Методическая разработка занятия Птицы - высшие позвоночные животные

Методическая разработка занятия

«Птицы - высшие позвоночные животные»

Тип учебного занятия: занятие изучения новых знаний

Форма проведения занятия: занятие-диспут

Методы: частично-поисковый, исследовательский, словесный

Цель занятия: создание условий для ознакомления с общей характеристикой птиц, особенностями их организации в связи с приспособленностью к воздушной среде обитания.

Задачи занятия:

• обеспечить знание учащимися общей характеристики птиц, особенностей их организации в связи с приспособленностью к воздушной среде обитания.

• обеспечить развитие у учащихся умений анализировать и сравнивать познавательные объекты;

• создать условия для включения учащихся в активную познавательную деятельность, исследовательскую работу;

• воспитывать стремление к сохранению видового разнообразия птиц

Оборудование: чучело птицы, схемы, таблицы, записи голосов птиц

Ход проведения занятия:

I. Организационный этап

Приветствие, фиксация отсутствующих, проверка подготовленности учащихся к учебному занятию, организация внимания учащихся.

II. Этап подготовки учащихся к изучению нового материала

Педагог. Птицы, подобно цветам и деревьям, способствуют художественному восприятию природы. Стремление к красоте и способность понимать ее возникли у человека в процессе общения с природой. Среди них цветы и птицы по яркости производимого впечатления занимают особое место. Они привлекают не только богатством форм и красок. Цветы, как известно, душисты, а птицы поют. Это придает природе особый аромат и звуковую окраску. Мир птиц увлекателен, общение с ним расширяет наши знания о природе, позволяет лучше ее понять.

/Демонстрируются таблицы с изображением птиц/.

Педагог. В чем выражается приспособленность птиц к полету?

/Ответы учащихся/.

Наиболее характерная особенность птиц - наличие перьевого покрова и способность к полету. Это обеспечивается рядом приспособлений. Рассмотрим их в процессе выполнения лабораторной работы.

III. Этап изучения нового материала

1. Инструктивная карточка

1. Рассмотрите чучело птицы. Какова форма ее тела? (При ответе на вопросы используйте текст). Перечислите отделы тела птицы. По каким признакам птицу можно отличить от других позвоночных животных? Что вы знаете о покровах тела птиц?

Рис. Строение пера: 1 - опахало; 2 - ствол; 3 - верхнее отверстие; 4 - нижнее отверстие; 5 - очин; 6 - пуховая часть опахала

Рис. Схема строения пера (А) и опахала (Б):1 - ствол; 2 - опахало; 3 - бородки второго порядка; 4 - бородки первого порядка; 5 - крючочки

2. Выясните, как расположены перья на теле птицы. Где размещаются более мелкие перья, где - более крупные? Почему?

3. Изучите набор перьев птицы. Сравните их строение, в чем сходство и различие. Обратите внимание на строение контурного пера. Найдите очин, ствол, опахало. Осмотрите щетинки опахала под лупой. Найдите бородки 1-го порядка. Какова функция бородок? Зарисуйте строение перьев и обозначьте их основные части.

Рис. Типы перьев: 1 - контурное перо; 2 - побочное пуховое перо (глухаря); 3 - пуховое перо; 4 - нитевидное перо; 5 - щетинка; 6 - собственно пух

4. Рассмотрите голову птицы. Обратите внимание на клюв. Из каких частей он состоит? Найдите у основания клюва восковицу. Для чего она служит? Найдите наружные ноздри. Какие еще органы чувств расположены на голове?

5. Сравните строение передних и задних конечностей птицы. Почему в их строении возникли столь резкие различия?

2. Чтение сообщений учащимися с использованием соответствующих таблиц.

1. Скелет туловища малоподвижен и образует жесткую конструкцию; ряд позвонков срастается, образуя с тазовыми костями жесткий сложный крестец. Хвостовые позвонки также срастаются в одну кость для поддержания рулевых перьев. Грудинная кость большая, и на ней появляется большой гребень - киль - для закрепления крыловых мышц.

Ребра с крючковидными отростками образуют прочную, но легкую конструкцию: крупные кости у летающих птиц полые. К ребрам прирастают легкие, поэтому движение ребер при полете автоматически приводит к вентиляции легких. Череп максимально облегчен: современные птицы не имеют зубов, они заменены роговым клювом. Передняя конечность по внешнему виду мало похожа на обычную конечность позвоночных. В образовании летательной поверхности принимает участие и кожа. На крыле есть крылышко, которое образовано несколькими (чаще четырьмя) очень мелкими маховыми перышками, сидящими на 1-м пальце, который способен приподниматься, отделяя крылышко от остальной поверхности крыла. При крутых подъемах угол атаки крыла увеличивается, под крылом образуются неблагоприятные для полета завихрения воздуха. Птица оттопыривает крылышко, пропуская через образующуюся щель поток воздуха, и это позволяет ей увеличивать угол атаки крыла без уменьшения его подъемной силы.

Задние конечности ходильные, с короткой и мощной бедренной костью. Малая берцовая кость срастается с большой, к которой прирастает верхний ряд костей предплюсны.

Нижний ряд элементов предплюсны образует одну кость - цевку (она имелась у двуногих динозавров). На ногах птиц от четырех до двух пальцев.

Долгое время развитие птиц сдерживалось летающими ящерами, но, в конце концов птицы победили и после вымирания архозавров заселили всю Землю, дали множество форм и сейчас находятся в состоянии расцвета. Сейчас на Земле живет около 8600 видов птиц, представленных не менее чем 100 млрд. особей. Расцвет этот объясняется прогрессивными признаками птиц, из которых немаловажен покров из перьев.

2. Перо птиц имеет упругий стержень - ствол, конец которого у крупных перьев полый и называется очином в память о тех временах, когда перья очинялись для письма. От ствола отходит опахало, состоящее из множества тонких и узких пластин - бородок, расположенных в одной плоскости с двух сторон стержня. На этих бородках первого порядка находятся бородки второго порядка, а они снабжены микроскопически мелкими крючочками. Эта конструкция образует плотную, упругую, почти непроницаемую для воздуха пластинку. Перьевой покров легок, плохо проводит тепло и придает телу птицы обтекаемость.

Различают несколько видов перьев. Контурные перья налегают друг на друга в виде черепицы, образуя вокруг тела птиц покров, иногда очень твердый и прочный (у глухаря его не всегда пробивает охотничья дробь). Под контурными перьями лежат мягкие пуховые перья. Стержень у них короткий, бородки не сцеплены друг с другом. Также есть перья, совмещающие в себе особенности контурных перьев и пуха - полупух. В разных частях туловища контурные перья имеют различную форму и неодинаковые размеры. Самые крупные и крепкие перья - на крыльях птиц, это маховые перья. Маховые перья имеют несимметричные опахала. Более широкое опахало одного пера прикрывает узкую часть опахала другого пера. Маховое перо несколько вогнуто с нижней стороны, что не позволяет ему сгибаться снизу вверх.

Рулевые перья, составляющие хвостовое оперение, получили свое название потому, что раньше хвосту придавалось значение руля. Но, как выяснилось, хвост только выравнивает движение поворота птицы; рулят птицы в полете с помощью крыльев, а движение хвоста - не причина, а следствие полета. Но название перьев - рулевые - осталось. Хвост служит птице для торможения полета, когда она готовится сесть на ветку или круто подняться вверх.

Перьевой покров легко намокает, поэтому птицы смазывают перья маслянистыми выделениями копчиковой железы, расположенной над корнем хвоста. Особенно эта железа развита у водоплавающих.

3. Мощная мускулатура птиц позволяет им летать со скоростью до 160 км/час (у черного стрижа), а в среднем - 50-90 км/час.

4. Пищеварительная система.

Так как птицы беззубы, пища поступает через длинный пищевод в зоб, где подвергается предварительному химическому воздействию. Из зоба она поступает в желудок, состоящий из двух отделов: железистого и мускулистого - пупка. Мускулистый желудок заменяет птицам зубы: пропитанная пищеварительным соком пища размельчается благодаря сокращениям мускульных стенок. Этому процессу помогают проглоченные птицей камешки, выполняющие роль жерновов. От желудка отходит 12-перстная кишка, обвивающаяся вокруг поджелудочной железы. Печень у птиц большая, пищеварение идет быстро. Далее идет тонкий кишечник, который переходит в короткую толстую кишку, открывающуюся в клоаку. У многих птиц есть слепая кишка, увеличивающая всасывающую поверхность системы.

5. Дыхательная система.

Обмен веществ у птиц очень интенсивен, температура тела доходит до 42°С. Чтобы обеспечить интенсивный обмен веществ, нужно много кислорода. Поэтому у птиц имеются не только легкие, которые вентилируются тем интенсивнее, чем чаще взмахи крыльев, но и воздушные мешки, во много раз превышающие легкие по объему. Их несколько пар: носоглоточные, шейные, переднегрудные, заднегрудные и брюшные, плюс непарный межключичный мешок. Когда птица поднимает крылья, мешки расширяются и заполняются воздухом из легких. При опускании крыльев мешки сжимаются, и воздух, выходя из них, продувает легкие на выходе второй раз. Это двойное дыхание избавляет птиц от одышки: чем быстрее они летят, тем сильнее дышат.

6. Кровеносная система. В сердце птиц два предсердия и два желудочка. Желудочек птицы разделен сплошной перегородкой, что обеспечивает поступление из левого желудочка в артериальный ствол только чистой артериальной крови, которая разносится артериями по всему телу птицы.

7. Органы выделения - почки - имеют плоскую форму и темно-красный цвет и находятся по бокам позвоночника, непосредственно прилегая к костям таза и занимая в них особые углубления. От почек идут два мочеточника, которые впадают в клоаку, не образуя мочевого пузыря. Большая часть воды из мочи всасывается стенками клоаки, поэтому моча густая, кашицеобразная. Основной продукт азотного обмена - мочевая кислота. Соли выводятся носовыми железами, особенно сильно развитыми у птиц, связанных с морем.

8. Органы размножения. У самца вблизи почек располагаются парные бобовидные семенники, впадающие в клоаку. У самок развивается только левый яичник, что позволяет снизить массу тела птицы. Оплодотворенные яйца опускаются по яйцеводу, по пути покрываясь слоем белка, скорлуповыми оболочками и известковой скорлупой (демонстрация модели «Строение яйца птицы»). Яйцеживорождение у птиц отсутствует из-за экономии массы тела. Как только яйцо сформируется, птица его немедленно откладывает, не обременяя себя лишним грузом. Ни одна птица не откладывает за один раз несколько яиц.

Из яиц, отложенных птенцовыми (или гнездовыми) птицами (например, голубями), выклевывается голый, совершенно беспомощный птенец. У выводковых птиц (кур, уток) птенец хорошо опушен и с первого часа после выклева способен бегать и клевать пищу.

9. Нервная система птиц хорошо развита. Особенно хорошо развит мозжечок, координирующий движения в полете. Полушария переднего мозга больше, чем у рептилий, сильно развиты зрительные доли мозга. Глаза птиц способы к аккомодации (наводке на резкость) двумя способами: изменением формы хрусталика и изменением расстояния между ним и сетчаткой. Птицы хорошо различают цвета. Вообще зрение у птиц развито лучше, чем слух.

Довольно большой мозг птиц свидетельствует об их высоком развитии. Птицы способны к сложным формам деятельности. У них часты случаи брачных турниров (токование), они легко обучаются новому. Сезонные перелеты, устройство сложных гнезд - все это свидетельства хорошо развитой высшей нервной деятельности. В поведении птиц важную роль играет импринтинг (запечатление): вышедший из яйца птенец начинает считать матерью любого, кто его вскармливает, поэтому он следует за ним.

IV. Этап проверки первичного усвоения знаний.

Самостоятельная работа учащихся с текстом «Общая характеристика класса Птицы»

V. Этап подведения итогов занятия.

VI. Рефлексия.

Педагог: «Продолжите предложения. Наше занятие подошло к концу, и я хочу сказать:

- сегодня на занятии мне удалось (не удалось)...»

Список литературы:

1. А. И. Никишов, И. X. Шарова. Биология. Животные. 7-8 классы». - М.: Просвещение, 1993. - 256 с.

2. А. В. Бинас, Р. Д. Маш, А. И. Никишов. Биологический эксперимент в школе.- М.: Просвещение, 1990. - 192 с.

3. Энциклопедия для детей. - М: Аванта плюс, 2001 с. 219.

4. С. А. Молис. Книга для чтения по зоологии. - М.: Просвещение, 1986. - 224 с.

5. О. П. Семененко, И. П. Упатова, А. И. Чурилова. Методика преподавания биологии: Нестандартные формы проведения занятий по биологии в 6-10-х классах. - Х.:Скорпион, 2000. - 152 с.

6. Н. И. Галушкова. Биология. Животные. 7 класс: поурочные планы по учебнику В. В. Латюшина, В. А. Шапкина. - Волгоград: Учитель, 2006. - 281 с.

7. А.С.Мальчевский «Орнитологические экскурсии. Серия: Жизнь наших птиц и зверей» Выпуск 4. Изд- во Ленинградского Ун-та, 1981.

8. А.С. Боголюбов « Поможем птицам!», М.: «Экосистема», 2002 г.

9. В.В. Строков «Пернатые друзья лесов», М.: «Просвещение», 1975г.

10. К.Н. Благосклонов «Охрана и привлечение птиц», М.: «Просвещение»,1972 г.

11. М.А. Воинственский, В.М. Ермоленко «В объективе - живая природа», К.: «Наукова думка»,1970 г.

Общая характеристика класса Птицы.

Птицы относятся к высокоорганизованным теплокровным позвоночным, которые приспособлены к полету и тело которых покрыто перьями. В настоящее время известно более девяти тысяч видов птиц.

Общими чертами для птиц являются следующие:

1. Все птицы имеют тело обтекаемой формы. Передние конечности превращены в крылья, а задние служат для передвижения и являются опорой туловищу.

2. Кожа у птиц сухая, тонкая и лишена всяких желез. Исключением является единственная железа (копчиковая), которая находится в хвостовом отделе под корнем хвоста. Железа выделяет жиросодержащий секрет. С помощью клюва птица смазывает им перья. Сильно развита она у водоплавающих птиц. Кожа снабжена роговыми образованиями в виде перьев, которые защищают тело птицы от потери тепла.

3. Кости скелета у птиц тонкие и прочные. В трубчатых костях находятся воздушные полости, которые облегчают их вес.
Череп образован из полностью срощенных, без швов, костей и соединяется с позвоночником с помощью одного затылочного бугорка. Посредством квадратной кости, которая играет роль подвеска нижняя челюсть крепится к черепу. Кроме шейного отдела все остальные отделы позвоночника неподвижны.
Грудина у летающих птиц большая, плоская, с хорошо развитым килем, к которому крепятся летательные мышцы. В скелете задних конечностей получила развитие задняя цевка, которая увеличивает длину шагов птицы.

4. У птиц сильно дифференцирована мышечная система. Самыми крупными мышцами являются грудные, которые опускают крыло. Также неплохо развиты следующие мышцы: подключичные, межреберные, шейные, подкожные и мышцы ног. Птицы совершают такие разнообразные движения как: бег, ходьба, лазание, плавание и прыжки. Многие виды птиц могут совершать далекие перелеты.

5. У нынешних птиц отсутствуют зубы. В расширенной части пищевода - зобе, происходит смешивание пищи с пищеварительными соками железистого отдела желудка; в мышечном отделе происходит ее перетирание. Укороченная задняя кишка (кишечник) заканчивается клоакой.

6. Дыхание у птиц происходит с помощью легких. Легкие сильно губчатые, компактные. В качестве особых придатков они имеют воздушные мешки. У летящих птиц дыхание двойное. В легких происходит газообмен как при вдохе, так и при выходе. Благодаря такому дыханию птица не задыхается во время полета.

7. Сердце у птиц четырехкамерное с правой дугой аорты. Все ткани и органы обеспечиваются чистой артериальной кровью.

8. Органы выделения такие же как и у пресмыкающихся, за одним исключением. С необходимостью облегчения веса птицы у них отсутствует мочевой пузырь.

9. Головной мозг у птиц имеет пять отделов. Большие полушария переднего мозга покрыты гладкой корой и развиты сильнее. Также хорошо развит мозжечок, благодаря которому птицы обладают хорошей координацией движений. При помощи острого зрения и хорошо развитого слуха, птицы ориентируются в пространстве.

10. Полы раздельные. У самок функционируют только левый яичник и левый яйцевод. Оплодотворение внутреннее. Размножение происходит исключительно с помощью яиц, которые самка согревает теплом своего тела.

Строение птиц.

Голова небольшой формы. Шея длинная и весьма подвижная. Челюсти вытянутые, без зубов и образуют клюв, который обтянут роговым чехлом. На голове по бокам располагаются глаза, а пониже слуховые отверстия.
Передние конечности превращены в крылья. Нижняя часть ног, а также пальцы покрыты роговыми чешуйками. Хвост короткий и снабжен веером рулевых перьев.

Приложение 1

Инструктивная карточка

«Класс Птицы. Особенности строения, связанные с полетом».

Ход работы:

Задание 1. «Внешнее строение птицы»
Изучите внешнее строение птицы.

Задание 2. «Строение пера птицы»
Выполнение демонстрационной лабораторной работы «Внешнее строение и перьевой покров птиц».

Задание 3.
Выполнение демонстрационной лабораторной работы «Особенности строения птиц, связанные с полетом».

Задание 4.
Рассмотрите дыхательную систему птицы.

Задание 5.
Рассмотрите пищеварительную систему птицы.

Приложение 2
Инструктивная карточка к лабораторной работе

«Виды перьев».
Рассмотрите коллекцию перьев птицы. Распределите их по внешним характерным особенностям. Объясните свой выбор.
Как вы считаете, внешнее отличие в строение пера связано с выполняемой функцией?

Приложение 3
Пищеварительная система. В расширении пищевода - зобе - пища может временно храниться, размягчаясь; в мускульном отделе желудка пища тщательно перетирается; в железистом отделе желудка и кишечнике пища быстро переваривается под действием ферментов; толстая кишка впадает в клоаку.
Дыхательная система. Бронхи, пронизывающие небольшие лёгкие, соединены с десятком воздушных мешков. При вдохе воздух поступает в лёгкие и в мешки, при выходе в лёгкие проходит насыщенный кислородом воздух из воздушных мешков. Таким образом, увеличивается интенсивность газообмена (принцип двойного дыхания). Кроме того, воздушные мешки позволяют изменять плотность тела при нырянии, а также предохраняют внутренние органы от перегрева, удаляя избыток тепла.
Кровеносная система. Птицы - теплокровные животные с интенсивным обменом веществ и температурой тела 38-45 °C. Интенсивное кровообращение обеспечивается большим объёмом четырёхкамерного сердца и большей частотой его сокращения (до 1000 ударов в минуту у колибри). У птиц два круга кровообращения.
Нервная система и органы чувств. Головной мозг достаточно большой, развиты большие полушария и мозжечок. У птиц хорошо развиты зрение, слух и чувство равновесия;
Глазные яблоки большие и малоподвижные; ограниченность поля зрения компенсируется подвижностью шеи.
Органы выделения и размножения. Органы выделения птиц - крупные бобовидные тазовые почки. Мочевой пузырь отсутствует.
Органы размножения расположены в полости тела. У самцов бобовидной формы парные семенники расположены в области крестца. Ко времени размножения их размеры увеличиваются в тысячу раз. От семенников отходят семяпроводы, открывающиеся в клоаку. У самок развивается обычно только один левый яичник. Располагается он у передней части левой почки. Редукция (исчезновение органа в связи с утратой его функций) правого яичника связана с откладыванием крупных яиц, покрытых жёсткой скорлупой. Через узкий таз возможно продвижение только по одному яйцу. Семяпроводы от семенников впадают в клоаку.

Приложение 4
Признак приспособления к полёту
• Внешнее строение
Тело обтекаемое, покрыто перьями, передние конечности преобразованы в крылья, небольшая голова, крупные глаза, подвижная шея.
• Скелет
Кости полые, наполнены воздухом, облегчение скелета и увеличение прочности происходит за счёт срастания костей головы, позвоночника, конечностей.
• Мышцы
Мощная летательная мускулатура (25% от массы тела).
• Пищеварительная система
Быстрое переваривание и усвоение пищи, короткая толстая кишка, кишечник быстро опорожняется.
• Дыхательная система
Усложнение: появление (вторичных третичных бронхов); воздушных мешков, через лёгкие воздух, богатый кислородом, проходит и при вдохе и при выдохе.
• Кровеносная система
4-камерное сердце; кровь к органам поступает артериальная, быстрый обмен веществ, газообмен, быстрое движение крови, интенсивная работа сердца.
• Нервная система
Совершенствование зрительного анализатора, слуха, точная координация движений, высокий уровень нервной деятельности, сложное поведение.
• Органы выделения
Отсутствует мочевой пузырь. Частое выделение мочевой кислоты в виде кашицы (уменьшает расход воды).

Приложение 5
Тест

Выберите правильные ответы:
1. Признак приспособленности птиц к полёту:
а) появление четырехкамерного сердца
б) роговые щитки на ногах
в) наличие полых костей
г) наличие копчиковой железы
2. Быстрое переваривание пищи - это приспособление к:
а) характеру пищи
б) вскармливанию детёнышей
в) полёту
г) необходимости всё время запасать пищу
3. Приспособлением кровеносной системы птиц к полёту в большой степени является:
а) строение сердца
б) увеличение количества крови в организме
в) высокая скорость течения крови
г) невысокая скорость течения крови
4. Выберите правильные утверждения.
а) у мелких птиц частота дыхания ниже, чем у крупных
б) на земле около 9000 видов птиц
в) в процессе эволюции у птиц развивался головной мозг, и особенно мозжечок
г) у всех птиц пища удерживается зубами
д) все птицы теплокровные животные
е) скорость полёта птицы зависит от массы тела
5. Существенными эволюционными, прогрессивными приобретениями птиц являются:
а) головной мозг из пяти отделов
б) интенсивный обмен веществ
в) смешанная кровь в сердце
г) костный череп
д) клюв без зубов
е) лёгкость и прочность скелета
6. Приспособлениями птиц к полёту можно считать:
а) видоизменённые конечности
б) хорошее обоняние
в) один круг кровообращения и легочное дыхание
г) полые кости в скелете
д) наличие двенадцатиперстной и прямой кишок
е) отсутствие мочевого пузыря