Программа образовательного курса
«Регуляция физиологических функций человека»
Составитель: Гордеева Светлана Ильинична, учитель биологии 1 категории
МАОУ «Гимназия № 56»
г.Ижевск, УР
Пояснительная записка
Предлагаемая программа включает в себя сведения о строении и принципах функционирования основных регуляторных систем организма: нервной, эндокринной и иммунной. В курсе представлены сведения о механизмах работы как отдельных возбудимых клеток, так и о формировании на базе этих клеток систем интеграции организма в единое целое. Помимо вышеизложенного, программный материал и работа по его освоению могут служить ориентиром для подтверждения правильности предварительного профессионального выбора обучающихся, а также источником дополнительной информации для одаренных детей, стремящихся к получению разносторонних биологических знаний. Курс базируется на обязательных учебных предметах и лежит на стыке биологии, химии и физики. Программа «Регуляция физиологических функций человека» рассчитана на 48 часов учебных занятий в 11 классах средней школы, гимназий и лицеев естественно-научного и химико-биологического направления.
Цель программы:
Формирование у учащихся понимания того, что все регуляторные системы организма человека тесно взаимосвязаны и работают как единое целое.
Задачи программ:
Углубление знаний учащихся о принципах и конкретных механизмах управления физиологическими функциями организма человека.
Ознакомление учащихся с причинами возникновения некоторых расстройств нервной, эндокринной и иммунной систем, а также с опасностями употребления наркотиков, алкоголя, токсических веществ.
Основные требования к знаниям и умениям
Учащиеся должны знать:
принципы работы нервной системы и причины наиболее распространенных расстройств работы центральной нервной системы;
об устройстве и работе основных эндокринных желез организма человека;
механизмы некоторых эндокринных расстройств;
виды иммунитета и механизмы его формирования;
взаимосвязь деятельности нервной, эндокринной и иммунной систем организма человека;
опасность употребления веществ, дезорганизующих работу регуляторных систем организма.
Учащиеся должны уметь:
Формы организации и методы обучения учащихся.
Преподавание данной программы предусматривает внедрение современных педагогических технологий, содействующих эффективному развитию творческого потенциала у учащихся, индивидуализации и персонализации образования. Старшая школа ориентирована в большей степени на поступление в ВУЗ, следовательно, и преобладающими формами занятий должна быть вузовская система. В этой связи при изучении курса предусматривается лекционно-семинарская система занятий, проектная деятельность, дидактические игры и дискуссии, предполагающие творческое погружение учащихся в ту или иную ситуацию, школьные конференции. Смена форм учебной деятельности может стать одним из факторов развития компетентностей учащихся.
На школьной лекции предусматривается крупноблочное обобщенное изложение материала, раскрытие основных ключевых позиций. Доля лекционной части по отношению к остальным формам организации учебной деятельности составляет 1:3.
Семинар является специфической формой организации учебной деятельности, предполагающей творческое изучение программного материала. На этих занятиях происходит углубление, расширение и детализация материала. Подготовка к ним предусматривает организацию индивидуальной и групповой работы учащихся, творческий поиск информации из дополнительной литературы и электронных источников, развитие умений самостоятельно добывать, анализировать, обобщать, закреплять знания и делать выводы. Семинары могут проводиться в форме выступлений учащихся на основе докладов и рефератов, в виде диспутов, дискуссий, круглых столов, дидактических игр и др.
На базе учебного материала предполагается также проектная деятельность учащихся по наиболее интересным и актуальным биологическим проблемам. Работа над проектом позволяет проявить интеллектуальные способности учащихся, продемонстрировать уровень владения знаниями и умениями, способность к самообразованию и самоорганизации. В этом случае учащиеся синтезируют знания в ходе их поиска, интегрируют информацию смежных дисциплин, ищут эффективные пути решения задач проекта. Важным фактором является также совместная деятельность и сотрудничество в группах, в результате которых всесторонне проявляются компетентности личности.
При изучении программного материала курса предполагается также использование модульных технологий и соотнесение отдельных тем элективного курса с базовым разделом «Общая биология». В этом случае учебный материал может быть использован для организации самостоятельной работы учащихся при подготовке докладов, рефератов, проектов по соответствующим темам основных разделов биологии.
При проведении занятий предполагается демонстрация диафильмов, слайдов, учебных и художественных видеофильмов, художественных альбомов, что будет способствовать визуализации предоставляемой информации и успешному усвоению учебного материала.
В программе предусматриваются широкие возможности для реализации межпредметных связей. При изучении ряда тем и организации семинарских занятий, конференций, защиты проектов возможно привлечение преподавателей истории, литературы, физики, географии, химии, искусства.
Проверка и оценка качества знаний. Текущие знания проверяются с помощью тестовых контрольных работ после каждого раздела курса и традиционных опросов в течении изучения темы. Основной акцент при изучении вопросов курса должен быть направлен на активную работу учеников в классе в форме диалога учитель-ученик, активного обсуждения материала в форме ученик(и) - ученик(и), ученик – учитель.
Содержание программы
Общее количество часов — 48
Введение (2 ч)
Физиология человека и животных — наука, изучающая принципы работы как отдельных клеток, так и принципы взаимодействия между клетками в процессах формирования органов, систем органов и единого целостного организма. Понятие о нейроэндокринной и иммунной системах как основе нормальной жизнедеятельности организма; постоянство внутренней среды организма и правильные реакции его на воздействия внешней среды.
1.Физиология возбудимых клеток (6 ч)
Возбудимость — основа жизни. Современные представления об особенностях строения и свойствах мембран возбудимых клеток. Потенциал покоя и его природа. Уравнение Нернста—Гольдмана. Потенциал действия и механизм его возникновения. Ионные каналы и их основные свойства. отдельных ее структур; Ионные насосы мембран клеток и их роль в поддержании возбудимости.
Проводимость — необходимое свойство возбудимых клеток. Локальный ответ мембраны возбудимой клетки. Понятие о пороговом потенциале. Различные способы проведения возбуждения, Блокаторы проведения возбуждения. Нарушения проводимости как причина болезней человека.
Аксонный транспорт и его роль в обеспечении нормальной работы нервных клеток.
Демонстрация схем, поясняющих работу возбудимых мембран; портретов выдающихся биологов.
2.Общая физиология нервной системы (10 ч)
Строение нейрона. Виды нейронов. Глиальные клетки и их роль в деятельности мозга.
Передача возбуждения от одной клетки к другой. Понятие о синапсе. Электрические и химические синапсы: особенности строения и работы.
Понятие о медиаторах. Основные медиаторы организма человека и рецепторы к ним. Блокаторы синаптической передачи. Нарушение синаптической передачи как причина возникновения болезней человека.
Торможение и его роль в работе нервной системы. Виды торможения: пресинаптическое и синаптическое. Основные тормозные медиаторы.
Взаимодействие нейронов в нервных центрах. Дивергенция и конвергенция нервных импульсов. Временная и пространственная суммация. Взаимодействие между возбуждением и торможением в нервной системе.
Понятие о рефлексе и рефлекторной дуге. Моно- и полисинаптические рефлексы. Свойства рефлексов.
Демонстрация электронных микрофотографий мозга; различных видов нейронов; формул медиаторов; схем, поясняющих взаимодействие нейронов;
3.Частная физиология нервной системы (10 ч)
Спинной мозг. Строение и функции.
Продолговатый мозг. Строение и функции. Дыхательный центр. Сосудодвигательный центр. Черепно-мозговые нервы.
Мозжечок. Строение и функции. Роль мозжечка в поддержании мышечного тонуса и координации движений.
Средний мозг. Строение и функции. Красное ядро. Черная субстанция. Бугры четверохолмия — центры первичной обработки зрительной и слуховой информации.
Ретикулярная формация ствола мозга и ее роль в работе центральной нервной системы.
Промежуточный мозг. Строение и функции. Роль таламуса в обработке внешней информации. Гипоталамус — высший центр вегетативной регуляции и нейроэндокринный орган.
Лимбическая система — центр эмоций.
Базальные ганглии. Строение и функции.
Кора больших полушарий. Строение и функции. Электроэнцефалограмма. Асимметрия в деятельности полушарий коры.
Вегетативная нервная система и ее роль в поддержании постоянства внутренней среды организма. Строение и функции симпатического и парасимпатического отделов вегетативной нервной системы.
Демонстрация фотографий мозга в различных ракурсах и разрезах; фотографий и схем организации различных отделов мозга; схем работы вегетативной нервной системы; примеров электроэнцефалограмм в норме и патологии.
4. Эндокринная регуляция физиологических функций (6 ч)
Общая характеристика эндокринной системы. Понятия «внутренняя секреция» и «гормон». Свойства гормонов и классификации. Механизмы воздействия гормонов на клетки.
Основные железы внутренней секреции и их гормоны. Заболевания, вызываемые нарушениями деятельности эндокринных желез.
Гипоталамо-гипофизарная система.
Щитовидная и паращитовидные железы.
Тимус.
Эпифиз.
Надпочечники.
Поджелудочная железа.
Эндокринология размножения.
Системы регуляторных пептидов.
Демонстрация схем работы эндокринной системы; формул гормонов; фотографий больных эндокринными заболеваниями.
5. Высшая нервная деятельность (6 ч)
И. М. Сеченов и И. П. Павлов — основоположники изучения физиологии головного мозга в России. Понятие о безусловных и условных рефлексах. Образование условных рефлексов. Виды торможения условных рефлексов. Элементарная рассудочная деятельность. Бодрствование и сон. Представление о физиологических механизмах сна. Фазы сна. Память: ее виды и биологическое значение. Эмоции и их биологическая роль. Основные типы высшей нервной деятельности. Сознание и мышление.
Демонстрация фотографий И. М. Сеченова, И. П. Павлова; схем формирования условных рефлексов.
6. Иммунная система и принципы ее деятельности (6ч)
Понятие об иммунитете. Виды иммунитета. Основные системы клеток, обеспечивающие различные виды иммунитета. Антигены и антитела. Механизм взаимодействия антител с антигенами. Фагоцитоз. Регуляция реакций иммунитета. Пути стимуляции и подавления иммунного ответа. Иммунодефицита и аутоиммунные болезни.
Демонстрация схем механизмов создания иммунитета.
7. Заключение (2 ч)
Итоговая конференция «Взаимосвязь регуляторных систем организма: нервной, эндокринной и иммунной».
Учебно-тематический план
№ | Наименование темы | Всего часов | В том числе | Форма контроля |
лекции | практ. | семинар |
1. | I. Введение. | 2 | 1 | 1 | | |
| II. Физиология возбудимых клеток.(6 часов) |
2. | Современные представления об особенностях строения и свойствах мембран возбудимых клеток. | 2 | 1 | 1 | | Решение ситуационных задач |
3. | Проводимость – необходимое свойство возбудимых клеток. | 2 | 1 | | 1 | Тестирование. |
4. | Аксонный транспорт и его роль в обеспечении нормальной работы нервных клеток. | 2 | 1 | | 1 | Решение кроссворда. |
| III.Общая физиология нервной системы. (10 часов) |
5. | Строение нейрона. | 2 | 1 | 1 | | Решение ситуационных задач |
6. | Понятие о медиаторах | 2 | 1 | 1 | | Терминологический диктант. |
7. | Торможение и его роль в работе нервной системы. | 2 | 1 | | 1 | Решение ситуационных задач |
8. | Понятие о рефлексе и рефлекторной дуге. | 2 | 1 | | 1 | Составление рефлекторных дуг. |
9. | Рубежная диагностика. | 2 | | 2 | | Тестирование |
| IV. Частная физиология нервной системы. (10 часов) |
10. | Спинной мозг. Строение и функции. | 2 | | 1 | 1 | Выполненный кроссворд |
11. | Головной мозг. Строение и функции. | 3 | 1 | 1 | 1 | Решение ситуационных задач |
12. | Большие полушария. Кора больших полушарий. | 3 | 1 | 1 | 1 | Решение ситуационных задач |
13. | Вегетативная нервная система и ее роль в поддержании постоянства внутренней среды организма. | 4 | 1 | 1 | 2 | Тестирование по теме. |
| V.Эндокринная регуляция физиологических функций. (6 часов) |
14. | Общая характеристика эндокринной системы. | 2 | | 1 | 1 | Выступление детей с докладами. |
15. | Заболевания, вызываемые нарушениями деятельности эндокринных желез. | 2 | | 2 | | Решение ситуационных задач |
16. | Рубежная диагностика. | 2 | | 1 | 1 | Тестирование |
| VI.Высшая нервная деятельность.(6 часов) |
17. | Понятие о условных и безусловных рефлексах. | 3 | 1 | 1 | 1 | Опорный конспект, решение ситуационных задач |
18. | Элементарная рассудочная деятельность. | 3 | 1 | 1 | 1 | тестирование |
| VII.Иммунная система и принципы ее деятельности.(4 часа) |
19. | Понятие об иммунитете. | 2 | 1 | 1 | | Опорный конспект, решение ситуационных задач |
20. | Регуляция реакций иммунитета. | 2 | | 2 | | Решение ситуационных задач |
21. | Заключение. «Взаимосвязь регуляторных систем организма: нервной, эндокринной и иммунной». | 2 | | | 2 | Выполненные проекты |
22. | Итого | 48 | 14 | 19 | 15 | |
Рекомендуемая литература
1. Батуев А. С. Высшая нервная деятельность. СПб., 2002.
2. Годфруа Ж. Что такое психология. М., 1992.
3. Ещенко Н. Д. Биохимия психических и нервных болезней. СПб., 2004.
4. Зорина 3. А., Полетаева И. И. Элементарное мышление животных. М., 2001.
5. Лейкок Д., Вайс П. Основы эндокринологии. М., 2000.
6. Николе Дж. и др. От нейрона к мозгу. М., 2003.
7. Ноздрачев А. Д. и др. Начала физиологии. СПб., 2001.
8. Патологическая физиология и биохимия. М., 2005.
9. Плейфер Дж. Наглядная иммунология. М., 1999.
10. Розен В. Б. Основы эндокринологии. М., 1994.
11. Ройт А., Бростофф Дж., Мейл Д. Иммунология. М,, 2000.
12. Физиология человека. Т. 1—3. М., 1996.
13 Фонсова Н. А., ДубынинВ. А. Функциональная анатомия мозга. М, 2004.
14. Фундаментальная и клиническая физиология. М., 2004.
15. Шульговский В. В. Физиология центральной нервной системы. М., 1997.