Primer obetavne prakse za dejavnost-i z uporabo IKT1 Učitelj: mag. Jožica Brecl

Šola: Škofijska gimnazija Antona Martina Slomška Predmet: Biologija Razred: 2. d Št. ur: 2

Vsebinski sklop: Tema: Nadzor dihanja Izvedba možna na platformi: ustrezno podčrtaj

• android • iOS • windows

Operacionalizirani cilji:

• Dijak prepozna, pokaže in poimenuje organe dihalnega sistema na sliki ali torzu, razloži

razliko med pljučnim dihanjem, izmenjavo

dihalnih plinov in celičniom dihanjem.

• Dijak uporablja dihalni pas, merilnik tlaka in program Logger Pro.

• Dijak razišče in oceni vpliv zadržanja diha na dihalni cikel.

• Dijak oceni in razume vpliv ponovnega vdihavanja zraka na dihalni cikel.

• Dijaki izmeri dihalni cikel zdravega človeka.

Kazalniki realizacije ciljev:

• Dijak nariše skico s katero ponazori organe dihalnega sistema, ter poveže pljučno in celično dihanje ter izmenjavo dihalnih plinov.

• Dijak pravilno namesti dihalni pas testirancu okoli prsnega koša v predel trebušne prepone. Pri tem si pomaga s skico na delovnem listu. Dijak pravilno priklopi merilnik tlaka na cevko dihalnega pasu.

Merilnik tlaka poveže z vmesnikom Lab Quest. Odpre program Logger Pro/loggre Lite, nastavi čas

meritev in število vzorcev, napolni dihalni pas z zrakom in sproži meritev.

• Dijak testiranec normalno diha, zadrži sapo in ponovno diha. Dijak, ki opravlja meritve rokuje z merilnikom tlaka in dihalnim pasom, vmesnikom in zajema podatke. Podatke shrani na računalnik in jih

po končanem zajemanju analizira in rezultate predstavi v obliki tabele.

• Dijak testiranec diha v vrečko, zbira podatke o spremembah dihalnega cikla, podatke shrani na računalnik, jih analizira in rezultate predstavi v obliki tabele.

Vodilna kompetenca 21. stoletja:

• Raziskovanje in preiskovanje

Osrednja dejavnost učencev / dijakov, s katero razvijamo navedeno vodilno kompteneco:

• Postavljanje hipoteze, zajemanje, analiza in obdelava podatkov s pomočjo programa Logger Pro/ Logger Lite, razumevanje rezultatov meritev in povezovanje dognanj eksperimentalnega dela s

1 Primeri obetavne prakse zajemajo osmišljene, inovativne didaktične pristope (z uporabo IKT kot orodjem) za doseganje želenih ciljev / standardov,

znanja / kompetenc opredeljenih v UN in širše. Poudarek je na dejavnostih/aktivnostih učencev in dijakov.

IKT je sredstvo za razvoj pojmov, za ustvarjanje, simuliranje, modeliranje, učni in komunikacijski pripomoček.

teoretičnimi izhodišči.

Standardi znanja / Pričakovani dosežki:

• S pomočjo učbenika/ relevantnih spletnih virov (www.masteringbiology.com)/ anatomskega atlasa/ torza proučijo pot zraka pri človeku in na sliki človeka označijo in poimenujejo organe po katerih potuje zrak in neposredno vplivajo dihanje ter njihov

pomen oz. vlogo pri ventilaciji.

• Na podlagi predhodnega znanja iz biologije celice na sliki ponazorijo povezavo med celičnim dihanjem, pri katerem človek pridobiva energijo v obliki ATP, za kar sta potrebna dostava O2 do vsake celice in odstranjevanje CO2, izmenjavo dihalnih plinov s

pomočjo difuzije na kratke razdalje (pljučni mehurčki in kapilare, eritrociti) in ventilacijo.

• Napiše hipotezo s katero bo predvideval kako telesna aktivnost vpliva na število vdihov in izdihov. • Na osnovi meritev zapiše podatke v obliki tabele: Pri vplivu zadržanja sape zapiše število vdihov pred zadržanjem sape in po

zadržanju ter pojasni razlike ali podobnosti v številu vdihov. Pri vplivu ponovnega vdihavanja zraka na dihalni cikel zapiše

minimalne in maksimalne vrednosti v danih časovnih intervalih ter pojasni razlike ali podobnosti med posameznimi intervali.

• Na osnovi izvedenega poskusa postavi hipotezo, načrtuje poskus, s katerim bi preveril vpliv zadržanja diha in ponovnega vdihavanja zraka na dihalni cikel v različnih starostnih obdobjih ali bolezenskih stanjih (testiranca z astmo, kadilca/bolnika z

KOPB) ali fizične pripravljenosti (rekreativnega športnika, vrhunskega športnika) in nariše grafe, ki bodo prikazovali rezultate.

Grafe med seboj primerja in pojasni podobnosti in razlike med grafi.

Potrebna IKT znanja oz. kompetence:

Učitelja:

• Oblikovanje in nalaganje datoteke v spletno učilnico • Obvlada program Logger Pro ali Loggre Lite • Pripravi kviz v spletni učilnici.

Učenca, dijaka:

• uporaba spletne učilnice • program Logger Pro/ Logger Lite, merilnik za tlak in dihalni

pas, tablični računalnik

Posebna priporočila in opozorila za izvedbo:

Dijaki naj imajo internetni dostop. Navodilo za izvedbo v spletni učilnici naj bodo pravočasno dostopna vsem dijakom.

Dejavnosti učencev: (v učence usmerjen pouk v vseh fazah učnega procesa)

Dejavnosti učitelja:

Uporabljena IKT (e-storitve in e-vsebine)

Samostojno domače delo z IKT:

Pre

d 2

uče

nje

m

Dijaki napolnijo baterijo na tabličnem računalniku.

Doma preverijo delovanje progama Logger Pro. S

pomočjo učbenika ponovijo zgradbo dihal. Prinesejo

učbenik. Dijaki v spletni učilnici rešijo kviz o poznavanju

zgradbe vloge in delovanju dihal in celičnem dihanju.

Pripravi anatomske atlase, torzo, sliko dihal

(brez in s poimenovanjem), delovne liste z

navodili za izvedbo vaje. Pripravi kviz v

spletni učilnici o poznavanju zgradbe vloge

in delovanju dihal in celičnem dihanju.

Spletna učilnica

(biologija 2):

http://moodle.skofijsk

a.si/, slikovno gradivo

za dijake: zgradba

dihal:

www.masterinbiology.

com

M

ed 3

uče

nje

m

Nariše organe človeških dihal in jih označi ter

poimenuje.

Organe dihal skozi katere potuje zrak poišče in

poimenuje na torzu. Našteje tudi organe, ki sodelujejo

in pomagajo pri dihanju.

Pljučno dihanje poveže z izmenjavo dihalnih plinov med

pljučnimi mešički kapilarami in hemoglobinom z difuzijo

in celičnim dihanjem (ATP)

Zapiše hipotezo.

Izmeri število vdihov in izdihov pri zadržanju diha.

Analizira meritve in podatke zapiše v obliki tabele.

Izmeri maksimume in minimume v kPa pri ponovnem

vdihavanju zraka. Statistično obdela časovne intervale v

programu Logger Pro/Logger Lite in podatke zapiše v

tabelo.

Pripravi digitalno sliko v spletni učilnici s

poimenovanjem.

Pomaga pri opisu dihanja pri človeku.

Pomaga pri risanju skice.

Nadzoruje izvedbo vaje.

Spremlja izvedbo vaje in svetuje, podaja

povratno informacijo.

Postavi vprašanje: kako se med aktivnostjo

spreminja število vdihov in izdihov.

Dijake vodi in usmerja v vseh fazah

raziskovalnega dela.

PP predstavitev

Digitalni slikovno

gradivo v spletni

učilnici

Logger Pro/Loggre Lite

2 Dejavnosti pred učenjem; na primer aktiviranje preznanja, iskanje osebnega cilja, ki je vezan na temo in cilje iz UN, začuti "nove vsebine", zakaj je vsebina

pomembna zanj... 3 Ključna je vloga učitelja, ki dijaka usmerja, ga spodbuja, vodi, moderira, daje povratne inofrmacije…

Po

4 u

čen

ju

Na osnovi izvedenega poskusa postavi hipotezo,

načrtuje poskus, s katerim bi preveril vpliv zadržanja

diha in ponovnega vdihavanja zraka na dihalni cikel v

različnih starostnih obdobjih ali bolezenskih stanjih

(testiranca z astmo, kadilca/bolnika z KOPB) ali fizične

pripravljenosti (rekreativnega športnika, vrhunskega

športnika) in nariše grafe, ki bodo prikazovali rezultate.

Grafe med seboj primerja in pojasni podobnosti in

razlike med grafi. Vsak dijak nariše vsaj dva grafa in ju

primerja med seboj.

Dijak v spletni učilnici reši kviz: Zgradba dihal in nadzor

dihanja.

Pripravi mapo z navodili za odlaganje

domačih nalog v spletni učilnici.

Pripravi vsaj 10 vprašanj, ki se nanašajo na

zgradbo in funkcijo dihal ter nadzor dihanja

Spletna učilnica

Spletna učilnica: kviz

(omejitve 10 vprašanj,

5 min in 5 možnih

poskusov)

Word, excel, slikar ali

Logger Pro/ Logger

Lite

Kviz v spletni učilnici

Kriteriji za vrednotenje dosežkov učencev in dijakov: Minimalni standardi: dijaki znajo našteti in pokazati organe dihalnega sistema; poznajo razliko med celičnim dihanjem in pljučnim dihanjem in znajo opisati

kako poteka dihanje; dijaki znajo uporabljati programsko opremo Logger Pro in s pomočjo navodil znajo izmeriti potek dihanja pri zadržanju diha in ponovnem

vdihavanju zraka iz vrečke. Dijaki preberejo podatke iz grafa in jih analizirajo s pomočjo statistike v programu Logger Pro. Dijaki predstavijo podatke v obliki

tabele. Dijaki napišejo hipotezo.

Dijaki razumejo razliko med celičnim in pljučnim dihanjem izmenjavo dihalnih plinov in jih povežejo med seboj. Pojasnijo zakaj je pomembno, da razlikujejo

med navedenimi pojmi. Dijaki analizirajo izmerjene podatke in jih samostojno predstavijo, zapišejo ustrezno enoto. Dijaki na podlagi meritev razmislijo o

svojem dihanju v vsakdanje življenju med spanjem, mirovanjem, hranjenjem, veseljem, rojstvom, jezo, strahom, športno aktivnostjo…

Dijaki ovrednotijo poskus, navedejo napake, ki se lahko pojavijo med izvedbo poskusa.

Utemeljitev (dodane vrednosti, učinkovitosti uporabe IKT, ustvarjalnosti / inovativnosti): Dijaki samostojno izvedejo vajo, kopiranje ni potrebno, saj je gradivo v spletni učilnici. Meritve, ki jih imajo shranjene na tablicah lahko pogledajo kdajkoli in kjerkoli. Kviz lahko rešijo v šoli, na poti domov, doma ali na poti v šolo. Takoj dobijo povratno informacijo o pridobljenem znanju. Pri delu so samostojni, učitelj jih le usmerja. Dijaki, ki kviz rešijo 2 krat ali večkrat zapored

Refleksija (kaj mi je uspelo, na kaj sem ponosen, kaj bi naredil drugače, kako so se odzvali učenci, katere dejavnosti so bile primerne in zakaj, kaj priporočam drugim kolegom…): Dijaki so vse dele dihalnega sistema v kombinaciji z uporabo anatomskega atlasa z velikim zanimanjem preučili na torzu. Dijaki naj večkrat sami ponovijo lego posameznih organov dihalnega sistema na

4 Usmerjeno v (samo)evalvacijo. Priložnost za razmislek, idelano za domače delo...

dosežejo visoko raven razumevanja.

torzu ali na sliki.. Menim, da je uporaba IKT pri pouku biologije obvezna, saj omogoča izvedbo računalniško podprtega eksperimentalnega dela in s tem spodbuja razvoj kompetence raziskovanje in preiskovanje. Vaja je bila izvedena zelo dobro in nazorno. Ugotavljam, da dijakom manjka spretnosti pri uporabi merilnika (odprt ali zaprt stišček na merilniku za tlak), pri čemer so izgubljali minute. V prihodnje bom dijake opozorila na napake, ki se pojavljajo pri rokovanju z merilnikom in kako pravilno rokovati z njim. Dijaki so ob opazovanju lastnih meritev v digitalnem obliki bolj motivirani, radi raziskujejo delovanje lastnega telesa in ob tem postavljajo vprašanja, ki zahtevajo višje taksonomske ravni znanja. Vajo lahko izvajata dva dijaka kot demonstracijo pred razredom ali samostojno. Tako pridobljeno znanje povezujejo s primeri iz vsakdanjega življenja (dihanje astmatikov, kadilcev, alpinistov v visokogorju in potapljačev v morskih globinah). Grafe, ki so prikazovali vpliv bolezni na dihalni cikel, so dijaki narisali na delovni list Nadzor dihanja. Večini dijakov ni bilo enostavno postaviti hipotezo in narisati graf. Pri risanju sem jih usmerjala. Kviz za preverjanje znanja so rešili vsi prisotni dijaki. Z reševanjem kviza dijaki preverijo razumevanje eksperimentalnega dela po končani vaji. Ker dobijo takoj po oddaji kviza v spletni učilnici povratno informacijo o znanju in razumevanju vsebine, so motivirani in bolj vznemirjeni, ker vedo, da je rezultat kviza pokazatelj njihovega trenutnega razumevanja. Končni procenti ali ocena jim veliko pomenita. Z uporabo IKT lahko pouk diferenciram in ga prilagodim sposobnostim posameznega dijaka. Po mojih izkušnjah dijaki rešujejo kvize različno dolgo. Čar uporabe IKT je tudi v tem, da lahko kviz oddajo, ko to želijo, torej pred potekom časa. Za kratko preverjanje znanja je dovolj, če kviz vsebuje do 15 vprašanj.

Priloge: Slika 1: Zgradba dihal človeka Navodilo za dijake: Označi in poimenuj dele dihalnega sistema.

Rešitve na skici:

Slika 1: Zgradba dihal človeka Navodilo za dijake: Označi in poimenuj dele dihalnega sistema.

Delovni list : Nadzor dihanja

NADZOR DIHANJA

Uvod

Živali potrebujejo kisik za oksidacijo hranilnih snovi, s katero si pridobijo energijo za delovanje. Kisik v telo človeka vstopi z vdihom, ki je del zunanjega dihanja in ga imenujemo tudi aktivno prepihavanje pljuč oz. ventilacija. Del zunanjega dihanja je tudi izdih. Frekvenca dihanja zdravega odraslega človeka je 16 do 20 krat v minuti. Otroci dihanjo nekoliko hitreje, starejši ljudje počasneje. Hitrost dihanja je odvisna od različnih dejavnikov. Na hitrost vplivajo telesna aktivnost, vznemirjenje, povišana telesna temperatura... Ob večji telesni aktivnosti celice našega telesa porabljajo več kisika, zato se frekvenca dihanja poveča, da se s tem poveča dotok kisika v telo.

Pri tej vaji boste opazovali različne vzorce dihanja testiranca v mirovanju in po aktivnosti. Dihalni pas bo imel testiranec nameščen okoli prsnega koša in priklopljen na senzor za tlak. Rezultate meritev boste zabeležili v tabelo in izračunali frekvenco dihanja pred in po aktivnosti. Opazovali boste, kako se spreminja amplituda krivulje dihanja med ponovnim vdihavanjem zraka.

Cilji

• Znajo uporabljati dihalni pas. • Znajo oceniti vpliv zadržanja sape na dihalni cikel. • Znajo oceniti vpliv ponovnega vdihavanja zraka na dihalni cikel.

Hipoteza Predvidevajte, kako se spreminjala frekvenca vdihov in izdihov glede na aktivnost?

___________________________________________________________________

Material

• Računalnik, vmesnik LabQuest, merilnik tlaka, merilnik z dihalnim pasom, plastična vrečka, papirnata vrečka, kalkulator, Postopek

1. Priklopite merilnik tlaka na vmesnik. 2. Izberite testiranca. Namestite dihalni pas tesno okoli prsnega koša kot kaže slika 1. Povežite dihalni pas in senzor za tlak.

Zaprite stišček na cevi dihalnega pasu. 3. Testiranec naj sedi vzravnano na stolu. Z zrakom napolnite dihalni pas. 4. Tlak mora narasti za 6 kPa (od 100 kPa na 106 kPa) in pritiskati na diafragmo. 5. ZADRŽANJE DIHA: Nastavite čas na 150 s, 2 vzorca na s. Sprožite meritev. Testiranec naj prvih 60 s diha normalno, nato

naj zadrži dih za 30 s in po tem diha še preostalih 60 s. Določite frekvenco vdihov pred zadržanjem diha in frekvenco po zadržanju diha. Rezultata zapišite v tabelo.

6. PONOVNO VDIHAVANJE ZRAKA: Testiranec si papirnato vrečko vstavi v plastično in jo tesno namesti okoli ust. Nastavite čas na 300 s, 2 vzorca na s in pričnite z normalnim dihanjem zraka iz vrečke. OPOZORILO: Te vaje ne smete izvajati, če

vam je slabo ali ste omoti čni in vas boli glava. Podatke statistično obdelajte in zapišite v tabelo 2 minimum in maksimum za posamezne intervale (0-30 s, 120-150 s, 240-270 s).

Rezultati

Tabela 1: Rezultati meritev vpliva zadržanja diha n a hitrost dihanja

Št. vdihov pred zadržanjem diha Št. vdihov po zadržanju diha vdihov/minuto vdihov/minuto

Tabela 2: Rezultati meritev (minimum in maksimum) v pliva ponovnega vdihavanja zraka na amplitudo dihan ja.

0 - 30 s 120 - 150 s 240 - 270 s kPa kPa kPa kPa kPa kPa

Diskusija

1. Ali se je frekvenca dihanja pri testirancu po zadržanju diha spremenila? Če se je, opiši kako!

2. Razloži razliko med velikostjo amplitude in frekvenco dihalnih gibov v času mirovanja?

3. Kaj značilno vpliva na velikost amplitude in frekvenco dihalne krivulje, medtem ko testiranec diha v vrečko?

4. Kako se krivulja dihanja spreminja, medtem ko testiranec diha s vrečko?

5. Razloži, kako količina CO2 v organizmu vpliva na tvoje dihanje!

Uporaba programske opreme Logger Lite/ Logger Pro

Slika

Kviz za preverjanje znanja o zgradbi dihal pri človeku in nadzoru dihanja:

Preverjanje znanja takoj po končani vaji.

Viri:

Mastering Biology. (www.masteringbiology.com) (26. 6. 2014)

Učni načrt za biologijo. (http://portal.mss.edus.si/msswww/programi2010/programi/media/pdf/ucni_nacrti/UN_BIOLOGIJA_gimn.pdf) (26. 6. 2014

Vernier. (www.vernier.com) Loggre Pro/Logger Lite (26. 6. 2014)

Reece, J. B. s sod. (2011) Campbell Biology. Pearson, 9. izdaja.

Reece, J. B. s sod. (2012) Biologija 2. Mohorjeva založba, 1. izdaja, Celovec.

Spletne učilnice Škofijske gimnazije Antona Martina Slomška. http://moodle.skofijska.si/ (24. 6. 2014) (15. 3. 2015)

Stušek, P. (2001) Biologija človeka za gimnazije. DZS, 1. natis, Ljubljana.

Preverjanje znanja pred pisno nalogo.