц. Утомление. 

                                        учителя биологии второй
                                       квалификационной категории 
                                        Муниципального общеобразовательного  
                                       учреждения средней общеобразовательной  
                                          школы с углубленным изучением 
                               отдельных предметов №5 им.А.М.Дубинного. 

Вартановой Алёны Алексеевны
21.04.1980 года рождения
Тел.88793394915
Россия, Ставропольский  край
г. Пятигорск.
vartanova-80@yandex.ru

22.09.2011
Пояснительная записка.
Данный урок разработан для учащихся 8 общеобразовательного класса. В его основу легло сообщение новых знаний. Урок проводится в игровой форме, что позволяет углубить знания учащихся не только в области биологии, но и спорта. Учащимся должно быть интересно, только в том случае деятельность урока будет значима и эффективна. Данная разработка  отличается от стандартных уроков, формой преподнесения материала. 
Тип урока: Сообщения новых знаний.
 Цель: 1. На основе самонаблюдений сформировать понятие работы мышц, роли нагрузки и ритма работы на развитие утомления, закрепить знания о спорте. Раскрыть условия правильного формирования скелета и мышц. Подвести школьников к выводу  о важнейшем значении мышечной активности для здоровья человека, особенно для растущего организма. О значении тренированности организма, для развития опорно-двигательного аппарата. 
2. Продолжить формирование умений работать с книгой в группах, проводить эксперименты  и делать по ним выводы.                                                                                                                                                             3. Воспитывать в учениках стремление вести активный образ жизни. Раскрыть важнейшее значение для здоровья двигательной активности, особенно занятий спортом.
Оборудование: компьютер, дидактические карточки, таблицы по теме: «Гигиена опорно-двигательной системы», «Влияние физических упражнений на организм».
                                     Ход урока.
1.Организационный момент.
        Учитель: Ребята, сегодня у нас необычный урок. На этом уроке мы с вами постараемся раскрыть секреты работы мышц, установить причины развития утомления в работающих  мышцах.  А так же выяснить значение спорта для развития скелета и мышц. 

 2. Подготовка к восприятию нового материала.                  
  Учитель:  В человеке должно быть все прекрасно, и душа, и мысли, и лицо, и внешность.
  А что вы понимаете под внешностью человека?
Ученики: Опрятность, аккуратность, чистота, хорошая уверенная походка, хорошее телосложение и т.д..  
     Учитель: А, как говориться, в здоровом теле – здоровый дух: учитель предлагает ученикам  устно решить такую задачу:
   « Когда маленький ребенок учится, ходить, он шатается, падает, балансирует руками. Чем объясняется такая неточность движений?».
Ученики: Ходьба, сложный процесс, при котором необходимо  согласование  работы множества мышц.
Учитель: От чего зависит работа мышц и утомление? Это мы должны выяснить сегодня на уроке.
3. Изучение нового материала
   Учитель: Класс перед уроком разбивается 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 культуры.
   Каждая группа готова принять участие в разговоре по теме нашего урока.
   Учитель: И так тема нашего урока: "Значение спорта для развития опорно-двигательной системы. Работа мышц. Утомление."
   Обратите внимание. У вас на партах домашнее задание в виде таблиц. В первой колонке таблицы – ключевые вопросы нашей темы урока. К концу урока вы должны эти таблицы заполнить, то есть необходимо записывать основные выводы по данной теме.
   Учитель задает вопрос: Каково значение опорно – двигательного аппарата в жизни человека?

    Культурный центр: Благодаря хорошо развитой мышечной системе, красивой осанке, мы любоваться грацией движений, красотой тела человека. Глядя на красивую фигуру спортсмена, хочется совершенствоваться, работать над своей фигурой.
    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.

Медики: Но, к сожалению не все спортсмены могут передвигаться и совершать движения из-за травм опорно-двигательного аппарата. К такой категории спортсменов относятся спортсмены-паралимпийцы. Паралимпийцы - это люди с ограниченными физическими возможностями, которые по причине тех, или иных ударов судьбы стали инвалидами и нетрудоспособными. Благодаря спорту, люди с ограниченными физическими возможностями с большим трудом на грани своих возможностей достигают результатов, достичь которых, бывает трудно даже физически здоровым людям. Мы этих сильных духом людей называем паралимпийцами. Благодаря сильным чертам своего характера, огромной силе воли, наперекор всем ударам судьбы, паралимпийцы своими достижениями в спорте показывают нам, как нужно бороться и не сдаваться. Все их достижения меняют в корне наше отношение к ним, как к людям с ограниченными физическими возможностями.
   Учитель: Для того, чтобы человек мог двигаться, мышцы нашего тела должны   совершать определенную работу.
   Учитель задает вопрос: Какие условия необходимы для работы мышц?
   Учитель: Ответит на данный вопрос я предлагаю биолагам-физиолагам.
   Биологи - физиологи: Работа мышц – это сложный процесс, который контролируется и регулируется ЦНС. Головной мозг посылает нервные импульсы в мышцы.  Высшие двигательные центры находятся в лобной доле коры  БП, перед центральной бороздой. Каждая мышца имеет двойное подчинение. По  нервам подаются импульсы от головного мозга. Они вызываю 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. Таким образом, при систематических занятиях спортом улучшается кровоснабжение мозга, общее состояние нервной системы на всех её уровнях. При этом отмечаются большая сила, подвижность и уравновешенность нервных процессов, поскольку нормализуются процессы возбуждения и торможения, составляющие основу физиологической деятельности мозга. Самые полезные виды спорта – это плавание, лыжи, коньки, велосипед, теннис. Физические тренировки оказывают разностороннее влияние на психические функции, обеспечивая их активность и устойчивость. Установлено, что устойчивость внимания, восприятия, памяти находится в прямой зависимости от уровня разносторонней физической подготовленности.

Спортсмены: Однако паралимпийцы гораздо больше времени тратят на физическую подготовку, ведь двигательная активность является одним из основных факторов реабилитации инвалидов. Паралимпийцы, благодаря своей силе воле и выносливости, берут и выигрывают золотые медали, бьются за честь страны лучше здоровых спортсменов. На X зимних Паралимпийских играх, прошедших с 12 по 21 марта в Ванкувере, наши спортсмены добились уникального результата – по общему количеству медалей они опередили все сборные мира в неофициальном командном зачете, завоевав 12 золотых, 16 серебряных и 10 бронзовых наград.
   Задание учащимся.  После просмотра и сообщения  учащиеся в течение 5 минут заполняют схемы на дидактических карточках по группам. 
Процессы в мышцах	
1. Какие процессы с веществами и энергией происходят в мышце?	2. Что доставляет в мышцу кровь?	3. Что уносится кровью из мышцы?	
распад веществ	синтез энергии	кислород	органические вещества	Продукты распада 	углекислый газ	
 Вещества, необходимые и образующиеся при энергетических процессах в мышцах:
 органические вещества + кислород => углекислый газ + вода + энергия
      Учитель: Какой вывод из этого следует?
     Биологи - физиологи: Для работы мышц необходимы нервные импульсы и энергия, которая образуется в результате окисления органических веществ в присутствии кислорода.  ( Вывод записывают в тетрадь).
     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. 
     Учитель. Найдите в учебнике ответ на вопрос: Что такое утомление?
     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. 
Учитель: Так 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.
Спортсмены: В спортивной диагностике для выявления утомления обычно определяют содержание гормонов симпатоадреналовой системы (адреналина и продуктов его обмена) в крови и моче. Эти гормоны отвечают за степень напряжения адаптационных изменений в организме. При неадекватных функциональному состоянию организма физических нагрузках наблюдается снижение уровня не только гормонов, но и предшественников их синтеза в моче, что связано с исчерпанием биосинтетических резервов эндокринных желез и указывает на перенапряжение регуляторных функций организма, контролирующих адаптационные процессы. К сожалению, у паралимпийцев процесс утомления наступает гораздо быстрее, особенно у спортсменов имеющих травмы опорно-двигательного аппарата, которые тратят на тренировку гораздо больше сил и времени. Хотя степень утомления организма, так же зависит от вида работы, совершаемой спортсменом во время тренировки и занятий спортом.
   Учитель: Я предлагаю вам посмотреть два опыта и определить, какая работа скорее вызывает утомление?         
Опыт: На двух мальчиках надо показать более скорое 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.  Утомление наступает скорее при статической  работе мышц, чем при динамической работе. Например, во время алимпийских игр гораздо больше времени на восстановление мышц, тратят спортсмены, поднимающие гантели и штангу, нежели спортсмены конькобежцы и биатлонисты.
            Статистическая работа мышц

                  Динамическая работа мышц
   Учитель задает вопрос:  Почему же утомление скорее наступает при статической работе мышц? (Найти ответ в учебнике). 
   Биологи – физиологи: 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 усиливая 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. 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.

а, б - точки приложения сил; в - точка опоры
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. M = Fl, где M - момент силы, l - плечо. Икроножная мышца одна из сильных, при ее работе химическая энергия переходит в механическую. С увеличением нагрузки утомление в мышцах   наступает быстрее. Чем лучше развиты мышцы, тем продолжительнее их работа. Наибольшая работоспособность и ее продолжительность прослеживается при среднем ритме работы. Быстрее восстанавливается работоспособность правой руки при работе левой рукой. Активный отдых быстрее снимает утомление мышц, которые принимали участие в работе.
     Учитель. 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. Что вы понимаете под активным отдыхом еще?
Ученик: Это переключение на другой вид деятельности, физические    упражнения, помощь по дому, прогулка, и т.д..
   Учитель: А теперь давайте укажем на значение в организме опорно-двигательной системы и подчеркнём важность для развития и сохранения здоровья нормального состояния этой системы. Ученики перечисляют функции опорно - двигательной системы.
   Биологи: Функции:  1. Двигательная   
                          2. Защитная   
                          3.Формообразующая
                      4. Опорная      
                      5. Энергетическая   
                      6. Кроветворная                                        
                      7. Обменная (запасающая)        
Учитель: Даёт краткую справку о возрастных особенностях опорно-двигательной системы.  Скелет и мышцы растут и развиваются в детском и юношеском возрасте. Самый интенсивный рост – в 14-17 лет. К 18 годам мышечная масса становится как у взрослого.  По мере роста и развития ребенка его движения  становятся более совершенными и разнообразными. Объясните, какое самое главное условие для правильного формирования скелета и   мышц?
Спортсмены:  Двигательная активность , физические упражнения ,занятия спортом.                                                                                  
  Учитель: В чем состоит положительное влияние двигательной активности на  мышцы и скелет?
  Медики: Укрепляются и хорошо развиваются мышцы, что приводит к укреплению и развитию скелета.
  Учитель: Что можно сказать на основе собственных наблюдений об изменении дыхания и сердцебиения при физических упражнениях.
  Биологи - физиологи: В целостном организме  изменение работы одной системы органов обязательно отражается на работе других систем. При мышечной  деятельности происходит усиление дыхания и кровообращения. Это полезно для организма. Организм больше получает кислорода и питательных веществ. Улучшается пищеварение, обмен веществ, работа головного мозга.   
Показатели жизненной ёмкости лёгких.

Тренированный организм	Нетренированный организм	
мужчины	женщины	мужчины	женщины	
4700 мл	3500 мл	3500 мл	3000 мл	

Показатели работоспособности сердца  в покое и при мышечной работе.

                                             1 – покой
                                             2 – быстрая ходьба
                                             3 – быстрый бег

 Другими информативными показателем работоспособности сердца является число сердечных сокращений (ЧСС) ( артериальный пульс).
  В процессе спортивной тренировки ЧСС в покое со временем становится реже за счет увеличения мощности каждого сердечного сокращения.

Показатели числа сердечных сокращений ( уд/ мин).

Тренированный организм	Нетренированный организм	
Муж.	Жен.	Муж.	Жен.	
50-60	60-70	70-80	75-85	

Показатели числа сердечных сокращений
в покое и при мышечной работе.

                                             1 – покой
                                             2 – быстрая ходьба
                                             3 – быстрый бег
    Учитель: Каково значение двигательной активности для здоровья человека?  
    Медики: Регулярные физические упражнения  развивают мышцы, суставы, связки,   координируют движения. Хорошо развитая мускулатура является надежной  опорой для скелета. Улучшается работа внутренних органов. Развиваются такие  физические качества, как быстрота, сила, ловкость, выносливость. Мощность и величина мышц находятся в прямой зависимости от упражнений и тренировки. В процессе работы усиливается кровоснабжение мышц, улучшается регуляция их деятельности нервной системой, происходит рост мышечных волокон, т. е. увеличивается масса мускулатуры. Способность к физической работе, выносливость являются результатом тренировки мышечной системы. Увеличение двигательной активности детей и подростков приводит к изменениям в костной системе и более интенсивному росту их тела. Под влиянием тренировки кости становятся более крепкими и устойчивыми к нагрузкам и травмам. Физические упражнения и спортивные  тренировки, организованные с учетом возрастных особенностей детей и подростков, способствуют устранению нарушений осанки. Скелетные мышцы оказывают влияние на течение обменных процессов и на осуществление  функций  внутренних органов. Дыхательные движения осуществляются мышцами груди и диафрагмой, а мышцы брюшного пресса способствуют нормальной деятельности органов брюшной полости, кровообращения и дыхания. Разносторонняя мышечная деятельность повышает работоспособность организма. При этом уменьшаются энергетические затраты организма на выполнение работы. Слабость мышц спины вызывает изменение осанки, постепенно развивается сутулость. Нарушается координация движений. Для нашего времени характерны широкие возможности повышения уровня физического развития человека. Нет возрастного предела для занятий физической культурой. Упражнения являются эффективным средством совершенствования двигательного аппарата человека. Они лежат в основе любого двигательного навыка или умения. Под влиянием упражнений формируется законченность и устойчивость всех форм двигательной активности человека. 
Учитель: Какое  значение имеет  тренировка мышц ?
Спортсмены: Активная физическая деятельность – одно из обязательных условий гармоничного развития человека. Что же происходит с мышцами при тренировке?  Постоянные упражнения удлиняют мышцы. Вырабатывают их способность лучше растягиваться.  При тренировке масса мускулатуры увеличивается, мышцы становятся более сильными. Сила мышц и прочность кости взаимосвязаны. При занятиях спортом кости становятся толще, и соответственно развитые мышцы имеют достаточную опору. Более крепким и устойчивым к нагрузкам и травмам становится весь скелет. Хорошая двигательная нагрузка – необходимое условие нормального роста и развития организма. Тренированность, с точки зрения физиологии, приобретается посредством замечательной способности всего живого изменяться и совершенствоваться под влиянием соответствующих воздействий внешнего мира. Такая пластичность организма позволяет, применяя физические упражнения, развивать и укреплять его органы и системы, совершенствовать их деятельность, улучшать работоспособность в целом.
На этой основе повышается быстрота движений, приобретается выносливость, улучшается подвижность в суставах. Все эти качества гораздо сильнее проявляются у паралимпийцев.
Подготовленность спортсмена повышается за счет приобретения двигательных навыков и улучшения способности выполнять самые сложные движения спортивной техники, за счет совершенствования его способности проявлять волевые качества, быть смелым и хладнокровным бойцом. Основным показателем уровня тренированности спортсмена являются спортивные результаты. По результатам соревнования и прикидок можно судить больше об общем уровне тренированности и меньше об отдельных сторонах подготовленности спортсмена. В настоящее время, в России, лучшие результаты на алимпиаде показывают спортсмены паралимпийцы.                                                                                                                       
Учитель: Каково значение физического труда и спорта в жизни человека? Движения в труде и спорте – это формы мышечной деятельности. Труд и спорт взаимосвязаны, дополняют друг друга.  Вот два ученика  пришли в мастерскую , впервые встали у верстка. Один занимался спортом , другой нет. Как вы думаете, кто из них будет быстрее обучаться трудовым навыкам и почему? 
Ответ ученика: Конечно спортсмен. Спорт развивает важные двигательные качества – ловкость, быстроту, силу, выносливость. 
    Учитель: Каждый ли может стать спортсменом?  Нужно ли обладать какими либо    природными качествами, что бы стать спортсменом?
Спортсмены: Спортсменом может стать каждый. Трудолюбие и систематическая тренировка обеспечивают достижение высоких результатов. Некоторые спортсмены достигли первоклассных результатов в таких видах спорта , к которым , казалось бы , они не имеют никаких данных. Виталий Ушаков , несмотря на небольшую емкость легких до занятий спортом, стал первоклассным пловцом и дал лучшие показатели, чем некоторые другие спортсмены с « природной плавучестью». Обычно считают , что хороших результатов по прыжкам в высоту могут добиться люди высокого роста. Но Николай Озолин был небольшого роста, однако он установил в свое время европейский рекорд по прыжкам с шестом. Знаменитый борец И.М. Поддубный писал, что борцами не рождаются, борьба развивает человека, и он из обыкновенного парнишки становится могучим силачом.    Желание и настойчивость, тренировка и вдумчивое отношение к физическим занятиям делают чудеса. Даже больные, физически слабые и изнеженные люди могут  стать прекрасными спортсменами. Так Ирина Роднина по совету врача стала заниматься фигурным катанием  и стала известной фигуристкой. Чемпион  Европы по спортивной ходьбе А.И.Егоров в детстве болел рахитом, не ходил до  5 лет. Под наблюдением врача он стал заниматься спортом и достиг высоких результатов.
     Медики: Самое элементарное приобщение к спорту ,это утренняя зарядка.
     Значение зарядки: 1. Быстрый переход от сна к бодрствованию.  2. Нормализует работу все систем органов.  3. Повышает работоспособность организма.  4. Поднимает жизненный тонус. 5. Усиливает дыхание и кровообращение.   6. Вырабатываются такие ценные качества, как: настойчивость, решительность, воля, самообладание, 
Биологи-физиологи: Правила выполнения зарядки: 
1. Проводится сразу же после подъема.  
2.  В хорошо проветренной комнате.  
3. В легком костюме.  
4. Трудность упражнений  должна нарастать  к середине зарядки, а к конце постепенно снижается.  
5. Не растягивать зарядку и не проводить ее наспех (10-15 мин).  
6. По окончании зарядки водные процедуры.
     Учитель: Поднимите руки те ученики, кто занимается каким – либо видом спорта, помимо того, что ходит на уроки физ. культуры.
     Учитель: Дает ученикам советы о том, как можно развить некоторые группы  мышц  в домашних условиях. На парты раздаются рекомендации с физическими упражнениями: Ученики, занимаясь спортом, не должны переоценивать свои возможности, обязаны  уметь контролировать свою сердечно - сосудистую систему, которая в 14-16 лет может временно не полностью справляться с большой физической нагрузкой. Значительные учащения пульса, боли в сердце – сигналы, требующие осторожности в спортивной нагрузке.   
Учитель:  Итак, наш урок подошел к концу. Скажите, что мы сегодня на уроке  узнали?
(Ученики подводят итоги урока).
Домашнее задание.
Подумайте и составьте  свои физические упражнения, которые бы развивали различные группы мышц, для сохранения правильной осанки и работоспособности мышц.